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生態文創:屏東縣「出賣」六大蟲魚鳥獸

PanSci_96
・2014/06/18 ・1248字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 500 ・六年級

採訪 / PanSci 編輯部

港口社區的中型仿相手蟹、大光社區的小丑魚、社頂社區的台灣梅花鹿、里德社區的灰面鷲、水蛙窟社區的澤蛙、龍水社區的小水鴨…這六大屏東地區的蟲魚鳥獸轉身一變成為地方大使,代言起紙膠帶、夢想置物盒、造型便條紙、特色萬用卡等充滿巧思跟在地生態觀的伴手禮。

南北超過100公里的屏東縣,從中央山脈的南端降到熱帶珊瑚礁海岸,擁有豐富的自然生態以及歷史人文。在經濟部三年的補助下,以地方特色為基礎,輔導傳統農業轉型成為與在地生態 / 文化共存,能永續經營的觀光產業。

要挖掘在地特色,再包裝成知性旅遊的一部分並不容易。因此,台灣創意產業發展學會成為服務團,替屏東社區找尋出人文、自然的特色,再包裝成地方觀光的一部分。今天PanSci參加了這場屏東縣府在經濟部辦的記者會,也現場跟縣府、社區、設計團隊等協力組織聊聊他們如何將生態結合地方文創。

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學會秘書長侯千絹坦言,其實團隊並沒有足夠的專業知識能夠去調查當地的動植物,但因為屏東有海生館、屏科大、墾丁國家公園管理處等專業團隊,已經累積了很多完整的調查資料,輔導團只需連結研究團隊並彙整資料。

不過,這些資料對民眾來說依舊太生硬,輔導團著實花了許多心思規劃行銷,侯秘書長說:「其實呈現方式的深度很費思量,像是屏東就有好幾種陸蟹,但只能挑選一種民眾最容易遇到的種類作為圖騰,重點行銷,這樣才有機會讓民眾更深入去認識像中型仿相手蟹、兇狠圓軸蟹……等更多種類的陸蟹。」

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以當地生物為圖騰的文創伴手禮。

不只服務團的努力,近來在生態旅遊圈打響名號的里山生態有限公司也參與了許多社區的生態旅遊規劃。3位來自異鄉的屏科大學生,大學修了「社區林業」之後,就投入了社區工作,之後一路唸到碩士,在2011年成立里山生態有限公司,替當地調查物種多樣性,也規劃生態旅遊。

為了改善社區收入,里山團隊將社區產業融入旅遊,負責人林志遠分享說:「很多遊客覺得走一趟生態之旅之後沒帶伴手禮回家很可惜。若遊客親眼看過梅花鹿,以梅花鹿為圖騰的產品就很有機會被看上。」

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除了自然生態,歷史人文也是在地旅遊重要的一部分。位於山地門鄉的德文村,因為溫溼度適中、容易起霧,自日治時期就開始種植咖啡豆,當時還成為進獻日本天皇的貢品,現在也成為屏東慢遊的一環。帶領族人重新種植咖啡豆並規劃知性旅遊的包金茂提到,部落長輩還是喜歡吃傳統的紅藜、小米…等傳統食材,所以也將這些食材包裝成在地名產,既可以保留傳統文化,又能增加知性旅遊的特色。

兼顧「生產」、「生活」、「生態」,社區的生態保育才更有機會能夠永續發展。各地社區與屏東縣政府共同努力下,屏東慢遊是否能夠跳脫墾丁大街和春吶的喧嘩,讓豐富的自然與人文多樣性能夠被保持?值得大家持續支持與關注。

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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

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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培育屏東數位能量——屏東縣政府跨域數位爭霸戰頒獎典禮暨成果展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/24 ・650字 ・閱讀時間約 1 分鐘

