Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

【智活星期二】林正敏 : 智慧裝置與文創加值

PanSci_96
・2013/12/15 ・557字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 487 ・五年級

http://www.youtube.com/watch?v=kS5pIxcrdtg

 

文 / Ya-Chin

如果將工藝飾品加入智慧科技會變出什麼玩意兒呢?

將 將 將 ~~  正是這個竹編QR code,在市面常見的QR code,看似平凡,但當他與竹編結合之後卻賦予嶄新不一樣的味道。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而這個設計除了推廣社區的竹編文化外,也能確實讓科技實在我們的生活中。

524742_785509481474650_1436511915_n

而帶領學生進行這個課程的老師是正是   『他』!
現任南開科技大學數位生活創意系教授兼系主任的林正敏老師(敏哥)。喜愛帶領學生參加專題競賽及參與產學合作計畫的,從事資通訊技職教育二十餘年。偶然因緣下,進入智活文創聯盟,利用智慧科技與工藝美學融合設計新產品。
林正敏老師鼓勵 科技學生與工藝師共同創作竹編QR Code,進而達到連結在地文化與情誼之效果。另外也透過花語AR卡來為社會民眾製作幸福AR卡片,傳遞給親人幸福。藉由跨領域的合作與學習,以智能裝置、文創加值、場域經營三個方向,讓學生來發揮,不僅走入社區,也探訪、了解社區當地的文化。以在地文化為出發點,為當地文化加入科技的思維,在學生團隊的與場域的學習努力下激發出截然不同的火花與熱情。

而在林正敏老師的努力下,讓智慧文創與文創加值完美的結合,不僅讓學生課程的團隊合作中獲得成長與轉變,也讓社區民眾連結更加緊密而幸福,因此林正敏老師說:『智活文創就是建立幸福科技』,而這就科技在文創上賦予的革新。

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
PanSci_96
1262 篇文章 ・ 2418 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
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

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
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)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
來大鞍國小做客,聽古今之故事
PanSci_96
・2014/11/14 ・1091字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 420 ・四年級

文/歐葳

credit:中心 特生/Flickr
credit:中心 特生/Flickr

智慧生活旅遊的最後一站原本是大鞍古道,但因為颱風來襲,步道不易行走,因此陳老師改帶玩家們到了大鞍國小,一邊重溫小時的記憶,一邊細聽大鞍的歷史。

要進入國小之前,老師帶領大家走了一段好漢坡,雖然距離不算長,但坡度挺陡的,一旁時有竹林密蔭、時有雜草小花,難得的是在路上見到了人面蜘蛛,在枝葉間,蛛網結得整齊且漂亮,讓走累的人在喘息時眼睛一亮。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

大鞍國小是個規模迷你的小校,一度落入被廢校的命運,為了讓校園起死回生才轉型成對外開放的特色校園,因此任何人都能在校園裡泡茶聊天辦活動。校園中可以見到歷屆畢業生的牆壁彩繪,從畫面裡的畢業生人數看來,這間校園每年產出的畢業生真的是屈指可數,難怪學校會選擇這樣對外開放,以吸引更多的人進來。

陳高明老師帶領玩家們繞玩校園一周後,就在校園的活動平台上開了「大鞍講堂」,與大夥暢聊竹山願景。陳老師說:「當你去過很多國家之後,你就會發現台灣是最不會保護資產的地方!」他指出,早期台灣的竹管厝發展模式與日本的合掌屋其實很像,都是在家有喜事的狀況下全村的人會集結起來替你蓋房子,為得是一種祝福、也是全村合力的象徵。在日本,合掌屋已成聯合國認定的文化遺產,但反觀台灣,竹管厝早已被拆得差不多了,甚至沒有多少年輕人有機會接觸這樣的特殊歷史建築。

另一方面,他也舉巴黎為例,在戰爭時,國家為了要保護藝術資產不遭受破壞,不惜動員人力將彩繪玻璃拆除,另外保管,如此傾全力保護這些文物的人文精神徹底感動了老師;除此之外,老師也拿同樣使用筷子的日韓兩國來說明文化教育的重要,中國雖為筷子的發源地,卻沒有教導孩子們認識筷子文化,為了方便、不阻止孩子使用湯匙或叉子做替代,反觀日韓兩國十分重視筷子文化,甚至都將筷子課納入正課,需要通過考試才能畢業,如此不同的教育正塑造出不同的文化氣質。

