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台灣與國際的接軌

蔡明燁
・2013/08/15 ・2851字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 577 ・九年級

照片來源:Nige Harris/Flickr
照片來源:Nige Harris/Flickr

根據歐盟2010與2011年出版的報告,歐洲國家正面臨一系列的重大社會性挑戰,包括經濟成長、就業指標、國家競爭力、社會凝聚、多元社會所帶來的文化與教育衝擊、永續性、環境保護、人口變遷、移民與融合、生活品質,乃至全球性的互賴互動等課題。

為了因應這些重大挑戰,「穿領域」(trans-disciplinarity,另譯「跨科際」)的概念與實踐,在21世紀逐日受到各國政府的重視,例如歐盟和英國的研究贊助單位近年來都不斷在推動「知識轉移(Knowledge Transfer)」,也就是講求橫跨數個研究領域,並在研究流程中──無論是作業前、中、後期──必須加強國際與社會面向的思考及校園內外的互動,以期深化學術研究對社會的貢獻與影響力;在教學方面,威爾斯的老牌大學亞伯(University of Aberystwyth)也創設了「食物與水安全(Food and Water Security)」碩士課程,結合國際政治、生物、環境及地理學家共同授課。此ㄧ思潮及行動恰與台灣教育部在2012年透過【科學人文跨科際】計畫所積極推動的工作互相印證,該計畫總辦公室標榜:

「跨科際的理念重在強調面對及時、重大、或關鍵的社會或國際議題及問題,必須由不同的觀點、社群成員、專業學門及跨領域研究來共同探究、認識問題及彼此的角色,共謀處理或解決之道。……跨科際教育正是針對此訴求進行人才培育。……人文、科學的跨科際教育,可以議題或問題解決導向的實作課程及行動研究實施人才培育,同時打造面對在地及全球性重要課題或問題的實習平台。」

此外,國科會自2006年起提倡的【台灣科普傳播事業催生計畫】,顯然也充滿了「知識轉移」的精神,結合產官學的能量,致力提升全民科學素養,希望在台灣打造出一個欣欣向榮的科學傳播產業,進而邁向國際市場。

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無論是【科學人文跨科際】或是【台灣科普傳播事業催生計畫】,都和前英國首相布朗(Gordon Brown)的呼籲有諸多謀合之處,他說:「今天我們所面對的許多挑戰都是國際性的問題──無論氣候變遷或對抗疾病──全球性的問題需要全球性的對策……,因此我們必須在國際性的政策制定與外交斡旋中,為科學創造新的定位,將科學放在進步性國際議程的核心位置。」

布朗的政策性談話在國際外交領域激發了「科學外交」的熱烈討論,在英國媒體圈裡則帶來了一陣「科學傳播」的熱潮,首先是英國科學界的權威組織皇家學會(The Royal Society),在2010年初提出一份紅皮書,指出「科學外交」雖仍屬抽象、流動性的概念,卻可幫助科學(science)、技術(technology)和創新研發(innovation)在三個政策領域裡發揮有效的功能:第一、為國際政策目標的制訂提出相關的科學建言(亦即科學在外交中所扮演的角色,science in diplomacy);第二、促進國際性的科學合作(亦即為科學而外交,diplomacy for science);第三、透過在科學領域裡的跨國合作,改善國與國之間的國際關係(亦即為外交而科學,science for diplomacy)。

其次,當諾貝爾得主奈爾斯(Paul Nurse)在2010年底接任皇家學會會長後,他也開始鼓吹「科學傳播」的重要性,積極鼓勵科學家學習和外界溝通的技巧,甚至親自現身說法,為英國廣播公司BBC的招牌科學節目系列【地平線】(Horizon),製作了一個探討科學與社會關係的專題,從氣候科學在國際政治與美國社會引發的爭議切入,試圖了解為什麼現代人對科學及科學家的信任度似乎每況愈下?又有什麼解決方案可供參考?