「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」頒獎典禮暨成果展於11月19號完美落幕。為培育屏東青年數位能力,屏東縣政府特別推動「跨域數位人才培育計畫」,主題包含「AVR 應用」、「數位光影技術」、「智慧物聯」、「自媒體影音串流」及「數位媒體應用」五大類,以透過學習數位工具提升履歷競爭力。更延伸計畫辦理「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」,參賽隊伍都是在屏東就學或就業之青年報名,提供競賽總獎金30萬元,鼓勵與培育屏東的數位人才發揮創意,將屏東的故事透過數位方式展現出來。

本次參賽作品精采多元,展現屏東青年設計的創意及數位能量。包括影片拍攝屏東美食美景的「屏安米樂」及「做伙憩屏東」,利用線上展覽介紹屏東單車路線的「屏東單車旅遊趣」,以及獲得潛力獎的團隊「Animation Pingtung」、「斯卡羅」及「禁忌之戀」,第三名則是由透過線上迷宮遊戲的模式融入屏東各個區域的特產、美食的「屏藏物語」,第二名則是製作了年底即將啟動的屏東數位青創中心外牆,運用非常吸睛的光雕影像結合屏東元素的「光點屏東∞斑雕共構」,第一名殊榮則由屏東科技大學餐旅管理系的「鐵橋記」獲得,同學們運用實境解謎搭配Line機器人,透過遊戲方式介紹高屏溪的歷史。

每個團隊皆發揮獨特創造力,在課程中從0到1扎根數位技能、從無到有創造屬於自己的成果,屏東青年人才有目共睹,展現屏東縣政府陪伴青年,提供良好的創業環境與資源,有望未來提升屏東競爭力!

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我在墾丁,幫陸蟹過馬路
林大利_96
・2014/05/11 ・2140字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

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林大利 攝影

墾丁除了是台灣第一座成立的國家公園之外,也是遠近馳名的觀光景點。從高鐵左營站離開之後,四處都是三五好友、家庭出遊,以及大包小包的行李,我的筆電、背包等開會行頭一整個顯得格格不入。這次匆匆忙忙來墾丁的目的,是與墾丁國家公園合作討論處理陸蟹過馬路的問題。這些陸蟹平時生活在離水不遠的陸地上,到了產卵的季節,成千上萬的母蟹抱著卵,冒著生命危險穿越馬路,前往海中釋卵。這個過程當中,不少陸蟹因路殺(roadkill)在釋卵之前便死於輪下,因此,墾丁國家公園管理處邀請我們來集思廣益。

面對任何路殺議題之前,最重要是先清楚的瞭解目標物種的習性以及現場的各種狀況,才能針對這些特性對症下藥。簡單的說,這個前置原則就是「因材施策、因地制宜」。不僅要先清楚的瞭解陸蟹,也要實地到現場去看看狀況。

港口社區的陸蟹與威脅

港口社區位於恆春半島東岸,縣道200甲和台26線的交叉口,除了到佳樂水和衝浪的遊客,觀光客比較少到這裡來。港口社區附近的陸蟹共記錄過7科22種,其中以奧氏後相手蟹(Metasesarma aubryi)和中型仿相手蟹(Sesarmops intermedium)為主[1]。奧氏後相手蟹的釋卵與月週期有關,大約會在每年農曆五月至九月的24日到29日間,清晨三點到六點。其中會有一天的高峰期,這一天的數量會比其他天數總和還要多上許多,數量可達萬隻以上[2]。除了路殺的威脅,中型仿相手蟹還因為在水族館能充當聖誕島紅地蟹(Gecarcoidea natalis)販賣,而面臨獵捕的問題。

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路殺較嚴重的路段為台26線林業試驗所門口到佳樂水售票亭這一段。這一段路是兩線車道,路段不長、路不寬、車流量小、遊客量少,清晨釋卵時車更少,但是一台自小客車經過,可能就會壓死百餘隻。2012年,東海大學與靜宜大學在45天內共蒐集了7,653隻死於路殺的陸蟹屍體[3]。釋卵期間,母蟹會往海的方向前進,人為燈光會影響母蟹導航,讓母蟹在路燈下滯留。路邊的花台、紐澤西護欄、水溝等等,都會成為母蟹釋卵的障礙,延長釋卵所要花的時間。在道路上滯留的時間太久,體型較小的奧氏後相手蟹(2-3 cm)可能因為乾燥脫水而死。

