智慧插座是個邁向更智能的便利生活與節電成效的節能神器嗎？─節電高雄市篇

• 本文轉載自科技大觀園，原文為《物聯網的資安攻防大戰！臺灣該如何見招拆招？》
• 作者 / 科技大觀園特約編輯｜曾繁安

5G 科技讓萬物聯網的新紀元已經來臨，代表著機器與機器溝通，人類過上全自動化的超便捷生活不再是夢。但這同時也意味著科幻電影中，邪惡駭客組織攻占重要機關的主機系統，引發一連串資安問題，甚至攸關社會國家安危的重大事件，也可能在現實中發生！
科技帶來的便利與風險並存的這個世代，來聽聽資安專家——資策會資安科技研究所王仁甫策略總監的精彩分享，一起思考 5G 物聯網下面對的資安挑戰。

一起跟資安達人瞭解 5G 如何翻轉我們的生活！

「16 年前一個月黑風高的夜晚，博士班學姐的一通電話，讓我踏上資安這條不歸路……」

問起投入資安領域的契機，王總監用打趣的口吻開場。當時在學姐的建議下，他參與了設計國内第一個資安指標的工作，從此開啓與資安的不解之緣。自稱「資安界 56 哥」的王總監，雖非一般人熟悉的另一位仁甫兄，但他對科技資安研究的敏銳觀察與豐富經驗，肯定令人甘拜下風。

他談到，4G 網絡的發展令網紅經濟崛起，你我都不曾想像『點讚、訂閲、打開小鈴鐺』會變成一種常態。而接下來的 5G 物聯網，將帶來更大的轉變與衝擊。

為什麽比起 4G，5G 有「大頻寬、高速率、低延遲」的特性？這是因為目前 4G 所在電磁波區間（約 450 MHz ~ 3800 MHz）已塞滿用戶，讓網速變得越來越慢，因此人類便把腦筋動到頻率更高的毫米波頻段（約30 GHz ~ 300 GHz）。增加了 5G 的區段，就像從塞爆的車流中，移到空曠的新路上。而頻率越高，頻寬也越寬，這條道路不止空曠而且比原先的更寬闊，於是訊息的傳遞能暢行無阻，理論上可比 4G 快一百倍！

「5G 最重要的，就是可以達成邊緣運算（Edge Computing）。」

王總監舉例，自動駕駛和遠距醫療還未普及，是因為傳統仰賴的雲端運算（Cloud Computing），傳輸訊息的速度不夠快，且成本高。雲端運算可以比喻作中央集權制，凡事都要經過朝廷皇上批閲議決，效率自然較低；但邊緣運算就像地方分權，讓數據可以直接在收集端附近實時處理和分析，無需先上報到雲端進行存儲、管理和分析運算，節省了上傳等待運算的時間，也減輕網絡和服務器的負擔。

在高速公路和手術檯上，微秒之差就是生死關頭。而 5G 搭配邊緣運算，大大提高的數據傳輸速率與極低的延遲，讓自動車之間可以維持安全的相對距離，遠端控制的手術刀可以精準無差地落在正確的部位。

也有賴於 5G 科技，需要大量運算資源的人工智慧（Artificial Intelligence，AI）也可以實現。這些發展促成物聯網（Internet of Things, IOT）的建立，機器和機器之間可以達成溝通，整合各方數據資訊，迅速有效率地完成各種指令。小至個人智能家居，大至工廠機械、重要基礎設備如水壩、發電廠等等，都能踏入數位自動化的新境界。

越方便就越危險？機器與機器的連接也要小心

不過，5G 的特性也改變了用戶與網絡間的關係。傳統 4G 是直鏈狀的系統，由電信商自上而下提供網絡，再經由應用程式界面（Application Programming Interface，API）提供服務給用戶，存在一個封閉式的層級關係。但速率快、訊號覆蓋範圍較小的 5G（注1）， 則是由邊緣端、應用裝置及用戶組成，數據傳輸相互往來的三角形體系，不再有上下權限差別的限制。為了形成物聯網提供更多應用，5G 網絡也變得更對外開放，被駭入的風險也會提高。

