全球資訊網從此誕生──柏納-李生日 │ 科學史上的今天：06/08

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！

• 作者／曹盛威

2018年，一位國外網友買下「playdiablo4.com」的網址導流到另一款遊戲「流亡黯道」的官網，來表達對於暴雪推出「暗黑破壞神手機版」的不滿，之後，網友收到了暴雪公司的律師函，希望他能轉讓這個網址。

網友的行為，跟俗稱的「網路蟑螂」十分類似。網路蟑螂會先買走大企業可能用到的網址，並以高價賣給大企業獲利，例如：暴雪公司很可能會開發「暗黑破壞神4」，這時網友購買的「playdiablo4.com」網址，可能會誤導使用者進入不正確的網站，而暴雪為了解決這個問題，可能要花一筆不小的費用，才能買回網址的所有權。

而網路蟑螂之所以存在，有很大的原因是網址的最後都長得差不多（.com或是.tw），這些相同的部分稱為「頂級域名」，他們種類數量稀少且不能隨意更動，這讓網路蟑螂只要知道新產品或公司名稱，就能搶先註冊網址再轉賣。

不過，為什麼會有「頂級域名」呢？這就要從網路連線的規則開始說起了。

你的電腦其實看不懂網址 

一天，身為資訊管理（MIS）工程師的小華，被老闆叫過去問話：「小華，我們幹嘛要買網址阿？不買網址難道客戶就不能連上我們的網站嗎？」

「其實客戶還是能連到我們的網站，只是他們必須記下主機的 IP。」小華解釋電腦連線是用 IP，所以沒有網址也沒有問題。而這些網址的正確名稱應該叫「網域名」(Domain Name, DN)，當初會有網域名出現，是因為人們不善長記憶 IP 數字串，才用了一段好記憶的文字串來代表 IP。

「好吧，我知道為什麼會有『網域名』，但這樣說我們應該能買斷網域名阿，為什麼每年還要付錢才能使用？」老闆忿忿不平地說。

「老闆，我們公司不是每年都要買黃頁（電話簿）的版面？」

「當然！不然客戶怎麼找到我們的電話號碼？」小華順著老闆的話解釋，「只認得 IP 的電腦，也需要有專用的『電話簿』才能透過網域名找到 IP 連線到網站，這個專用的『電話簿』，我們稱為『網域名伺服器（Domain Name Service, DNS）』，而我們持續付費的原因，是在買 DNS 的紀錄服務，跟每年要買黃頁類似。」

老闆聽完茅塞頓開，隨口又問：「那這樣的話，我的網域應該可以隨便取名阿，為什麼大家後面都長得差不多。」

「後面這些長得差不多的叫『頂級域名』，有點像是商號後面的『股份有限公司』。」小華說，這些『頂記域名』是不能隨便亂改的，是代表「最高層級的網域名伺服器」在什麼地方，或是由誰負責管理的，而且頂級域名一定要放在最後面。以「example.com.tw」為例，電腦會先去找頂級域「.tw」的 DNS 伺服器，再找到「.com.tw」的次級域 DNS 位置，最後由「.com.tw」找到「example.com.tw」的正確 IP。

有多少種頂級域？　

「小華，『頂級域名』不只一種對吧？我看到有的結尾是.tw，有的是.com。」

「是的，頂級域名大致上可以分成四類，分別是通用頂級域 (gTLD)、國家頂級域 (ccTLD)、地區頂級域 (GeoTLD) 與新通用頂級域 (new gTLD)，所有的頂級域皆由「網際網路名稱與數字位址分配機構 (ICANN)」管理。」

• 通用頂級域：是指由 ICANN 旗下的網際網路號碼管理局 (IANA) 直接管理的頂級域，最初創立時是依照用途進行區分，期待能讓使用者看見頂級域名，就能辨認出網站內容或內容來源。

• 國家頂級域：以國家名稱做為頂級域名，常見.tw就是其中一種。
• 地區頂級域：以地理位置或地緣關係做為頂級域名，目前有 .london、.paris、.africa 等。
• 新通用頂級域：由於網路上的內容越來越多元，原本的通用頂級域已經沒辦法辨識網站內容或內容來源的責任，因此 ICANN 開放更多的頂級域名來完善。

此外，ICANN 也為了應對更多頂級域的識別需求，在 2012 年開始提供「新頂級域」的申請，也可以申請以商號為名的頂級域，像是 Sony 公司就以自己的商號申請了 .sony 的新頂級域，譬如消費者如果想知道 Sony 人工智能方面的資訊，可以直接訪問 ai.sony 品牌頂級域 。

確保安全，增加識別——申請屬於自己的品牌新頂級域

「為什麼 Sony 要申請自己的新頂級域阿？有什麼好處嗎？」

「當然有好處啦！」在查詢 DNS 伺服器的過程中，資料必須經過不同的伺服器，才能到達公司網站，現在從查詢的入口——「頂級域」就是專屬於我們公司的，除了從源頭確保資料傳輸的安全，也能避免網路蟑螂搶先註冊網域，或是詐騙公司運用類似的網域讓客戶誤以為是我們提供的內容。