奈爾斯表示,氣候變遷不僅對環境生態,也對政治、經濟和社會都有重大影響,因此氣候科學會製造出兩極化的公眾輿論,可謂預料中事,但當無數高質量的科學證據一再向我捫揭示全球暖化現象及環境的變遷,可是卻仍有將近一半的美國民眾與超過三分之一的英國人不願相信氣候科學家的研究方法,甚至質疑他們的學術操守時,我們便不得不開始正視氣候科學和社會大眾之間那道難以跨越的鴻溝。奈爾斯認為,氣候變遷是在為人類將來的冒險做預測,但經濟成長卻是每個人立即面對的切身問題,因此當政治人物或是一個社會群體選擇忽略未來的難關,以便繼續執行既定決策並維持生活現狀時,他們自然會從其他角度來解讀、進而挑戰科學事實,以便將他們的決定合理化。換句話說,科學和社會之間的差距,往往不只是科學知識,更是教育和觀念溝通的問題。

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奈爾斯的論述不僅肯定了「知識轉移」的價值,也再度證實了科學/人文/社會之間的息息相關,以及傳播/溝通在現代社會架構下所扮演的關鍵性角色,足見台灣從在地出發衍生而來的「跨科際」想法,實與英國和歐洲的國際脈動若合符節,而BBC和英國學術贊助單位AHRC共同合作產製節目的做法,也和國科會的【台灣科普傳播事業催生計畫】有不少雷同的地方。

BBC和AHRC的合作迄今已進入第三屆,起步可以說比台灣的【傳播事業催生計畫】晚得多,規模也比較小,但成效卻頗有可觀,著眼點是要每年找出十位新時代的思想家,把他們創新的研究和先進的思考推廣給社會大眾,讓獲獎的學者們有機會和BBC發展他們的節目構想(但是否製播節目的決定權,最終仍掌握在BBC手上),此外,這些獲獎者也將能定期獲邀上不同的節目接受訪問。

舉例來說,今年的獲獎人之一狄倫(Sarah Dillon)是當代文學博士,她的研究計畫【科學家讀些什麼?】,想要了解小說對科學家的日常工作究竟有無影響,結果發現有些科學家認為讀小說能幫他們寫出比較好的研究報告,或使他們對社會議題與質性研究產生較高的同理心,另外也有科學家坦承從小說虛構的科學家角色受到啟發,或從科幻小說裡獲得某些實驗靈感;亞洲歷史學家哈爾汀(Christopher Harding)從印度和日本的實證資料中,檢驗宗教和心理學的關係,特別是冥想、靜坐在心理治療上的應用;國際政治學家史坦菲爾德(Rebecca Steinfeld),則把研究焦點放在以色列的生殖學政治上,探討猶太人對避孕和體外人工受精的態度,以及背後的各種政治與政策意涵。這些獲獎的專家學者們,首先將在BBC第三廣播電台的【晚波】(Night Waves)系列節目中分別發表他們的論點,並會在該電台每年十月舉辦的【自由思想節】(Free Thinking Festival of Ideas)活動中,與現場觀眾做即席問答,同時獲獎人們也將有機會在BBC把他們的構想製成小短片,且討論發展電視節目的可行性。

綜上所述,我認為台灣與國際在「穿領域/跨科際科學傳播」的理念與實踐上,顯然有著密切的接軌,使進一步的比較性研究成為可能,也更具有截長補短的意義,一方面來自台灣的經驗與素材將能更加充實此一研究領域的文化視野與實證數據,二方面參照歐盟與英國的模式,或許也將使我們更進一步看見自己的盲點,從而找到突破的契機。

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參考資料: 

  • European Association of Research and Technology Organizations (EARTO) (January 2011), “EARTO Position on the Next Generation of European Union Research and Innovation Programmes”.
  • European Commission C(2010)4900 of 19 July 2010, “FP7 Cooperation Work Programme: Socio-Economic Sciences and the Humanities”
  • Paul Nurse (26 January 2011), Horizon: Science under Attack. BBC2 (documentary)
  • Matthew Reisz (6 June 2013), “Fresh crop of thinkers take great notions to the nation”, Times Higher Education, p.16
  • The Royal Society (January 2010), New Frontiers in Science Diplomacy: Navigating the Changing Balance of Power, The Royal Society Report
  • 關尚仁、楊麗玲,《科學傳播發展研究二:科學傳播在台灣》,台灣科普傳播事業催生計畫統籌與協調中心,2011年
  • 科學人文跨科際計畫總辦公室,〈計畫介紹〉,跨科際對話平台。
  • 蔡明燁,〈國際性科學傳播與軟實力〉,2012年1月17日
  • 蔡明燁,〈英國大學的知識轉移與社會影響力〉,2012年4月20日

原刊載於東西交叉口 及 跨科際閱讀

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蔡明燁
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蔡明燁,英國里茲大學傳播研究所研究員。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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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!

