雲端運算服務平台性能評估軟體

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

本篇文章由 聯發科技創意實驗室 （MediaTek Labs） 贊助，泛科學策畫執行。

2015年是無人機蓬勃發展的一年，同時也是各種無人機自殺攻擊事件頻傳的一年，如果有個恐怖組織名稱叫做「無人機」，ISIS大概可以收一收了，因為無人機的戰力實在太強大啦！這一年來無人機陸續攻擊了台北 101、美國白宮、日本首相官邸與世界文化遺產姬路城，並且差點擊中正在參加高山滑雪世界盃競賽的選手，這一連串的意外凸顯出無人機的安全問題，目前世界各國與企業都在從技術與法規面著手，確保未來世界可以享受無人機帶來的便利，又不會三不五時就被暴走的無人機攻擊。

在 2015年的世界通訊大賽物聯網及穿戴式組的冠軍，正是由來自南台灣的學生團隊所研發出的無人機飛行安全監控平台，這支名為 Sky Sentry的團隊，年紀雖然不輕，但是創意完全不輸年輕人，加上多年的實戰經驗，開發出來這套平台，獲得評審們的一致好評，而開發的靈感其實是來自於團員的切身之痛。

LinkitOne開發板威力無窮

目前就讀南台科技大學電子工程系博士班的蔡博智，最近幾年開始接觸無人機，但是已經走失了兩台；他的朋友更慘，買了一台 36,000元的無人機後，第一次升空拍了一張照片，就再也不見蹤影。

「問題出在連線的方式，無人機與控制器之間的連線就像紅外線或 Wi-Fi，以點對點的方式連接，一旦飛行超過連線距離，或是被建築物干擾訊號，無人機就會開始迷航。」蔡博智說，在都市裡面更容易因為玻璃帷幕的反射，造成訊號混亂而失控。

團隊想出來的解決方法就是，讓無人機擁有跟手機一樣的訊號，透過 GPRS或 3G連線接上 Internet，即使短暫失聯，只要附近有基地台就可以恢復連線，找到回家的路，從這個概念出發，他們開始著手設計這個飛行監控平台。

實際製作時，他們在硬體設計上，先比較了 Arduino和 LinktOne兩塊開發板。而 LinkitOne的強項在於內建了完整功能，不僅有 GPRS連線功能，還有 GPS、藍牙與 micro-SD卡，只要在無人機上加裝這塊板子，與飛行控制系統結合，就可以大幅強化無人機的通訊能力，如果失蹤墜落，還可以透過藍牙訊號搜救，micro-SD卡還能儲存飛行紀錄，就像是大型飛機的黑盒子一樣，可以判斷飛行過程中發生了什麼問題來進行調整。

「實際操作上，LinkitOne還有兩個巨大的優勢，便宜跟重量較輕。」蔡博智說，無人機體積小、重量輕，對於重量必須斤斤計較，要加裝在上面的開發板必須要夠輕巧；而 LinkitOne的價格也許比陽春版的 Arduino開發板貴，但是 Arduino要加裝各種元件才能達到 LinkitOne的功能，價格卻遠遠超過 LinkitOne，這樣一比 LinkitOne的 CP其實蠻高的。

飛行監控平台：後台雲端運算＋資料庫

帶領團隊的李志清老師任教於南台科大電子工程系，這次他將自己在航太技術及系統整合十多年的經驗，結合即時監控及無人機通訊與控制技術，與學生們合作開發，完成了這套國內首創的無人機飛行安全監控平台。

這一套飛行監控平台除了透過 LinkitOne來溝通、控制無人機之外，更關鍵的是後台的運算與資料庫系統。這套平台主要有三個重點功能，首先是透過系統設定座標，將某些區域設定為禁航區，無人機便不能在區域內起飛或飛進此區域，以此避免撞建築物或飛進人群密集處造成安全隱憂。台灣政府若採用這套系統來管控全台的無人機，只要將機場、軍事禁區、建物密集區等高敏感地帶設定為禁航區，內建在雲端資料庫裡，只要無人機連上這個資料庫便能辨識出禁航區的位置，就可以輕鬆減少誤闖禁區的意外。

第二，設置電子圍籬，限定無人機只能在某一個範圍內飛行，一旦飛出這個範圍，就會強制返航，如此便能解決迷航亂飛的問題。電子圍籬非常適合新手們試飛，也很適合開發者實驗新機器，只要碰觸到電子圍籬的訊號範圍，無人機就會收到返航訊號，接著拉升高度後，返航並自動降落到指定的位置。

