又到了和溪流用顏色共譜回憶的季節！

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

之前的兩篇文章，我們告訴大家兩個重要觀念：

1. 減重為什麼這麼複雜：涉及身體能量運用的多系統交互作用
2. 減重為什麼這麼困難：缺乏即時、有效的反饋

大家可千萬不要看了這兩篇就放棄治療啊！實際上，減重還是有很多可行而且實證有效的做法。如果照著醫學系統的學習法，應該要開始講各種複雜的生理機制了，但擔心大家看了複雜的身體代謝機制就昏頭轉向，今天我們要來點輕鬆的！散步！！！

飲食跟運動是減肥的兩大關鍵，但重點是：到底要吃什麼？什麼時候吃？該做什麼運動？什麼時候動？今天這篇文，就會告訴你如果想散步，什麼時候效果可能最好喔～

為什麼要先講散步？跑步或重訓不是效果更好嗎？

大家一定會疑惑，為什麼我們講這麼基礎的東西：散步。

「做比較長時間的有氧運動，或者強度高的重訓不是效果更好嗎？」很多朋友一定會想這樣問。

你說的沒錯，確實散步的「效果」沒有重訓跟慢跑這類更耗能的活動好。但在忙碌的現代生活中，很多人都會用「沒有時間運動」這個理由來拒絕運動。如果我們精準一點來說，也許是「不太容易進入適合運動的狀態」。即使是跑步這種相對簡單的運動，你可能要準備好跑鞋、慢跑褲、輕鬆的上衣。如果你剛從辦公室出來，要進入可以跑步的狀態，其實要花上一些時間。如果要重訓，那可能還要搭車去健身房才有辦法。

但散步就是真的「隨時可做」的運動了。不管你在哪，穿什麼鞋，出去走走的難度都不高。更棒的是，多數人的身體狀況都不會因為散步產生過大的負荷，就算跟爸媽一起走，也不用擔心彼此速度差太多，不管是一人還是多人都可進行，可說是開始運動人生最簡單的第一步啊！！！

但如果想散步，到底要什麼時間散步最有效？現代人的時間分秒必爭啊！畢竟大家都是一秒鐘幾十萬上下，時間總是要花在刀口上對吧？剛好在 2016 年底刊登在 《Diabetologia》的一篇研究，給了我們不錯的方向！一起來看看這篇研究吧！

散步在什麼時間最好？研究指出：飯後效果不錯，晚餐後效果更佳！

肥胖、血糖、胰島素抗性是一整組的問題，彼此非常相關。因此我們選了一篇有關飯後血糖的研究，來讓你參考該什麼時間去運動。適度運動對於糖尿病患者的血糖控制有幫助，但有些運動可能太過劇烈，散步是多數人都可以做到的。因此想研究看看到底什麼時間散步最有效。

因此他們把 41 位得了糖尿病的成人隨機分成兩組，兩組都要求他們每天散步 30 分鐘。差別在於一組是隨便你什麼時間去散步，只要總共累積到 30 分鐘就行。另外一組則是要求他們必須在三餐的飯後 5 分鐘就出發，出去走 10 分鐘，每天累積 30 分鐘。

研究的結果顯示，在餐後就出發散步的這群人，血糖的控制程度明顯比隨便時間去散步的另一群人，餐後散步者的餐後血糖平均下降了 12％。

而且不知道為什麼，在晚餐後的這一次運動，對血糖控制的效果比早餐和午餐都還要明顯！在研究中發現晚餐後這次的運動，更是讓餐後血糖降低 22％ 之多！

為什麼是晚餐呢？可能跟晚餐大家通常吃得比較豐盛，而且晚餐大家喜歡吃完就坐到沙發上去看電視休息有關。

這個研究並沒辦法明確解釋，確切是什麼原因使得飯後散步的效果比較好，畢竟這牽涉到非常複雜的生理機轉，難以在單一個實驗就完整釐清因果關係。但這確實提供了一個有意義的證據，告訴你如果要散步運動，在什麼時候出發最好。