大鞍講堂精彩的故事就在敏哥一聲「老師!落雨了~」中被迫暫停,玩家們紛紛卯足全力爬上好漢坡,只見米粒大的雨滴就在分秒中長成了豆子大的模樣,大夥又累又喘的模樣,雖是狼狽,但卻明顯感受到山間空氣頓時消暑了許多。坐上遊覽車,擦乾身子,玩家們都被這突來的暴雨擺了一道,只能算是竹山送來的道地大禮啊——午後對流雨!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在車上細數陳老師今天與玩家們分享的故事,可以說是巨細靡遺,從小鎮的古早故事到台灣文化發展願景,再回想前一天的老師們對在地文化的熱愛,智活玩家們不難發現行程中的每個在地人都是熱愛這個山頭的,他們使用了自己的方法把鹿谷和竹山的「好」交代給所有人,難怪會有玩家分享心得時只說了兩個字:感動!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

0

0
0

文字

分享

0
0
0
小鎮故事多,年輕人在此裡找到夢想基地
PanSci_96
・2014/11/13 ・1045字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 452 ・五年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

文/歐葳

credit:Nomad Cavalier, Hark/flickr
credit:Nomad Cavalier, Hark/flickr

吃完早餐,智活玩家們揮別了充滿檳榔花香的新溪頭初陽生活會館,離開初鄉,下山前往竹山小鎮。竹山是日治時代發展竹藝的主要地方,也是前一天所嘗試的竹編QR code主要推廣處,只要在配合的商家門口就能見到特別的竹製招牌,格外引人目光。

今天的第一站是小鎮文創,前名小鎮故事館,是何培鈞先生規劃用來推廣文化創意發展的基地,除了小鎮文創之外,何培鈞還另外使用了兩個場地,分別為前山綻和竹巢學堂,三個空間的氛圍不盡相同,但都是為了要給年輕人到竹山發展的機會而開闢的。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

今天接待智活玩家的在地導遊是陳高明老師,老師的專長雖是竹藝,但因為從小在竹山生長,也是個講地方故事的好手,一路上細數當地歷史,竹山曾經的三多:旅館、金飾店、酒店,雖然早已沒落,卻在老師的生動描述下彷彿活了起來,遊走在林杞埔老街中,老師或指著嶄新的全聯福利中心,遙想日治時期曾經的日本小學校;抑或指著整修中的騎樓,細數過去風光大旅店的時光。玩家們的腳步走踏在老街裡,身邊的光景從日式木板屋到為巴洛克式建築,彷彿成為了時光旅人,穿梭在歷史之中。

除了想像過去建築的樣貌,老街上也依然留有過去的老行業,玩家們走過了米麩店,嘗到剛爆好的熱熱米香,也途經保留傳統擺設的柑仔店,內部也還販賣如油燈等古老器具;最難得一見的就是傳統打鐵店,師傅現場燒了火紅的鐵塊,用機器打給玩家們看,玩家們都屏氣凝神、睜大雙眼,仔細觀看這在都市中難得一見的傳統工法。

結束老街巡禮,何培鈞先生已在竹巢學堂等待玩家們的到來,豔陽天裡的冷氣房特別誘人,團隊也準備了捲仔粿和紅茶供玩家品嚐,準備聆聽關於培鈞與竹山的故事,他分享了在「天空的院子」的創業歷程,帶出了年輕人對於未來世代的夢想與想像,這一段小小的分享,作為上午活動的結尾,也為下個地點做了預告。

下一站,就是培鈞的夢想基地「天空的院子」,在整修之前,這裡是荒廢的古厝,在他的巧手規劃下,與友人重新翻修了這個古色古香的三合院,從屋頂瓦片、竹屋內裝保留到門環獅頭的風格選擇,處處可以見到他的用心,同時,也為了服務進駐的旅客,提供了特色餐點,也就是今日玩家手中的花布便當。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

走進餐廳,大紅的花布便當一個個躺在桌上,彷彿像在招手、要大家快快拆開大快朵頤,玩家們雖然十分好奇,但仍不忘和難得一見的午餐拍照打卡、與朋友分享;除此之外,餐廳附近的景色也令人驚歎連連,翠綠的山頭一個接著一個,綿延不絕,玩家們飯後三五成群、映著好山水就聊開了呢!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----