研究專長為駭客行爲的王總監提到，如今網絡犯罪的作案手法越來越多元。過去搶匪洗劫銀行，還要擔心實體鈔票金條太重，扛不動。現在駭客只要動一動手指，就能利用惡意程式讓銀行的上億元瞬間消失；或使用勒索病毒，鎖定廠商的資料庫，再以巨額款項要挾，否則就把重要生產機密銷毀或公諸於世。

「5G 應用得越深，危害的情境就越高。」

未來 5G 物聯網可能面對的兩大資安威脅，包括用戶 IP 可能被駭入後，可能被用作惡意中繼站或跳板繼續攻擊另一方，讓受害者同時也成了加害者。再來，當物聯網涉及的層面越來越廣，假如被不法分子入侵掌控的是自駕車、基地台，甚至是重大國家基礎建設如水壩、發電廠等等，造成的損失傷害不堪設想！ 

網絡戰資訊戰開打，台灣如何接招還擊？

從個人角度，平時養成謹慎小心的習慣，不隨便亂點不明連接，隨時留意最新的網絡犯罪手法，是保護自己的不二法門。但在通訊科技發達的今時，第三次世界大戰很可能就在網路上發生，資安可是攸關國家安危的重大議題。

自 2016 年起，台灣便喊出「資安即國安」的口號，而王總監也參與在草擬「資安即國安」1.0 與 2.0 戰略的工作中。在1.0 戰略中，首要步驟就是將資安鐵三角（資訊安全、通訊安全、國家安全）正規化。政府也修訂相關法規，將資訊和網際空間延伸為國家主權的一環，並把駭客攻擊與竊取智慧財產，納入情報蒐集的工作，才能為網絡戰做好準備。

「守護要自己來，就需要有人才。沒有資安人才，就沒有基礎的資安；沒有錢投入，也不會有資安人才。」

王總監强調，一個國家的資安要做好，最重要的就是資源與人力的投入。如果國内資安產業沒有妥善發展，資安人才缺乏，就必須仰賴國外的產品。若系統程式都不是由自己人開發，而是假手於他人，便難以確保檢測過程的可靠性，往往等到資安事件發生後，才驚覺漏洞的存在。因此，政府也編組了多支專業團隊，培訓資通電軍與資安產業人才，為國内資安把關。

而「資安即國安 2.0」的重點，除了規劃新設數位發展部、成立專責的資通安全署，就是主動式防禦（注 2）——與其乖乖等著被人打，不如自己先請外部團隊攻擊自己，作資安測試，去找出資安漏洞和弱點！舉例來說，業界為了找出系統防禦上的漏洞盲點，常會委外進行紅隊演練（Red Teaming）。就像在進行軍事演習，紅隊扮演進攻方，以無所不用其極的方法嘗試入侵，同時驗證藍隊防守方的偵測與回應能力。這樣的演練成本可不低，一次就要三五百萬臺幣起跳。

但台灣不用付錢，就有免費的資安攻防演練！王總監如此笑言。這是因為，在全球最常受駭客攻擊的國家排行榜上，台灣可是位居前列。根據網路資安商 Fortinet 的報告，2021 年第一季台灣遭受到超過兩百萬次的駭客攻擊，平均每分鐘就會遭遇逾 15 次的攻擊！所謂危機就是轉機，這些源源不絕的攻擊，也讓台灣深具適合發展資安產業的龐大潛力。王總監認為，資安產業要像台灣未來的台積電，扮演護國神山般的角色。

想投身資安產業？不需要獻出心臟，只要有一顆熱忱的心

「投入資安產業不要限科系，但是要有一顆熱忱、學習的心。」對於有心想往資安領域發展的年青人，王總監給出這樣的建議。

雖非資訊科學出身，但大學的工程背景，讓王總監有了程式語言的基礎。後來他取得經濟學、法學雙碩士，前者使他瞭解產業界的趨勢走向，法學則令他知曉資安重合規性與合法性的重要。在科技管理與智慧財產權領域的博士論文中，他則從社會學、科技研究的方法分析駭客行為。他表示，跨領域的學習可以讓他從更廣濶的視角，釐清各方問題之後，找到痛點，來提供更好、更全面的科技與資安政策。