如果身體條件允許，時間地點也方便的話，我們當然希望你投入更多時間在更高強度的有氧或無氧運動上。但開始運動這件事情，絕對是「先求有，再求好」，總比完全不動好。這也適合現代人的生活情境。午休或晚上吃完飯，就找幾個辦公室的好朋友、學校的好同學，或者是親密的家人、伴侶去走一走，別直接坐在那養肚子啦～而且吃越豐盛就越應該要去走喔！

另外也有研究指出，如果飯後坐在那不動，不只是會讓飯後的血糖高，也可能讓接下來 24 小時的血糖波動值變大。看到這，你還敢吃飽就躺在那當沙發馬鈴薯嗎？

開始動，就是邁向成功減肥的第一步！

這篇文章別忘了分享給家裡的長輩喔～趁機會關心他們的身體吧！肥胖跟代謝症候群影響台灣中、老年人的健康非常大，能夠讓他們養成一個簡單、易於執行、甚至可以親子同樂的生活習慣，怎麼能不做呢？

• 編按：愛美是每個人的天性，不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品，各種醫美產品就令你眼花撩亂，更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎？如果你想要聰明的美，不想要被各種不實廣告唬得團團轉，那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner 美的好朋友，就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友 如果只做散步運動，什麼時間散步最有效？全家必須看！減肥全攻略（2）

雖然乾旱造成了自然生態浩劫及農業損失，它的影響也有相反的一面：使今年墨西哥海灣的「死區」(dead zones)，縮減為1985年以來缺氧面積倒數第四名。

什麼是「死區」？當沿海地區因為河流帶來過多營養鹽而產生缺氧現象，這個地方的生物量隨之大減，海洋不再生氣蓬勃，就稱為「死區」。

死區的成因其實就是我們所熟悉的「優氧化」(eutrophication)，只是一般人比較容易注意到湖泊、靜水域的優氧化，而死區一詞是專指海洋的優氧化區域。

死區的缺氧現象可以說是導因於營養鹽，尤其是含氮、磷的營養鹽。自然界有氮元素的循環，因此經固氮作用後，氮營養鹽在土壤中的存在屬自然現象；但是隨著農業需要及其他人類活動，人工固氮使得大量營養鹽沉積在土壤中，再經密西西比河的沖刷流入墨西哥灣。

這些營養鹽是海藻的養分來源，因此近海區域營養鹽的增加導致藻類大量增生。雖然藻類行光合作用能夠產生氧分子，但是藻類的生命週期短暫，很快地，大量藻類殘骸需要經由微生物分解，而分解藻類殘骸的過程反而消耗更多溶氧量，導致周遭水域的溶氧量大減。

2008年8月發表在《科學》期刊的研究指出，1910年期間科學家開始注意到低氧海洋地區，當時在全球只發現四個區域；但是到了2008年，全球各大洲沿岸已經遍布了405個區域，其中面積最大的就是墨西哥灣的死區。

科學家估計2012年的墨西哥海灣死水區，佔有7,482平方公里，這樣的數據比起去年的狀況有天壤之別，幾次洪水攜帶大量土壤中的營養鹽到大海，導致2011年死區的面積廣達17,534平方公里。

「今年死區會縮小是因為乾旱的緣故，今年春天排入墨西哥海灣的含氮營養鹽創下80年來最低紀錄。」美國路易斯安那大學的海洋研究團隊領導者萳西說，她也是死區調查航行的領隊。

