防範未然總好過亡羊補牢,這道理大家應該都知道;不過市面上的腳踏車鎖大多都構造簡單,不管是破解還是破壞車鎖對竊賊來說都不難,該怎麼選擇車鎖才能有效對抗可惡的小偷?來看看由范承宗、鄭宇庭設計的這款Pedal Lock踏板鎖,兩塊踏板本身就是車鎖,拆下來後可以分別由車輪兩側嵌合、用鑰匙鎖上。相較於傳統的彈簧鎖、U型鎖或密碼鎖,Pedal Lock使用只需多花幾秒鐘的時間,但對於想破壞車鎖(或者說是踏板?)的小偷,恐怕真的是踢到鐵板了!
本文來自Trr. 特誌
防範未然總好過亡羊補牢,這道理大家應該都知道;不過市面上的腳踏車鎖大多都構造簡單,不管是破解還是破壞車鎖對竊賊來說都不難,該怎麼選擇車鎖才能有效對抗可惡的小偷?來看看由范承宗、鄭宇庭設計的這款Pedal Lock踏板鎖,兩塊踏板本身就是車鎖,拆下來後可以分別由車輪兩側嵌合、用鑰匙鎖上。相較於傳統的彈簧鎖、U型鎖或密碼鎖,Pedal Lock使用只需多花幾秒鐘的時間,但對於想破壞車鎖(或者說是踏板?)的小偷,恐怕真的是踢到鐵板了!
本文來自Trr. 特誌
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?
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)。
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。
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。
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:
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)。
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!
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本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」
自古流傳許多描述「偷竊」的成語,信手拈來就有偷雞摸狗、順手牽羊、樑上君子,這是否說明古代常發生竊盜案呢?細看清代司法類檔案,竊盜案數量的確居於首位,為何竊賊在當時如此猖獗?
中央研究院 111 年胡適院長科普講座邀請院內近代史研究所巫仁恕研究員,以「歷史學與犯罪學的相遇:19 世紀中葉竊盜犯罪的分析」為題開講,應用歷史犯罪學發掘清代竊盜案中令人意想不到的現象!
翻開明末小說《二刻拍案驚奇》,傳奇俠盜「一枝梅」瞬間抓住眾人目光,只見他出入如鬼神、來去如風雨,不一會功夫便偷來士大夫家的金銀珠寶、竊走公子哥兒的西洋異錦被,甚至戲弄地偷換道士的百柱帽。每次行竊得手後,即在牆上畫一枝梅花,並將錢財送給貧民,「人間第一偷」稱號可說當之無愧!
竊盜案是明清時期常見的犯罪類型,可惜並非每位竊賊都是如同一枝梅的義賊。為何人們會淪為竊賊?哪類東西與對象最常被偷?清朝官府又是如何辦案?
面對重重疑雲,中研院近代史研究所巫仁恕研究員決心讓歷史學與犯罪學相遇,逐步揭開 19 世紀中葉竊盜犯罪的神秘面紗!
巫仁恕以清代《巴縣檔案》(今四川省重慶市一帶)為研究材料,分析當中的司法類檔案後發現,從乾隆至宣統年間,最常見的犯罪類型就是竊盜案,尤其 19 世紀中葉同治朝的年平均數量最多,13 年間累積 3 千多起竊盜案。
當中最常見的竊盜方式是「入室行竊」,狡猾的竊賊會趁四下無人時鑿穿牆壁,鑽入屋內行竊。其他還有類似現代金光黨的「迷竊」,犯人會用迷煙或迷藥將人迷昏後大肆洗劫。小說中飛簷走壁的「飛竊」並不常見,但偶爾也會發生。
那麼竊賊最常偷的東西又是什麼呢?從《巴縣檔案》記載的失單可窺知竊賊最常下手的目標,也連帶顯示清代百姓生活中的物質消費與品味。
失物排行榜第一名竟不是金銀珠寶,而是人們穿戴的帽子、馬褂、布鞋等,甚至有流行服飾與西洋衣料,因重量輕、有市場、好銷贓,成為竊賊的首選,其次才是金屬器皿。此外,像是硯台、高級墨、書畫等象徵身分品味的文化用品與藝術品也時有所見。
最常被竊賊光顧的也不是家財萬貫的富翁,反而是資產百兩以上卻不足千兩的中產之家。這類人家有時不會去報官,因為大部分只損失一、二兩價值的物品,打官司要花的交通與時間成本比失物的成本還高。