第三，萬一無人機迷航或墜落在視線外，也可以透過這個平台尋找，只要透過 LinkitOne上的 GPS、GPRS和藍芽訊號，就能夠幫助使用者找回無人機。LinkitOne內建的 GPRS可以直接連網回報位置，若是掉落在沒有基地台的地方，也可以透過藍牙訊號（除非像電影一樣，在墜落時就把所有通訊功能都摔壞）慢慢逼近位置，縮小搜索範圍。

雖然整個監控平台是基於 LinkitOne開發板的功能來設計，不過未來，即使無人機上沒有安裝 LinkiOne開發板，團隊也將 API完全開放，無人機使用者、開發商或玩家，都可以自行運用，讓自己的無人機（必須具備連接 internet功能）也能配合這個雲端判別系統與資料庫，來確保安全。團隊也有提供包套式的服務，協助安裝 LinkitOne開發板，讓幾乎所有的無人機都可以使用這套系統。

「我們準備好了！」

目前世界各國都在摸索一套無人機的監控方案，希望在開放與安全間取得平衡。美國 FAA去年中推出了一套法案，針對無人機的飛行高度、速度與重量都設定限制，操作者必須年滿 17歲，且只能在白天於可目視範圍內操作。台灣也正在修訂《民用航空法》，設下種種限制，包括：必須以目視方式操作且高度不得超過 400呎（約 40層樓高），須在白天操作，不得在禁航區、限航區及航空站與飛行場四周作業，且不得在露天集會遊行人群上空（商用無人機的專業空拍，可以提出申請即可在夜間、露天集會人群上空拍攝）。

然而這些規定如何落實執行？日本去年推出無人機獵捕系統，由一組攜帶網子的無人機，在空中搜捕違規飛行的無人機，這樣的作法顯然只能應急，而且聽起來非常不高科技。

從訊號端進行控制，讓無人機都能乖巧聽話才是真正治本之道。無人機大廠 DJI大疆已經陸續推出一系列的安全措施，來回應這些需求，不過台灣團隊的成果，顯然是最超值又能達成目標的極佳選擇。

「這套系統能得獎的一大原因是，我們已經完全 ready了。」蔡博智說，現在整套系統的功能已經完備，只差使用者介面與網頁的優化，只要未來無人機管制法案通過後，無人機將會需要登記註冊才能起飛，登記時，可能就必須要包含這套飛安平台的註冊證明，因此無人機的市場有多大，這套系統的商機就有多大。

只要觀察現在全世界最值錢的企業——Apple、Google、Facebook、阿里巴巴等，就可以發現這企業有個重要的共通點，就是網路。無論提供的服務是Ｏ2Ｏ、M2M、行動電商還是雲端，所仰賴的基礎建設都是「物聯網（Internet of Thing, IoT）」，有了物聯網的平台，企業才能收集、處理資料並且形成獨特的商業模式。另一個有趣的例子是異軍突起的Netflix，「Netflix取代了百視達，但不只讓大家在網路上租影片看，它真正開風氣之先且因此賺錢的，是做出『看這部影片的人也看這些影片』這項服務。現在看主動推薦相關產品的功能已經司空見慣，但當初Netflix實現這個想法時發現，他們有75%的生意是來自這個新功能！」李世光老師覺得厲害。

新能源加通訊，尬出工業革命

「大家都在找新的應用和商業模式，像是小米跟江蕙演唱會成功的飢餓行銷，IoT就是其中重要的平台。」物聯網不僅是人類所使用工具的進步，《物聯網革命》這本書甚至大膽預測，物聯網將會造成下一次的工業革命，因為我們回頭分析人類歷史，可以發現每一次工業革命都是能源與通訊科技創新的結果，而物聯網也有這樣的特性。

第一次工業革命是因為瓦特（James Watt）改良了蒸汽機，由煤炭為動力所驅動的現代蒸汽機取代了水力/風力，大大提升了棉花等產業的生產力，蒸汽印刷機和蒸汽火車增加資訊產生的速度和傳播的距離，也成為一個全新的通訊/能源組合，由於業務高度倚重印刷跟鐵道，所以當時新的商業模式一定出現在運輸、資訊、能源的中心地段，「其實鐵道就是平台，報紙加速生產就像是網路頻寬增加，這個角度的想法還真有意思！」