王總監指出，這一代除了要與人溝通，還要學會與機器溝通，所以掌握好程式語言的邏輯基礎是重要的，因此王總監所在的資策會資安所，除了研發研發資安監控平臺，將研發的成果技轉給業界，同時他也擔任台灣駭客協會(HITCON)理事和社團法人臺灣校園資訊安全推廣暨駭客培育協會(TDOH)理事，推展培育資安人才的各項活動，未來希望能舉辦小朋友駭客營，讓孩子在小學階段就能接觸和體會程式語言是有趣的。他也勉勵年輕人，能力好的可以負責找漏洞和抵禦攻擊，站在資安攻防戰最前線；即使程度不夠拔尖，也可肩負資安維運的工作，在各自的崗位上適才所用，都能為守護資安和國安，盡一份心力。
 

1.根據光速等於波長乘以頻率（c = f × λ）關係式，我們知道頻率越高的波段，波長越短，穿透能力強。所以 5G 電磁波訊號遇到障礙物時，會想强行穿越而非「繞」過，繞射能力弱，造成散失的能量大。因此 5G 雖然有著高速率、低延遲的優勢，弱點就是訊號覆蓋範圍小，故需要設置夠多的基地台方可實現，而電信服務商會提供用戶建設專網——既不同於覆蓋範圍大的公網，而是擁有特定目的、獨立運作的網絡系統。
2.此外，主動式防禦也包含三要素：歸因、阻斷、減災。歸因便是找出攻擊的背後原因，釐清駭客的犯案動機，才能對症下藥。再來，對惡意程式來源進行阻斷，往後才可以減少再次被入侵的風險。

參考文獻

• Fortinet：台灣 Q1 每分鐘遭逾 15 次駭客攻擊
• 5G社會來了，未來世代的資訊安全
• 5G 浪潮來襲！ 應用領域潛藏資安危機，關鍵在「資安合規」
• 出席臺灣資安大會　總統：推動「資安即國安2.0」戰略　建立堅韌、安全、可信賴的智慧國家
• 國家數位治理的挑戰與機會

3D列印的藥物、自散播（self-spreading）疫苗、無人機與機器人，將如何成為人類面對大規模疫情時的新武器。

進入二十一世紀之後，由於全球化的盛行，全球的感染疫情事件也越來越頻繁。SARS、MERS、伊波拉、流感等幾次的重大疫情，都讓全球的公衛體系不斷受到考驗。讓跨領域的多種新科技有機會投入防疫工作，成為現代公共衛生在預警和治療上搶得優勢的重要武器。例如約翰霍普金斯醫學中心的全球維安中心（ JHCGS, Johns Hopkins Center for Global Security），就有許多研究人員，正嘗試將其他領域的新科技融入防疫工作。

下方將整理已經有所成果，在不久的未來，就可以大規模應用於五大防疫領域的 15 種新科技。

一、偵測疾病、疫情監控、情境感知（Situation awareness）

由於全基因定序技術與 CRISPR 基因編輯技術的價格大幅下降與普及，讓分子生物學家能夠在更短的時間，就掌握大範圍跨度的基因序列資訊，搭配資料視覺化工具，能夠讓跨國研究人員共同合作，加速研究時程。

利用多台無人機組隊所串聯的聯合平台，已經能夠做到半自動化起降、連續執行人群監管或是遠端投送藥物的任務。例如無人機搭配特殊的熱成像（Thermography）、機載成像光譜儀（AIS, Airborne Imaging Spectrometer）或是近紅外線感測儀，配合標準化植被指數（NVDI）與演算法，能讓農夫初步了解植物的健康狀況，掌握疫情發展。

二、感染性傳染疾病的診斷技術

拜微機電系統（ MEMS, Microelectromechanical systems）技術的進步，奈米等級以下的微機構已經陸續開發使用，例如微閥門或微混合器等等。運用這些技術，能夠組成微流體（Microfluidic）系統，使研究人員只需極少量的樣本和微量的高價試劑，操控微小液珠相互混合和分散，減輕人工與時間的消耗。相關的技術也造就了拋棄式生物晶片的發展，使得床邊的即時檢測（POCT, point of care）裝置更為普及，讓臨床人員能更快得知檢測結果，加速臨床判斷。

以往笨重的質譜儀，現在也有手持式的商業版本，可以即時做出分析；液態切片檢驗（Liquid biopsy），則能偵測細胞外游離的遺傳物質（cfDNA），這項技術不只用在癌症的篩檢，未來也可能用於偵測體內病原體的遺傳物質。