由於帶動陸域營養鹽流向大海的主要推手是河水，沖刷力弱、較低的水位所能攜帶的營養鹽較少，因此今年春季的乾旱現象很可能是死區面積縮減的原因。

每年夏天科學家會開始在美國路易斯安那州及德州沿岸進行調查，死區的面積變動是一個相當重要的指標，因為缺氧面積的調查結果能夠反映今年墨西哥灣沿岸有多少生物適合生存。

自科學家開始調查以來，墨西哥海灣的死區在1988年最小，只有39平方公里；在2002年面積最大，於墨西哥灣沿岸擴展成長條狀，佔21,756平方公里。

死區不單純是自然界其他物種的麻煩，也同時威脅人類的漁業、觀光業的成果。更了解死區的的系統性成因，也更有機會提出改善之道。

（本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊，也有臉書喔！）

資料來源：

• Drought’s Positive Effect: Smaller Gulf Dead Zone
• Robert J. Diaz and Rutger Rosenberg(2008) Supporting Online Material for Spreading Dead Zones and Consequences for Marine Ecosystems. Science, 321, 926-929.

如果你是一個色票迷，那麼一定不可錯過這浪漫的色票產生器；如果你對生活美學有所堅持，那麼，這篇文章將重新打開你的想像；如果，你平時就自詡為生態人，這篇文章更將展開你充滿創意的藝術行動！那到底要怎麼開始呢？

從日常生活的顏色、到你市鎮中的那條溪流

在平凡的生活中，每一幅日常的風景，都能夠定格為一張張絕美的色票。先來看看這些取自環境中的色彩之詩吧：

是不是很夢幻，讓人心情大好呢？但這色票好像與我們平常所看到的不太ㄧ樣，到底是怎麼產生的呢？在這裡，溪流小編要告訴你這些浪漫色票的祕密產生器：其實，它們都來自台北市中的一條溪？！

不只是水質檢測，用顏色記錄下你和溪流的寶貴回憶吧！

在不久前的七月裡，內雙溪自然中心與國立科學教育館，共同合作了「水陸倆棲」棲地調查營。營隊中的大小朋友們，和溪流小編一起騎著自行車，循著雙溪河岸，拜訪都市溪流的上、中、下游。除了有趣的水中生物觀察以外，也拿起水質試劑，替雙溪做了一次健康檢查。

溫暖的糖霜與奶茶色，來自六個觀察點中的溶氧量（Dissolved Oxygen，DO）；療癒的松花與嫩綠，是水體中不同位置的酸鹼值（pH）；嬌豔的粉紅色階，是水中的硝酸鹽（NO₃）在上中下游的濃度變化；浪漫的丁香與羅蘭，說明溪流上下游水中總氨量（NH₃/NH₄⁺）的多寡。

收集了這一手漂亮的色卡，溪流同時也告訴我們一些、除了水中生物以外可能的故事（溶氧量、累積的代謝廢物量等等）；這些顏色的解讀，也需要同時伴隨其他變因（溫度、pH 值）一同檢視。因此，每一條溪流、每一個季節、每一個天氣系統劇烈變化或恆常不變的河濱午後或向晚，只要我們走近，都能從水中拾取出一串獨一無二的色票。

如果每個人、都在每個屬於自己的點位，累積自己的四季溪流色票。這一張張色票們，可能將在空間上逐漸排列成有意義的光譜、也可能足以在時間上累積成伴隨豐枯變化的線條。這些，屬於眼下每個日常的種種累積，在時光轉身後，都將成為寶貴的吉光片羽，供未來的我們拼湊出過去的樣貌。

透過在城市中的每個人、每一個日常的河濱散步；每一個上下學途中的例行探訪，都將讓我們在未來面對環境變動時，有更即時的警覺，以及提供更具體的原貌可以參考比較。我們也邀請住在城市每個角落的你，起身 邁向最近的那條河堤。在每個河濱的晨昏，收集屬於你自己與眾不同的、四季溪流色票。

色票收集小訣竅

1. 可以採用「世界水質檢測日」的檢測包，並將成果上傳到網頁，把你累積的色票與眾人分享。
2. 除了水中的繽紛色彩，我們也邀請你收集濱河的地景樣貌，甚至水中的魚蝦生物。用照片、文章或者日記，留下溪流活在每個時空中的身影。