從19世紀末期開始，電話和石油驅動的能源成為全新的通訊/能源組合，提供第二次工業革命的通用巨型平台。電話讓通訊更加便利，家家戶戶裝有電話後，通訊的節點從火車站變成家庭；石油與電這兩種能源的生產需要很耗費高昂成本，此時的新興交通工具——汽車及相關的公路建設也需要巨大的資源，這樣的特性都進一步造就更強大的中央集權化經營模式。

過去數十年間，網際網路迅速改變了資訊產生與流通的方法，科學家也積極地開發新型能源和再生能源，由於社群網路的成型、雲端運算的快速發展、數位技術的演進（如3D列印）以及對巨量資料的重視與需求增加，因而興起了最新的通訊/能源組合式基礎架構（如物聯網），在這個架構下，資訊及能源不再以中央集權的方式生產，反而將以「智慧」為概念，經由共享、橫向網路整合推動新的經濟體系。

台灣湖泊中的物聯網，超科學的～

台灣是座科技島，也是擁有高度生物多樣性的美麗島，雖然有豐富的生態卻缺乏天然能源，偏重軟體的物聯網等科技產業最適合台灣發展。但是今天我們不談物聯網相關產業如何在台灣起飛，而是回顧物聯網以前如何幫助科學家發現台灣高山湖泊新陳代謝的秘密！湖泊代謝，也就是湖泊中光合作用和呼吸作用過程中物質、能量、養分間的動態平衡關係，會受到「翻騰作用」的影響，李老師強調：「如果這樣的結構不夠完整，美麗的湖泊就會變成臭水溝。」

典型溫帶湖泊發生的翻騰效應主要受到季節影響，春季時湖泊在湖面風的吹拂下，上層含氧高的水會往下流，底層富含營養物的水也會翻到上層。但到了夏天，上層的水受到太陽加熱升溫而滯留在表層，整個湖水因溫度和密度而分層無法垂直流動；秋天氣溫下降後，上層水升溫而下沉，形成垂直的水流而產生秋季翻騰作用；冬季時湖面結冰，冰層抵禦了風的作用，湖水是一片平靜。湖泊翻騰時補充了底層水的含氧量，同時也為上層水注入新的營養鹽，因此通常湖泊在翻騰後會有較高的初級生產力。位於熱帶的高海拔湖泊有劇烈的日夜溫差，每天至少可以加熱、分層一次，例如東非的坦噶尼喀湖（Lake Tanganyika），在如此頻繁的翻騰作用下成為非常豐富的漁場。

那麼台灣的湖泊呢？「台灣有很大的海拔範圍，我們不完全處於熱帶，但我們的漂亮程度跟多元程度卻跟熱帶有得比，為什麼呢？這個不正常～」李老師笑著說。為了瞭解台灣高山湖泊的生態系代謝過程及影響機制，林業試驗所的前所長金恆鑣博士與研究團隊以保存良好的鴛鴦湖為研究對象。在國科會（現在的科技部）的支持下，他們將裝有感應子的浮筒放在湖面上，每十分鐘測量並記錄湖面上風速、風向、水中溶氧量及不同深度水溫等數據隨著日夜和氣候變換的改變，李老師說：

「這些就是IoT的原型，所有的數據都是持續的測量並且以無線傳輸到計算中心，因為他們不可能在湖邊以人力24小時監測。」

經過一年多的研究，結果顯示鴛鴦湖的淨生產力在初夏及仲秋最高，在颱風季節則有顯著下降，因為颱風豪雨會對湖泊造成強烈的沖洗作用，湖泊中的菌相和營養鹽更新而暫時降低淨生產力，但是颱風的降雨同時也擾動了原本分層無法翻騰的夏季湖水，反而使生態系接著活潑了起來。

「他們的結論是：颱風是台灣中小湖泊生態系重要的動力來源。」

溫帶湖泊有季節性的變化，熱帶湖泊因每日翻騰作用有很高的生產力，「而研究發現鴛鴦湖的動力來源除了這兩項以外，還有『颱風』這個額外的因子。這個重要的生態研究，是在台灣早期IoT輔助下才能做到的。」李老師說。

如果我們為地球穿上各種感應子……

台灣科學家在鴛鴦湖的研究中說明了物聯網對地球的重要性，在另一個悲傷的事件中，科學家則是期望物聯網能避免遺憾發生。2009年莫拉克颱風在台灣南部造成極大的災情，其中最嚴重的災情在高雄市山區的小林村，小林村東北角的獻肚山因颱風帶來的大量降雨而崩塌，滾滾黃沙瞬間淹沒小林村，造成數百人死亡。