三、分散式的新型醫藥材製造技術與合成生物學的發展

和傳統由藥廠、研究中心或政府等機構所發動的集中式生產不同，3D 列印技術的進步，降低製造門檻，使得更多單位能夠製造少量、配合個人需求的客製化醫材零件。3D 列印技術甚至能應用於藥品製造，做出更快速溶解的藥物，讓老人和小孩更願意吞服藥錠，也加速藥物作用。

分子生物學的進步，帶動了整合工程邏輯和生物科技的合成生物學 （Synthetic biology） 也有了極大發展。未來的研究者將能夠操控各種細胞、細菌、病毒，透過模組化的 DNA 元件和基因迴路（Gene circuit），串聯成各種邏輯控制單元或是微小工廠，在體內就有可能自行合成疫苗成分等重要的分子結構。

四、防疫策略、傳播和管理的方式大幅改變

如何快速提升疫苗接種率，一直都是防疫的一大重點。許多疫苗都還需要仰賴醫護人員透過各種管道接種，這對於開發中國家或是偏遠地區的居民，有執行上的困難。微針陣列貼片（Microarray Patches）有體積小、能夠長期在室溫下保存的特色。使用貼片的方式極為簡單直覺，不需要受過特殊醫療訓練也能使用。使用過程沒有任何痛感，使用後微針頭會自行消融，也沒有處理針頭的問題。目前已經有麻疹疫苗的版本，未來也許也能應用到其他疫苗。

另外用在動物領域多年的自散播（self-spreading）疫苗、基因轉殖的細菌、mRNA疫苗 、DNA 疫苗等新型的疫苗設計，也能加速群體免疫力的散佈和疫苗開發時程。

五、遠距照護科技與攜帶式呼吸器

在多種 IoT 裝置和影像設備的普及後，遠距醫療已經是相當常見的臨床情境。1月15日，美國華盛頓州一處專門處理高傳染性疾病的病房中，收治了美國的第一例新型冠狀病毒患者。原本這些病房是針對 2017 年伊波拉病毒疫情使用，因此備有專門應用在隔離室與病人對話溝通的影像機器人，能夠避免醫療人員，因為照護病患受到感染。

另外像是 SARS 或是新型冠狀病毒的重症患者，通常會需要盡早插管，給予呼吸治療。傳統的呼吸器體積龐大且價格高昂，醫院很難在幾天之內，回應大量湧進的重症病患。攜帶式的呼吸器雖然功能較陽春，但價格低廉，方便攜帶，甚至能發配到基層診所或是救護車，讓病人盡早插管的同時，也減輕醫院調度呼吸器的壓力。

參考文獻

• From self-spreading vaccines to 3D drugs: the tech that will stop a pandemic.
• Center for Health Security report highlights 15 emerging technologies with potential to reduce global catastrophic biological risks.

本文由經濟部能源局贊助

「有人問我，做一個經濟部長，心裡壓力最大的是什麼事？」經濟部部長鄧振中在 4 月 26 日的智慧節電計畫成果分享發表會說：「臺灣的電力問題絕對是其中之一。除了在供應面要持續拓展替代能源、需求面也要鼓勵全民共同養成好的用電習慣。」

為了養成良好的用電習慣，主打「自己的電自己省」的智慧節電計畫志在讓各地方縣市以節電 2% 為目標，這一年來共有基隆市（-1.92%）、新北市（-1.00%）、新竹市（-0.96%）、臺北市（-0.27%）、桃園市（-0.22%）、台中市（-0.00%）六個縣市達成「用電零成長」的成績。

經濟部部長鄧振中表示，雖然這一年來全臺灣的整體用電仍微幅成長 0.05%，但各縣市低度的用電成長仍值得鼓勵，也可藉著「智慧節電計畫成果分享發表會」和節電有成的縣市互相取經。