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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)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

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?

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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。

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。/圖片來源:shutterstock

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。

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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。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

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)。

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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!

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一條 Type-C 線打天下!歐盟規範 13 類產品全面統一,2024 年 12 月底強制生效
宜特科技_96
・2024/12/30 ・3887字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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本文轉載自 宜特小學堂,如果您對半導體產業新知有興趣,歡迎按下右邊的追蹤,就不會錯過宜特科技的最新文章!

2024 年底將至,歐盟立法要求 13 類電子產品將強制統一採用 USB Type-C 接口,將在 12 月底強制實施。對於消費者來說是一大福音,對於企業則是重大衝擊,隨著截止日期日益逼近,企業該如何確保自家產品有符合規範,並維持在歐盟市場中的競爭力呢?

點擊圖片收看影片版

早在 2022 年,歐盟就已正式發布有關通用充电器的修訂指令 Directive(EU) 2022/2380,除了筆記型電腦在 2026 年 4 月 28 日才開始適用以外,其他 12 類可充電無線裝置 ( Radio Equipment ),包括手機、平板、數位相機、耳機及耳麥、手持遊戲機、可攜式喇叭、電子閱讀器、鍵盤、滑鼠、可攜式導航設備以及入耳式耳機,從今年 12 月 28 日起,就須統一採用 USB Type-C 充電接口。

這大大提高設備之間的相容性,為消費者提供更方便的充電解決方案,也能減少電子廢棄物的產生。甚至英國政府也考慮比照歐盟規範,開始諮詢是否要求所有新電子裝置採統一充電標準。

歐盟納管的 13 類可充電無線裝置。圖/宜特科技

而歐盟境內將根據這一指令,所有銷售的相關電子設備都需要符合 IEC 62680-1-3:2021(USB Type-C® Cable and Connector Specification)標準。此外,對於充電電壓超過 5 伏特、電流超過 3 安培或功率超過 15 瓦的設備,則須符合 IEC 62680-1-2:2021(USB Power Delivery specification)標準,確保這些設備能夠快速充電,並在各種充電環境下維持高效運作。

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為了不讓OEM / ODM廠商面對新規範無所適從,2024 年 8 月底USB-IF(USB Implementers Forum,簡稱USB-IF)協會緊急推出符合 IEC 62680 測試規範的正式計畫(USB-IF Conformity to IEC 62680 (USB) Specifications Program),針對歐盟關注的 USB Type-C 裝置在「充電功能」上的要求,提供廠商一個簡便且具成本效益的測試流程。如此一來,大家對測試項目就有所依循,能確保自家產品符合規範。

本篇文章我們將火速解讀測項並分享已進行測試的實際案例,想進一步了解規範解讀,或是要帶領產品前進歐盟市場嗎?那就接著看下去吧!

為符合歐盟Type-C規範,USB-IF 公布的 IEC 62680 測試指南

USB-IF 從 IEC 62680(USB)規範繁複的測試項目中,針對歐盟對 Type-C 接口充電效能的要求,去蕪存菁定義了一組最基本的必要測試,測試內容可見 USB-IF 官網連結

Conformity to IEC 62680 測試規範解讀

歐盟Directive(EU)的指令(EU 2022/2380)是對RED(Radio Equipment Directive)2014/53/EU中 3.3(a) 條款的補充,主要確保 13 類無線充電設備統一使用 USB Type-C 接口。宜特整理出符合 IEC 62680 規範的三大測試項目,以便讀者更清楚了解如何達到最新的合規要求。

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USB Type-C 功能測試規範(USB Type-C Functional Test Specification):

此測試項目主要是檢查 USB Type-C 裝置是否符合 USB Type-C 規範要求。測試內容涵蓋多種不同的 USB Type-C 操作模式,包括:

1. UPF/DFP(Upstream Facing Port / Downstream Facing Port):

測試設備在擔任 Host 或 Device 角色時的功能和相容性。

2. DRP(Dual Role Port):

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檢查設備是否能在 Host 或 Device 角色間切換。

這些測試的目標是確保 USB Type-C 裝置能在不同設備間正確運作,並且符合電氣和計時要求,以建立穩定的功能連接。

USB 電力傳送合規性測試規範(Power Delivery Compliance Test Specification):

這部分的測試是確保 USB Type-C 裝置符合 USB Power Delivery 3.1 的規範要求,如果產品支援 Power Delivery,就需要執行這項測試,具體包括:

1. 電壓、電流、電力的要求:

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檢查設備是否符合 USB Power Delivery(PD)規範中定義的不同電壓與電流的要求。

2. 不同模式下的功能測試:

特別是在 PD2 Mode 和 PD3 Mode 下,測試設備的功能和向下相容性,確保設備能夠在不同的 PD 模式中正確運作。

3. USB Power Delivery (PD)

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確保設備能夠正確支持 USB Power Delivery SPR (Standard Power Range/標準功率範圍,簡稱SPR) 或 EPR (Extended Power Range/擴展功率範圍,簡稱EPR),管理電力交換和通信。

這些測試旨在確保 USB Type-C 裝置在提供電力時,能夠滿足規範要求,從而確保設備在實際使用中的安全性和穩定性。

USB 電源測試規範(Source Power Test Specification):

這些測試是用來驗證 USB Type-C 接口作為電源供應端時的各項功能。如果產品具備Source Power能力,就需要執行以下測試,測試內容包括:

1. 負載測試(Load Test):

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檢查設備在不同負載下的電壓和電流變化。

2. 過電流保護(Over Current Protection,簡稱OCP):

檢查設備在過電流情況下是否能夠啟動保護機制,防止損壞。

3. Multi-Port 裝置的電力分配和管理:

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對於具有多個 Type-C Port 的設備,測試其在多個 Port 同時使用時的電力分配和管理功能。

這些測試的目的是確保 USB Type-C 電源在實際使用中能夠安全、穩定、可靠地提供所需的電力,並且在多 Port 裝置的情況下,各個 Port 之間的電力分配和管理也符合規範要求。

案例分享

訊號測試實驗室工程師協助除錯(debug)。圖/宜特科技

宜特訊號測試實驗室透過符合 USB-IF 規範的測試儀器進行測試,並擷取過程中未通過的資訊,提供給廠商進行除錯後(debug)順利取得相關證書。以下分享兩個案例:

案例一 : 合規測試規範變動導致測試誤判的問題排查

在產品測試過程中,可能因為合規測試規範(Compliance Test Specification,簡稱 CTS)更動或是尚未定義,造成測試儀器誤判而未能通過測試。透過側錄的資訊(Trace or Log)檢查未通過的結果與 CTS 似乎有衝突,宜特訊號測試實驗室將此現象反應給儀器商進行討論,確認出真正的問題之外,亦會在每週和 USB-IF 協會的線上會議確認是否有類似問題已被提出工程變更請求(Engineering Change Request,簡稱 ECR),未來是否有機會修正為工程變更通知(Engineering Change Notice,簡稱 ECN),並進而修訂 CTS,減少廠商 debug 時間。

案例二 : 負載測試中 Vbus 電壓過低問題的分析與解決

進行負載測試時(Load Test),Vbus 過低且未在規範要求的時間內恢復到合適的電壓範圍,如下圖,若 Vbus 低於 4.75V(VSrcNew(min))且未能在 tSrcTransient 內拉回至 4.75V 以上。儀器就會判定產品未能通過負載測試,這種情況可能導致裝置無法正常工作。遇到這樣的情形,宜特訊號測試工程師會說明規範,讓廠商了解未通過的原因,協助對症下藥、縮短 debug 時間。

tSrcReady 後,Vbus 可以在 vSrcNew 和 vSrcValid 之間存在的時間不應超過tSrcTransient 所定義的時間限制。圖/USB-IF官網

當負載(load)高於或低於 60mA 時,Source 輸出電壓在應對負載瞬態變化時必須遵守以下規範(見下表):

1. 負載高於或等於60mA的情況:

Source 輸出電壓必須在負載瞬態變化後的 5 毫秒內,回到介於 vSrcNew 和 vSrcValid 之間的範圍內。

2. 負載低於60mA的情況:

Source 輸出電壓必須在負載瞬態變化後的 150 毫秒內,回到介於 vSrcNew 和vSrcValid 之間的範圍內。

當負載(load)高於或低於 60Ma 時,Source 輸出電壓在應對負載瞬態變化時的規範。圖/USB-IF 官網

因 Vbus 過低且未在規範要求的時間內恢復到合適的電壓範圍,因此儀器判定未能通過測試。紅線代表未通過的區段。圖/宜特科技

如何進行 USB-IF Conformity to IEC62680?