此外，原始頂級域的用途是為了讓人更能識別網站目的，當公司擁有自己的品牌頂級域後，也能讓客戶明確知道網站是由公司管理的，能有效提升網站與品牌識別度。

臺灣百大品牌企業有使用新頂級域嗎？

就在今年，臺灣唯一統籌新頂級域名註冊的非營利組織——TWNIC，針對臺灣百大品牌企業使用頂級域的狀況做了調查。

調查結果發現，有一半的企業曾經遇到域名搶註，雖然域名搶註可透過申請企業品牌的新頂級域解決，但也有超過一半以上的企業並不曉得有新頂級域名可以申請。目前，臺灣百大品牌企業在考量頂級域時，仍然是以傳統的「.com」與「.tw」為主。

不過，臺灣百大品牌企業，在使用「新頂級域」的類型數量上，已經超過其他頂級域的數量了！雖然並非企業第一考量的頂級域，但新頂級域正逐漸進入到各大企業。

在告知各大企業能夠申請屬於自己企業品牌的新頂級域後，大部分對於申請企業品牌的新頂級域意願極高，雖然目前還不盛行，但在新頂級域的推廣與申請機制完善的未來，屬於自己品牌的新頂級域將會是企業的首選。

上述內容僅是 TWNIC 研究的冰山一角！對研究或「新頂級域」有興趣的話，歡迎到「從頂級域名探討我國在數位品牌識別」獲得更多詳細資訊！

• 網友買網址「playdiablo4.com」轉址到《流亡黯道》官網，暴雪律師找上門
• 鳥哥的 Linux 私房菜 — DNS Server
• [網際網路] 認識網址與網域名稱（Domain Name, URL, DNS） | PJCHENder 未整理筆記
• 甚麼是DNS
• Table of Content – DNS介紹
• 2020 Google 排名因素清單：網域名稱與 SEO 的關聯性 – Whoops SEO
• 新頂級域名（nTLD）對 SEO 有幫助嗎？ – Whoops SEO

編按：全球資訊網(World Wide Web)的誕生源自於英國電腦科學家柏納-李（Tim Berners-Lee, 1955－）在歐洲核子研究組織 ( European Organization for Nuclear Research, CERN )發展的資訊分散式傳輸協定，當時這套系統只是為了要供應高能物理研究室之間使用。
然後，他便逐步改變了世界。讓在全球資訊網發明30週年的現在，一起來看看他是怎麼誕生的吧！

1968 年，英格巴特（Douglas C. Engelbart）在如今稱為「所有演示之母」的會場上演示了滑鼠、視窗、網路與超文本（Hypertext），但那畢竟只是描繪未來的「概念機」。必須再等二十年，英國電腦科學家柏納-李（Tim Berners-Lee, 1955－）才真正實現了這個「未來」。

柏納-李於 1980 年承接了歐洲核子研究組織 ( European Organization for Nuclear Research, CERN )的軟體外包專案。此時學者們已經可以透過網路互相傳遞郵件與檔案，不過要在電腦內的大量資料中找到關聯性的資料仍是件苦差事。他在半年內開發了一套以超文本技術為基礎的搜尋程式，讓科學家可以輕易地從文件中的一個章節跳到另一個章節，或是跳到同一個資料庫內的另一個檔案。

不過隨著 CERN 的規模日益擴大，研究員、電腦與檔案的數量也愈來愈多，當初柏納-李開發的程式只能在同一個資料庫內搜尋，如今來自世界各國的科學家要尋找置於它處的資料，或彼此交換實驗數據都非常麻煩又曠日廢時。柏納-李於 1984 年以正式員工的身分重返 CERN 之後，就一直思索解決之道，後來他注意到逐漸興起的網路或許就是答案！

1989 年 3 月12日，他終於提出初步構想：以他開發的搜尋程式為基礎，結合傳輸控制協定（TCP）、網域名稱系統（DNS）等現成的網路標準，就可以在所有連上網路的電腦間快速搜尋並傳遞資料。這就是全球資訊網WWW（World Wide Web）的藍圖。

在得到主管的支持後，柏納-李開始著手製作所需的要件。隔年他寫出傳輸網頁的語言 HTTP 與描述網頁內容的語言 HTML、定義 URI 網址結構（日後他承認雙斜線實無必要），並且示範製作了世上第一個網頁瀏覽器與第一台網頁伺服器。

1992年 CERN 同意柏納-李的請求，將 WWW 相關的智慧財產權當成一般公共財對外公布，讓世人都可免費使用，無須支付任何權利金；而這正是 internet 可以迅速普及、蓬勃發展的關鍵。當網路上的資訊從純文字擴充為圖文並茂的豐富內容，當這一切都免費垂手可得，internet 才真正開始加速成長，深入滲透到社會各個層面，成為現代人生活不可或缺的一部份。而這都要歸功於柏納-李的發明與慷慨。

對照後來多少人因為網路成為鉅富，更顯得柏納-李放棄專利的難能可貴。他獲得無數表彰，但始終拒絕各種商業利益的誘惑。目前柏納-李仍在許多非營利組織但任要職，為 internet 的獨立性與普及化而努力。

本文同時收錄於《科學史上的今天：歷史的瞬間，改變世界的起點》，原文為「全球資訊網從此誕生──柏納-李生日 │ 科學史上的今天：06/08」，由究竟出版社出版。