分享會中的新北市政府分別以節電參與式預算、媽省理工與節電認同券、機關雲端空間和 PFI 採購模式這三個主題向其他縣市分享經驗。

由下而上的草根民主實驗

「節電參與式預算」是嘗試讓公民智慧進入城市治理的新典範，改變了過去「市府請市民配合」的模式，讓市民有機會從政策設計就開始關心、參與自己所在城市的能源未來。

「節電參與式預算重點不在產出偉大計畫，而是讓市民開始學習、關注自己住區的用電情形，整個過程本身就是政策宣傳。」這場由下往上的草根民主實驗，以永和區和蘆洲區的社區大學為示範區，期程共約三個月，兩區市民發展出的提案風格也很不同。

「蘆荻社大節電中」的參與者從小學生到新住民都有，因此提案也充滿不同居民的生活經驗和發想特色——例如巡守隊腳踏車、小學生漫畫、家庭主婦圍裙、新住民野餐等等。蘆洲過去從工業區起家，如今也有不少新住民的加入。說明會開始前，蘆荻社大就深入菜市場、公園、神將腳、市場攤商等「庶民出沒地」進行宣傳，最後的宣傳也結合蘆洲大拜拜和神將文化祭，以「人人來參與、投票審預算」為號召，在園遊會設攤讓民眾親身認識不同提案並且現場投票。

同樣是參與式民主，在以住宅區為主、且上班族和高教育族群居多的永和區，過程中的說明會和工作坊的知識溝通成分也更多，產出不少往公園路燈、集合式住宅等公共場域思考的提案方向。最後的審議形式，除了紙本也開放了網路投票，因此獲得更高人次的參與；在投票設計上，永和區也允許市民一次投給四個中意的提案、並且從九個提案中選出前七名共享經費額度。

同樣著墨於市民參與，臺北市資訊局則以「創意節電黑客松實證計畫」為主打，引進科技圈日益廣泛的「黑客松」活動，吸引許多具有資訊工程背景的大學生參加，發想出許多智慧監測家庭耗電裝置的提案。這些提案多半強調「對使用者友善」，例如利用手機一鍵關燈、以APP統一多個家電的操控介面、或是設計視覺化圖表取代冰冷無感的電費帳單。

節電認同券，比帳單減免更有感

在地的區里是縣市政府嘗試對住宅部門經營節電宣導的必爭之地。「相較於服務業等產業部門可以利用法規去要求節電，一般市民是地方政府比較難觸及和要求的對象。」很多地方政府舉辦以里為單位的節電競賽，新北市環保局則更推出「媽省理工」的頭銜，希望推廣不要集中在里長等少數人的肩上、而能吸引更多婦女和里志工加入節電輔導員的行列，做「有感情」的串門子輔導。

2008 位的「媽省理工」經過培訓和資格認證，對自己節電輔導員的身分更具有認同感、也讓鄰居們更信任他們，2.5萬戶以上的家庭都完成了居家節電輔導。如果做好資源回收，也可以去里長那裡累積點數、免費換取 LED 燈。除了區里，新北市也直接開放所有居住（包括租屋）在新北市的居民參加「節電認同券」計畫。同樣是從電費來評估省電的進步程度，新北市環保局表示回饋超商購物券的方式比電費帳單直接減免「更有感」。

「也許只是兩百元的獎勵，但是我太太帶著鄰居好友們一起去超商喝下午茶，好友們好奇問她為什麼有購物券……無形之中讓更多人認識了這個計畫。市民反映這個計畫和抽獎相比更踏實，因為是幾分努力就會換得幾分成果（購物券額度）；有簡訊主動提醒也很貼心有感。有參與認同券計畫者，節電率比起新北市整體平均節電率高了 1~2%。」

新北市環保局也深入分享，節電認同券的參加者以 30~50 歲擅長資訊操作者居多，和媽省理工以 50~60 歲的年齡分布恰好相反；觀察居住型態，套房的節電率可達 37%，遠遠超出華廈大樓，而小家庭與單身者也比起大家庭與三代同堂更容易達成省電目標。

創新採購模式

為了達成機關節電目標，新北市除了為市府建築引進雲段智慧管理系統，還採用了創新的 PFI 採購模式（Private Finance Initiative，民間財務主導公共建設），突破傳統採購限制，徵求民間融資提案、全面換裝 LED 節能路燈，在不增加政府財政負擔的狀況下快速提公共服務水準（6 年縮短為 1 年），在換裝後的一年來已經節省 1 億元的電費、在機關部門創下了 13.5% 的漂亮節電率。