USB-IF 為了有效管理和追蹤 USB 產品設備,將審查所有提交的測試結果並提供正式的批准。OEM/ODM 廠商可將其 USB Type-C 產品提交至 USB-IF 授權的獨立測試實驗室(Independent Test Labs,簡稱 ITLs)進行正式測試。廠商需要先取得 Vendor ID(VID),VID 可以透過成為 USB-IF 會員或購買取得。有了 VID 後就能進入 USB-IF 網站中登錄產品,USB-IF 會分配給該產品一個 Test ID(TID)識別碼,用於追蹤該產品的測試和認證記錄,接著就能開始進行 Conformity 測試。通過測試的產品會被公開登錄在 USB-IF 網頁上的 IEC 62680 Conformity 名單中,並收到來自 USB-IF 證明產品符合 IEC 62680(USB)規範的通知信。

產品通過 IEC62680 的測試後,USB-IF 寄給廠商的正式通知。圖/USB-IF 官網

雖然 USB-IF Conformity to IEC 62680(USB)為 OEM/ODM 廠商提供了一個正式的測試途徑,以符合歐盟指令,但需要注意的是,這與完整的 USB-IF 認證計畫有所不同。USB-IF 認證計畫提供了更為全面的測試,不僅能證明產品符合歐盟對充電功能的要求,還能驗證其在數據傳輸、可靠性和互通性方面是否達到 USB-IF 的標準。通過完整認證的產品有資格使用消費者熟知且信任的 USB 認證標章,而僅通過 USB-IF Conformity to IEC 62680(USB)規範計畫的產品則無法使用該標章。儘管如此,該新計畫仍能協助 OEM/ODM 廠商快速測試其產品,進一步推動進入歐盟市場的進程。

宜特科技作為 USB Power Delivery(PD)正式認證的測試實驗室(ITL),已取得 USB-IF 最新的 Power Delivery 3.1 技術授權,並同時具備 USB4 V1 電氣測試(Electrical Testing)、USB 3.2 和 USB 2.0 產品認證測試的資格。這些授權能協助客戶進行各類 USB-IF 產品的認證測試,並幫助驗證 13 類 Type-C 可充電無線裝置是否符合 IEC 62680 標準,順利取得 USB-IF 符合性認證。如需要獲得 USB-IF 標章認證,宜特也提供完整的 USB 相容性測試,為產品提供更全面的保障。

本文出自 www.istgroup.com

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經濟重要還是環境重要?明朝末年發生了什麼事?氣候如何影響國家?——《價崩》導讀
衛城出版_96
・2024/05/07 ・4105字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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眼皮底下的事實:環境史研究者看《價崩》

洪廣冀(臺灣大學地理環境資源學系副教授)

著名的漢學家卜正民以如下段落為《價崩:氣候危機與大明王朝的終結》一書定調:

生活在這個時代,我們彷彿逃不出莫測變幻的手掌心。變化讓人這麼痛苦、氣餒,為了安慰自我,我們便告訴自己:當代的生活特徵就是接連不斷的變化,正是這種不穩定,讓世界變得比以往更複雜。

他告訴我們,作為一個「長壽之人」,「過去十年來,氣候變遷、物價通膨,以及政治豪奪的速度與規模」,他認為也是前所未見。只是,作為一個歷史學者,他還是想問,若我們放大時空的尺度,當代人在過去十年來經歷的變化,真的是前所未見嗎?他的答案是否定的。在一六四○年代早期的中國,也就是明朝末期的中國,是一個連「生存條件都被剝奪,平安度日的尊嚴都被否定的時代」,因為「大規模的氣候寒化、疫情與軍事入侵,奪走數以百萬計的人命」。

在一六四○年代早期的中國,也就是明朝末期的中國,是一個連「生存條件都被剝奪,平安度日的尊嚴都被否定的時代」,因為「大規模的氣候寒化、疫情與軍事入侵,奪走數以百萬計的人命」。
圖/unsplash

藏在眼皮下的事實是什麼?小冰期如何發生?