竊賊最常出沒的地點與時機,其實和現代社會頗為類似。疊合清代重慶城市分區功能圖、同治朝巴縣城內各坊竊盜案分布圖後發現,竊盜案多集中在商業和行政中心,行竊的熱門期間常在考試、市場趕集或舉行婚禮節慶時。
竊賊東西到手後最常去當舖、市場銷贓,或賣給收購贓物的小販。特別的是當時有所謂的「窩賊之家」,藉由開設客棧掩人耳目,實為慣竊的幕後黑手與藏匿竊犯的賊窟。
一般認知的犯罪者多是不務正業或受貧窮所苦的社會邊緣份子,巫仁恕應用犯罪學理論分析《巴縣檔案》中犯人的口供,從不同視角層層剖析犯罪動機。他發現竊嫌中,有一群被稱為「下力活生」的低階勞動階層佔了多數,他們沒有加入同業公會,靠著四處打零工謀生,生活較不穩定。
從理性抉擇論分析,如果這名有犯罪傾向的偷竊者認為,行竊可以讓生活過得更好,就可能選擇鋌而走險,這解釋了為何貧窮者容易傾向偷竊。再者,從社會聚合論來看,很多竊盜案都是集體犯罪,因為人多勢眾好照應的心態強化了犯罪合理性。
然而,巫仁恕又發現,有相當數量的竊賊是有正當工作的,當中不乏工商業主、受雇服務業者,甚至是公務人員或基層精英。上述案例顯示,貧窮不一定是引發偷竊的原因,當中還藏有其他因素。
從日常生活理論來看,只要集結三種要素即可能誘發竊案:有犯罪傾向的偷竊者、有價值的標的物、監督者不在場。此外,從情境預防理論分析,某些偷竊者是在日常情境下擋不住眼前誘惑,突然萌生行竊慾望,例如缺錢的兒子偷爸爸的錢、耕田時偷拔鄰居家的菜,或員工趁老闆不在時偷拿錢財。
事實上,多數人淪為竊賊是被大環境所逼,同治初期的巴縣即發生多起社會動亂,嚴重影響民生經濟,導致治安敗壞。
例如 1850 年爆發的太平天國之亂造成多個省份死傷慘重,同治年間太平軍的殘餘勢力入侵四川,大批巴縣團練(地方民兵)前往隘口守衛家園,許多宵小常趁團練隊員不在家時闖空門。
同治二年則發生重慶反天主教案,一群暴民闖入教區燒殺虜掠,趁亂偷走許多物品。接著,同治三年巴縣一夕間米價徒漲,百姓一時難以負荷,生活陷入困境下不得不偷竊苟活。
竊盜案如此猖獗,清廷又是怎麼懲治罪犯呢?巫仁恕以「犯罪學嚇阻理論」(deterrence theory)三要素:嚴厲性(seriousness)、迅速性(swiftness)、確定性(certainty)來評估清政府的犯罪防治效果。
細看當時的大清律例具備相當的嚴厲性!母法「律」會根據犯罪主從關係、初犯或累犯、贓物價值高低處以相對的刑責。例如偷 1 兩以下,罰杖刑六十大板;偷 50 兩以上,除杖刑伺候外,還要服勞役徒刑一年;如偷 100 兩以上,杖一百大板、外加發配邊疆兩千里;偷 120 兩以上最重會被判處絞刑。
至於子法「例」則會針對不同狀況做出懲戒,例如偷竊過程中揮刀殺人、暴力行為、特殊身分犯罪,或在皇室、官家等特殊場所犯罪都會加重刑責。其他會一併懲處的還包括:窩藏罪犯者、收人贓物者、官役失職沒抓到犯人等都有相關罰責。
雖然清廷看似有嚴厲的律例懲治竊賊,但一般百姓如果家中遭竊,並不會馬上報官,反而是先通報住家附近的團練或保甲長,由這些地方基層組織的負責人私下調解紛爭。如果調解不成才有可能走上報官一途。
究竟官府如何辦案呢?首先,報官者需稟狀並列出遭竊的物品與其價值清單,由書役調查後撰寫勘單(調查報告)。確定真為竊案後,知縣會下公文給差票,派捕役去逮捕嫌犯。接著撰寫比單(傳喚公文)傳喚受害者等一干證人升堂審訊。最終,竊賊罪證確鑿、抓到共犯後,還需撰寫供狀(口供)與畫押(結狀)。
經過長時間辦案後,最終的破案率又是如何呢?以同治年間巴縣的破案率為例,1064 件都市竊盜案中,捉到竊犯的有 204 件,破案率僅 19%;1917 件鄉村竊盜案中,捉到竊犯的有 629 件,破案率僅 33%。整體的平均破案率只有 28%。
整體來看,官府的破案率低、辦案程序冗長,又常因抓不到共犯而無法結案,空有嚴厲性但迅速性與確定性不足,無怪乎百姓不想報官,也難以起到嚇阻犯罪的作用。
這種結合歷史學與犯罪學的跨領域研究稱為「歷史犯罪學」(historical criminology),是新興的研究領域。
巫仁恕表示,歷史學家常聚焦研究戰爭、革命、叛亂等歷史大事件的發展始末,較少關注日常性的犯罪事件,原因之一在於史料的局限。
過去有關竊盜的史料常零星散見於筆記小說、公案小說、判牘檔案等文獻之中,無法全面看清竊盜案件的具體實態。
所幸近 20 年來,中國許多州縣檔案重見天日,當中的司法類檔案記載許多竊盜案,結合犯罪學一起分析後,能從更微觀的角度了解古人的犯罪動機、犯罪心理、犯罪防治等,進而看見不一樣的歷史面貌!