新北市政府分享經驗，過去的採購契約是「多裝多拿」的付款方式，每當遇上天災等不可抗力的路燈維修因素，地方政府就必須無止盡的吸收成本、逐年編列預算分批換裝；現在 PFI 採購模式改採固定支付金額，使承包商在平時就會努力維護路燈壽命、減少重複裝設的成本。市府方採分期付款機制，且依路燈服務效果「先享用後付費」，在全額付款前就可讓全市獲得一次性的換裝成果。

同樣從機關財政的角度切入，高雄市政府重點分享導入 ESCO（Energy Service Company，能源服務公司）採購的推動模式，此模式允許市府機關無需先編列採購經費，而是將節省下來的電費作為支付 ESCO 廠商的費用。因為採「先服務、後付款」模式，更保證節能績效，估計一年可節省 157 萬度電、相當於 486 萬的電費。

汰換水銀路燈，基隆節電第一名

節電總成績以 1.92%（約 2204 萬度電）奪得第一名的基隆市，關鍵就在於汰換全市 80% 以上的水銀路燈為 LED 燈泡。以七堵區為例，換裝 4,818 盞LED路燈後，節電效益可達一年 719.9 萬度電。

基隆市政府同時補助社區及公寓大樓推動節能、為提出需求的單位提供現場輔導的服務、重點診斷市立醫院的用電設備、媒和在地 ESCO 公司替社區與服務業者改善節能效益等等。公家機關為了帶頭示範，也開展屋頂太陽能光電系統、屋頂風力發電系統等計畫，在機關部門取得 16.19% 的節電成績。

新竹市取得總節電率的全國第三名，在住宅部門強調「用電行為改變」和「老久電器汰換」兩大重點，除了從集合式住宅公設的照明系統更新下手，也以各里為單位舉辦節電績優競賽、將節電經驗橫向擴散至各里，在住宅部門達到了 2.11% 的高節電率。

新竹市過去一年來新設的運動中心、水資源回收中心、文化局演藝廳、以及增設實驗機組的國家同步輻射研究中心，共替新竹市增加了約 200 萬度的年用電；但其他政府機關的節電率達到了 2.34%～4.53%。市政府亦推動了 LED 路燈的換裝，新設的 23,736 盞路燈，為新竹市節省了 1,007 萬度電。

因地制宜，鼓勵寺廟汰換神明燈泡

臺南市政府考量到市區和郊區的用電特質差異大，推出「節電 37 區，區區有意思」，讓各行政區各自施展身手，每個月的節電達標行政區也都越來越多。比較有趣的是，因為臺南寺廟多，區公所特地協助寺廟汰換 LED 神明燈泡，讓節電政策更走入在地。除此之外，也鼓勵市民汰換老舊家電即可抽獎送 LED 燈泡、輔導服務業用電大戶和大專校園、協助 40 處低碳社里更換節能燈具。

從服務業能源大戶下手

臺中市在服務部門針對市內能源大戶下手，包括大型量販店、觀光旅館和百貨公司，協助量身打造節能方案；在居民方面則選擇住宅屋齡較高者為優先執行對象、依住宅特性設定照明時間以節省用電；並汰換公有停車場、公有市場、區公所等場所的燈具為 LED 燈，一年下來大幅節省了 14 萬度電，整體節電 0.00%，達成了用電「零」成長的初步成績。

本預期服務業部門比起住宅部門更容易節電的桃園市，針對能源大戶舉辦節能診斷輔導、並且補助智慧節電服務業，不過從全國的服務業部門用電率不減反增了 0.8% 便可窺知，要提昇業者更換老舊設備的意願仍是未來的桃園挑戰。儘管桃園市遇到人口和店家新增，但在住宅部門仍有節電佳績，達成了 0.22% 的整體節電率、成為全台第五名的節電縣市。

開拓替代能源的工作是從供應端控制節電，而使用端無論是一般民眾、服務業或製造業者、甚至是公家機關，也都有能力達成自己能做的節電工作。各縣市從智慧節電計畫中絞盡腦汁薈萃出的方案，證明了節電好習慣不只是隨手關燈這麼單純，地方的智慧自會發展出符合地方條件的節電特色，替遙遠的北極熊敬上一份心意。