一六四○年代初期的中國發生什麼事?這便是卜正民試圖回答的問題。他反對傳統史學的兩大見解:一者是訴諸人禍,即訴諸當時宮廷內的派系鬥爭,統治階層道德淪喪,導致民不聊生;二者是訴諸十六至十七全球的白銀貿易,即當時從美洲與日本湧入中國的白銀,造成物價波動與社會不安。卜正民認為,訴諸人禍與貿易會讓我們看不見「藏在眼皮底下的事實」:小冰河時期(簡稱小冰期)。

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廣義地說,小冰期是從十四世紀至十九世紀初期的地球寒化現象,氣溫平均掉了攝氏兩度。乍看之下,攝氏兩度的溫差或許微小,但對作物而言,這樣的溫差已經足夠讓作物減少一次收成,或根本無法收成。再者,必須注意,兩度的溫差是「平均」,即可能是極熱與極寒的氣溫交錯變化造就此兩度溫差。這確實也是在小冰期中發生的事。

地球科學家推測,寒冷的氣候讓兩極的冰山範圍擴張,讓海水變得更鹹,也就是變得更重,影響洋流的流動方式,從而牽引了大氣與洋流間的循環。影響所及,所謂「聖嬰-南方震盪現象」(El Niño-Southern Oscillation, ENSO,即傳統上所說的「聖嬰現象」加「反聖嬰現象」)變得格外激烈,乾旱、水災等極端氣候頻傳。不僅如此,地球科學家也指出,小冰河期也是火山活動格外頻繁的時期。火山噴出的煙塵,遮蔽了太陽輻射,更加速了地球的寒化。

地球科學家推測,寒冷的氣候讓兩極的冰山範圍擴張,讓海水變得更鹹,也就是變得更重,影響洋流的流動方式,從而牽引了大氣與洋流間的循環。
圖/unsplash

小冰期的起因為何?目前普遍接受的見解是太陽活動改變。此外,也有研究者指出,這與所謂歐洲人「發現」新大陸有關。受到所謂「哥倫布大交換」的衝擊,美洲原住民大量消失,森林擴張,吸收大量二氧化碳。眾所周知,二氧化碳是溫室氣體;二氧化碳濃度的減低,讓大氣保溫的能力下降,與前述太陽活動與火山噴發的效果耦合,讓寒化成為不可逆的過程。總之,我們現在已經知道,地球是個混沌系統,牽一髮不只動全身,甚至整個身體都會分崩離析。

回到《價崩》這本書。卜正民指出,明朝的存續時間(一三六八至一六四四年)即落在小冰期,並成為明朝覆亡的主因。他將小冰期之於明朝的影響分為六個泥沼期:一、永樂泥淖期(一四○三年至一四○六年)。二、景泰泥淖期(一四五○年至一四五六年)。三、嘉靖泥淖期(一五四四年至一五四五年)。四、萬曆一號泥淖期(一五八六年至一五八九年)。五、萬曆二號泥淖期(一六一五年至一六二○年)。六、崇禎泥淖期(一六三八年至一六四四年)。

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永樂泥淖期欠缺災荒記載,景泰泥淖期以饑荒收尾,嘉靖泥淖期氣候異常乾冷,萬曆一號泥淖期爆發饑荒、洪水、蝗災與大疫,「人民相食,枕籍死亡」;萬曆二號泥淖期的乾旱與水災頻繁,饑荒再度爆發,「朝廷賑濟的請願如潮水湧來」。崇禎泥淖期是明代乃至於「整個千年期間最慘痛的七年」,「米粟踊貴,餓殍載道」。一六四四年四月末,闖王李自成兵臨北京,致書要求崇禎帝歸順。崇禎不從,在命皇后、貴妃與女兒自盡後,他爬上皇居後的煤山,自縊身亡。李自成稱帝後,滿人入關,將中國納入大清國版圖。

不可忽視的幽靈?拔除合理征服者的解釋,明朝滅亡原因還有哪些?

如此的歷史解釋是否會流於環境決定論?卜正民的回答是:「如果環境決定論的幽靈就在門外徘徊,我也不會在分析時將其拒於門外。」那麼,是什麼讓寫出《縱樂的困惑》、《維梅爾的帽子》等名著的歷史學者相信環境的決定作用?答案就是糧價。

卜正民先生像。
圖/wikipedia

以他的話來說,「太陽能與人類需求的關係,是透過糧價調節的。從景泰年間到崇禎年間,糧價在五次環境泥淖其中激增,每一次都把價格多往上推一截,這樣的事實也說服我必須採用氣候史的大框架。」卜正民表示,「一旦經濟體仰賴太陽輻射為能源來源,那麼無論大自然是幽而不顯還是顯而易見,都必然是社會或國家生命力的決定因素。」