自己的陸蟹自己救

面對這個生態議題,港口社區並沒有等閒視之。在地居民組成巡守隊,巡視非法獵捕、監測陸蟹釋卵的高峰期、並且凝聚更多社區居民的共識,讓陸蟹的釋卵現象成為在地特色,發展生態旅遊

目前暫定的解決方案如下:(1)移除各種影響母蟹釋卵的因素,包括障礙物拆除、紐澤西護欄挖開口、管制燈光照明、水溝加蓋、維持路面潮濕。(2)釋卵期間封路禁止車輛通行,尤其高峰期,只能步行進入。(3)遇到大量釋卵時,志工協助落入水溝或在燈光下滯留的母蟹移至海岸。我認為以港口社區的案例而言,這些方案足以大幅減輕路殺的數量。

那麼,動物通道呢?

我在之前的文章提過,動物通道的最大的難處在於如何吸引動物使用,所以我都傾向暫且以保守的態度來思考。港口社區的陸蟹案例有幾個需要考量的重點。(1)陸蟹釋卵一直往海邊衝,遇到障礙就努力翻過去,這個特性是否容易接受引導而使用動物通道。(2)對小型陸蟹而言,多走十幾公尺是很要命的事,因此動物通道的密度必須夠高。(3)動物通道的設計,常常因目標物種與現場狀況而不盡相同,不容易一體適用。設計動物通道是一個不斷嘗試和修正的過程,直到成效提高,因此需要一段測試成效的時期。

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動物通道絕對不可行嗎?不盡然如此。試著先設置兩三個通道做測試,試著運用光線、水分鹽度、濕度來嘗試引誘陸蟹,如果成效不錯再增加通道的密度。在北部的溪流及台東卑南溪的魚蝦蟹通道設計上,也曾經有過成功的魚梯和蟹道,加上適當的誘導物,效果很有機會大幅提升。因此,個人認為測試幾個通道也無妨,畢竟跟上述的方案不會互斥,如果動物通道可行,對解決問題也是個加分效果。

鄉民可以怎麼做?

目前港口社區因為陸蟹保育而凝聚了不錯的共識基礎,加上墾丁國家公園管理處與屏東科技大學社區林業研究室的協助,我感覺社區的在地保育與發展的各個環節正在逐漸連結。如果各位鄉民有機會到墾丁玩耍,不妨多走幾里路到港口社區走走,多和居民互動,關心一下陸蟹保育的狀況,也不忘給予國家公園和港口社區鼓勵。這會是對這個議題最大的助力,也能更強化居民保育陸蟹共存的信心。

同時,或許你會發現,除了刺激的海上活動、熱鬧的墾丁大街,我們的恆春半島還有一個默默為環境努力的小社區。他們的付出,靜默如山、低吟如海,卻有那山與海的永恆價值與力量。

引用文獻

  1. 劉烘昌。2010。墾丁國家公園陸蟹資源調查與經營管理計畫2。墾丁國家公園管理處成果報告。
  2. 林芷頡。2010。奧氏後相手蟹降海釋幼之導向行為機制研究。靜宜大學生態學研究所碩士論文。
  3. 張宏逢、洪海庭、林佳蓁、陳鈺雯、陳昱玄。2012。那些年我們一起收的螃蟹—墾丁國家公園港口溪陸蟹路殺調查。東海大學生命科學系、靜宜大學生態學系。

延伸閱讀

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林大利_96
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來自森林系,目前於特有生物研究保育中心服務。興趣廣泛,主要研究小鳥、森林和野生動物的棲地。出門一定要帶書、對著地圖發呆很久、算清楚自己看過幾種鳥。是個龜毛的讀者,認為龜毛是一種科學寫作的美德。