「其實過去的研究認為小林村西北角的山頭是比較危險，所以大型的通訊設備恐怕因此建設在東北角，」但八八風災時東北角的獻肚山反而是災難的中心。如果能在環境中安裝各種感應子，以物聯網長期佈局監控降水量、河流流速、雨水滲進地層的情況、山的深層結構等等，或許可以協助科學家計算土石流發生的機率，藉由種種徵兆預測事件的發展，避免憾事重演。「當我們加入物聯網、智慧化的思維，就會看到各式各樣、全面性的樣貌，這是跟以前完全不一樣的事情。」李老師說。

人手一顆感應子總共消耗幾座核電廠的能量？

早在1980年代，柏克萊大學提出「Sanddust（砂粒）」的概念，以微機電作出小型感應子，這麼一來可以降低感應子的價錢，就能在地球上廣布感應子，得到過去無法獲取的知識。IBM也曾經提出過「智慧地球」這個類似的計畫。但若想在地球各個角落裝上感應子，必須先克服能量的問題。

「假設我們要丟出一百億個感應子，而一個感應子耗電率為1毫瓦（mW），全部加起來就要0.1吉瓦（GW），核四電廠一個反應爐的發電功率是1.35吉瓦，光是一百億顆的耗電就要十分之一個核電反應爐，一百億個感應子很多嗎？每個人身上裝一個就超過這數量的一半了。」

李老師概估感應子的能源消耗，奠基今日雲端思潮的資料中心（Data Center）所需要使用的能源，就已消耗全球6%的能源，而物聯網更加蓬勃的時代勢必會產生極大量的資訊，未來雲端儲存空間還會消耗更多能源。降低能源消耗是物聯網發展的重要環節，因為要在資訊跟能源這兩個工業革命的對應元素同時進步之下，才能催化成物聯網革命。

美軍很久以前就開始設法解決行動裝置的能源問題。通訊科技在軍事的重要性可想而知，戰士們身上大概要準備6~8顆鋰電池，才能確保衛星電話、紅外線夜視鏡、通訊、防護等等配備在沙場上能隨時使用。為了維持這種行動裝置的能量來源，許多科學家探討各種人體動能擷取技術（human motion energy harvesting technology），將發電器放在耳朵、膝蓋、腳底，將溫度、震動、壓力、化學能等等轉換成電能，甚至還曾經考慮利用身體裡的血糖產生電能。

「energy harvesting （能量擷取）是個很大的領域，可以讓感應子不需要一直換電池，像是鴛鴦湖中的感應子就很需要這樣的研究，它不管是閒置、感測、傳輸，都需要用電，在野外不可能以人力更換電池或充電，所以很多人研究從風力、震動等等來源取得能量。」李老師說。

應用科學是基礎科學的聚焦

物聯網對產業、商業和科學研究帶來的好處已經有目共睹，在物聯網持續改變我們生活的未來，能量擷取是其中很大的結構，需要科學家持續研究，才能不斷的突破科技極限，「那麼，到底應用研究重要還是基礎研究重要？」李老師提出一個大哉問。其實應用或基礎導向的科學研究不應該有價值高低之分，「比較好的說法應該是中經院的陳信宏所長所說：應用研究是大平台，讓各種創新知識彙整、聚焦在這個平台上，而在這個過程中，跨領域的結構也更容易出現。」

以物聯網為例，作為一個科技的應用平台，它需要各種技術聚焦於此，像是感應子開發、高效的能源擷取、訊號傳輸、智慧的節能城市發展、通訊協定的需求……等，其中能源擷取也是一個各種科技的大聚焦平台，從震動擷取能量需要機械和機電子專業的聚焦，利用太陽能發電需要電子、光電專業的聚焦，用無線傳輸取電則需要傳輸技術和電力系統人才聚焦，這些都是基礎研究一路聚焦到產業端的例子，越接近產業端就收縮成更專注的主題。

物聯網現在已經對產業、科學研究帶來許多好處，未來的應用更無可限量，科學家一步步突破技術上的障礙，讓感應子如沙粒般撒在地球各個角落，我們就可以得到更多知識、更了解這顆星球，進一步理出人類、所有物種與地球間，更適合的共存共榮之道。