在結語「氣候與歷史」中,卜正民再次反駁那些把明朝覆滅推給「失德」的見解。他認為,這種論調是「合理化明清兩朝遞嬗的過程」,且「編出這種敘事並為之背書的,就是征服者」。他強調,「明朝的滅亡固然不能推給災荒糧價,但講述崇禎末年重大危機時不把氣候因素納入考慮,那簡直就像莎士比亞所言,宛如癡人說夢,充滿著喧譁與騷動,卻沒有任何意義。」

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然而,不至於將環境決定論「拒於門外」是一回事,認為社會變遷就此被環境「決定」,又是另一回事。卜正民並不認為,面對氣候因素帶來的種種挑戰,明朝各級官員只能雙手一攤,感嘆天要亡我,不做任何努力。就如其他生活在小冰期的人們一般,卜正民認為,明朝人建設基礎設施、育種、建立制度、開發新科技與控制生育力等;但問題是,一六三○年代晚期的種種災害,並未催出社會的適應力,反倒是摧毀其適應力。

拜此時勃發的火山活動與激烈的聖嬰-南方震盪現象「之賜」,不論是政府還是市場,都變不出糧食。卜正民認為,至少在前五個泥淖期,明朝人還是表現出相當的韌性,努力予以調適。然而,進入崇禎泥淖期後,春夏乾冷,田地龜裂,運河無水。當每公斤的米得需要兩千五百公升的水,而老天爺就是不願意降下一滴雨時,糧食供應體系就此崩潰,連帶把物價與政治體系拖下去陪葬。

是誰忽略了眼皮底下的事實?這段歷史帶給我們什麼警訊?

回到卜正民所稱的「眼皮底下的事實」。我們要問,是誰忽略了這項事實?誰是這對眼皮的擁有者?卜正民的答案有二。一則是以研究社會、政治與環境變遷的人文社會科學研究者。以小冰期的相關研究為例,他表示,當他開始研究明代中國糧價變異與氣候變化之關係時,驚訝地發現,「其他地方的環境史對糧價幾乎不提」。與之對照,精通糧價的歷史研究者,如不是太快地把糧價理解為「公平交易」的指標,便是視之為社會關係的一環,忽略了糧食必得是在特定的環境條件下孕育出來的。

另一個忽略氣候或環境此事實者便是卜正民的同代人,也就是在閱讀這本書的你我。現代人對物價飛漲的關注程度遠比全球暖化、極端氣候與環境破壞來得高;畢竟,前者是切身之痛,後者則相當遙遠,是北極熊與紅毛猩猩的事。
圖/unsplash

另一個忽略氣候或環境此事實者便是卜正民的同代人,也就是在閱讀這本書的你我。現代人對物價飛漲的關注程度遠比全球暖化、極端氣候與環境破壞來得高;畢竟,前者是切身之痛,後者則相當遙遠,是北極熊與紅毛猩猩的事。然而,卜正民的分析告訴我們,即便明代中國離現在相當遙遠,所謂的小冰期至少也是一百五十年以上的事,但物價恐怕還是可作為某種氣候指標。換言之,若人們以關心物價的熱誠來關心環境,面對當代的環境危機,說不定人們多少可找出個解方。

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此外,讓人心生警惕的是,卜正民告訴我們,小冰期多少是個漫長的地球系統變化。小冰期本身並未造成明朝衰亡,是相伴的極端氣候摧毀了明代社會的韌性與調適。他也認為,面對小冰期、火山噴發與聖嬰-南方震盪現象誘發的極端氣候,從後見之明來看,明朝人也做了他們可以做的,但也只多苟延殘喘了七年,且還是生存條件都被剝奪、生活尊嚴都被否定的七年。

那麼,當人類誘發的氣候變遷可能已加劇了聖嬰-南方震盪現象,讓去年(二○二三年)夏天成為有紀錄以來地球最熱的夏天,而極端氣候彷彿成為日常,人類還有多少時間可以調適?如果說明朝多少是被地球系統的正常運作摧毀,當今地球系統的異常,是人類自己造成的,數百年後的歷史學家,在回顧這段歷史時,恐怕無法如卜正民對待明朝人一樣地寬厚,只能說這是咎由自取。諸如此類的思考,都讓《價崩》有了跨越時代的現實意義。

畢竟,明朝人不是外星人,他們跟我們都生活在同一個地球上。

——本文摘自《價崩:氣候危機與大明王朝的終結》,2024 年 05 月,城出版出版,未經同意請勿轉載。

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