【下回預告】素番茄的科普難題

利用物聯網研究台灣湖泊生態系的利用物聯網研究台灣湖泊生態系的金恆鑣博士，他的哥哥，作家金恆煒，曾在一篇探討基改食品的文章中寫道：「老闆，來杯『素』的純番茄汁！」，雖然這是文章中虛構的素食者點餐台詞，但還是相當令人好奇：番茄難道不是素的嗎？1990年代曾有生技公司嘗試在番茄中加入魚的抗凍基因來研發耐寒番茄品系，「這個番茄是葷的還是素的呢？大部份人會覺得：『有動物基因，嗯，是葷的。』但對我們學科學的人來說，番茄當然還是素的，因為基因並沒有動植物的差別。」李老師說，「差別在科普。我常以這個例子來說明，看似複雜而令人害怕的東西，其實只要從原理來看就能理解。」

轉入動物源基因的植物究竟素不素？每個人有著不同科學知識含量及對問題的認知，因而會有不同的解讀和答案，若補充大家的背景知識是否就能消弭認知差異？科學普及能如何改變人們思考和判斷呢？關於李世光老師這幾十年來推廣科學教育的精采故事，都在下一回的「極光片語」！

【極光片語】專欄收錄李世光老師的訪談，每一段小故事、小物件的背後，都有饒富趣味的科學道理。吉光片羽比喻殘存的珍貴文物，象徵李世光老師在科學研發的高昂志氣和人生智慧；傳說見到極光會帶給人一輩子的好運，期待讀者在本專欄得到的啟發，都能像看見極光般感動。

Original publish date:Jul 31, 2010

編輯 HCC 報導

雲端運算廣受重視，然雲端運算服務有不同的服務型態、不同的計價方式，不同的應用特色，讓使用者在選擇雲端服務平台時如墜雲端。Duke University與Microsoft Research的研究團隊研發了一套雲端運算服務平台(Cloud Computing Platforms)性能評估軟體，研發人員準備建立可以下載該軟體的網站，能讓雲端運算服務平台使用者進行效能測試。

雲端運算服務可分為三種服務型態，如基礎架構即服務(Infrastructure-as-a-Service, IaaS)、平台即服務(Platform as a Service, PaaS)、軟體即服務(Software as a Service, SaaS)。IaaS以Amazon EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud)為代表，將基礎設備如IT系統、資料庫等提供予用戶，利用虛擬技術 (Virtualization) 提供虛擬計算機供使用者使用。PaaS則以Google App Engine為代表，提供程式開發平台，程式設計師上網即可完成軟體程式的開發。SaaS以Amazon EC2、Gmail為代表，將軟體系統安裝在雲端，藉由雲端計算技術，經由網際網路提供軟體服務給使用者。

雲端運算服務業採用不同的計價模式，例如以per instance-hour方式計價，或以per CPU cycle方式計價。其次雲端服務在應用上有不同的特性，如著重於資料的儲存，或著重於計算與資料處理，或著重於Network latency (網路延遲)。由於雲端平台服務型態、計價方式與應用特性的差異，所以使用者不知如何選擇適宜的平台。

Duke大學資訊科學系助理教授楊小葦(Xiaowei Yang)、李昂(Ang Li)以及Microsoft Research的Ming Zhang研發了一套稱之為CloudCmp的效能評估軟體(benchmarking tools)，得以對不同的雲端服務平台進行效能比較，而無庸在不同的雲端平台間輾轉進行應用測試。

該項測試軟體測量運算時間、資料儲存與擷取時間、同一個雲端平台進行不同應用間的資料傳輸時間、遠端網路需求的反應時間等。研究人員使用此軟體測試雲端運算服務廠商 Amazon、Microsoft、Google、GoGrid、RackSpace 與CloudSites，測試結果與廠商的計價模式並列以進行比較。

楊小葦教授表示依據測試結果，很難找到一個雲端服務平台在各項指標都表現的盡善盡美，例如有些平台只多出10%的費用，運算速度能快上兩倍，可是儲存的很慢，而且有很多的延遲變化(抖動, latency variation )。

Duke與Microsoft Research的研究團隊計畫續對雲端平台提供連續性的效能評估，而非快照式的效能評估(snapshot benchmarking)結果，研究團隊期望CloudCmp能協助使用者選擇雲端平台。

參考來源：

• MIT Technology Review: Pitting Cloud against Cloud
• CloudCmp
• CloudCmp: Shopping for a Cloud Made Easy