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企業防災:導言

李天申
・2014/08/02 ・1511字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 578 ・九年級

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本文由科技部補助,泛科學獨立製作

日本的工程用機械和人員(圖片來源: Flickr, Gabriel Goh)
日本的工程用機械和人員(圖片來源: Flickr, Gabriel Goh)

每當重大災害來臨時,人們總不免擔心會不會停電、網路與手機能否暢通、交通運輸會不會中斷等民生問題,而產業界人士也會憂慮災害會不會影響廠房運作。在這些相關的防救災工作當中,國營與民營企業扮演吃重的角色。本專題以企業防災為主題,分別以電網防災、智慧防災、公益防災、列車防災、協力防災等子題,介紹台灣電力、中華電信、究心科技、台灣高鐵、南科廠商如何參與防救災。

電網防災:

當有颱風或發生地震,部分地區容易停電,人們被迫摸黑,無法透過電視和電腦來接收資訊,手機也不能充電。此時,台灣電力公司的員工必須冒險搶修,以讓人們在最短的時間之內,重返光明的世界與現代的生活。面對各式各樣的災害,台電公司高階主管告訴我們台電如何維持電網在災時的有效運作,以及介紹天然災害通報系統(NDS)的運用。

智慧防災:

從2010年海地地震、2011年東日本311大地震等國外經驗來看,手機與網路於災時都發揮重要的功能。對此,確保資通訊網路於災時的暢通,電信業者責無旁貸。中華電信公司石木標總經理接受我們的採訪時,說明中華電信如何維護災時電信服務的品質,並介紹如何透過「災害緊急應變訊息通報系統」的細胞廣播功能來向民眾發送災害預警簡訊,以及如何運用「eSAV雲端監測平台」來進行智慧防災。

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公益防災:

我國政府捐助成立的財團法人-工業技術研究院,於今年(2014)成立衍生新創事業-究心科技公司(GeoThings),以開發資訊救災為宗旨。究心科技是一家以公益為導向的社會企業,與追求股東最大利益的一般企業不同。莊國煜總經理向我們介紹究心團隊的研發成果,包括可在災時無網路狀態下離線使用的座標簡訊,以及與非營利組織志工合作開發救災資訊平台的經驗。

列車防災:

災害對大眾運輸業也會造成嚴重的影響,對民眾來說,小則造成行程安排的不便,大則危及性命。以高鐵為例,它是運送國人南來北往的重要交通工具,每天都有數十萬人搭乘,確保乘客安全是非常重要的課題。對此,我們採訪台灣高鐵公司相關單位的主管,以了解高鐵列車在高速行駛的過程中,如何降低颱風、地震等災害所帶來的風險,包括介紹天然災害告警系統(DWS),說明列車核心機電系統發生危機便暫停運作的「失效自趨安全」原則,以及如何與外援單位溝通協調等。

協力防災:

科技業是我國經濟的重要命脈,一旦發生災害,便可能蒙受重大損失。我們走訪南台灣的科技重鎮-南部科學園區,該園區聚集半導體、光電、太陽能、LED、精密機械、通訊、生技等產業,而園區建置的「南科整合式災害風險應變體系」,曾獲得行政院服務品質獎的殊榮。南科管理局林永壽副局長向我們說明這套體系,以及管理局如何與園區廠商合作,共同因應化災、地震、洪災、旱災等類型的災害。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

企業防災系列專題:

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李天申
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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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企業防災(三):公益防災,研發軟體新平台
陳妤寧
・2014/08/02 ・2946字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

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採訪編輯 / 陳妤寧

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。(圖片來源:作者)
莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。(圖片來源:作者拍攝)

隨著資通科技的發達和普及,救災相關的平台在網路上紛紛湧現。工研院開發的「GeoThings 救災資訊協調平台」,著眼於如何在大量的資訊流之中,提供救援單位更好的協調工具,也透過災情回報的機制,讓救援單位更了解各地的物資與人力分布情形,避免社會資源的重複和浪費。

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一個救災資訊協調平台同時具有資訊的 Input 端和 Output 端,Input 端包含政府單位如水利署、水保局、氣象局、NCDR 災防中心所提供的災情資料庫,另外還有各地災區透過網路或電話回報的災情資訊。Output 端則以防災地圖的形式呈現,讓官方、民間的救援組織可以更了解哪裡缺乏物資、哪裡道路順暢。以開放平台的形式提供這些資訊,可以有效減少因仰賴媒體有限的報導,而使資源一窩蜂的傾注於少數特定災區的情形。

除了大家已經習慣的網頁(web)介面之外,隨著行動裝置的發達,應用程式(app)以另一種操作介面、提供相同的操作功能,讓在災區的無論是受災方或救災方,都能夠以手機(硬體)搭配 app(軟體),以比在辦公室來得更利於移動的方式來運用救災平台的功能。

究心科技(GeoThings)的技術團隊以地理圖資為基礎,在受災方和救災方之間搭起更有效率的橋樑。本篇文章專訪了究心科技的執行長莊國煜,為我們解釋救災資通工具的基本觀念,並分享究心科技的發展歷程。

座標簡訊,「離線使用」在災時的重要性。

究心科技最早的產品發想是座標簡訊,也就是在文字訊息之外加入地理資訊,利用 app 抓取 GPS 訊號、將座標轉換成 URL(網址)的形式寫在簡訊中發送並回報。雖然大家現在都習慣直接用 Facebook 或 Line 來傳遞訊息,但在災難發生時,網路連線設備本身也可能受到損害,或是因為大家都急於登入社群網站報平安,而導致網路連線壅塞。而發送簡訊所需的頻寬遠比網路來得低,不論有沒有網路、是不是智慧型手機,簡訊是對最多數人而言最為方便的工具。而智慧型手機還可搭配拍照功能,app 可在網路訊號較佳的時候上傳,提供資訊彙整平台各地的災情資訊。

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提到災時的「離線使用」需求,必須同時介紹 OpenStreetMap(開放街圖,簡稱OSM)。OpenStreetMap 採用類似 Wikipedia(維基百科)的協作與共用模式,任何使用者都可以編輯繪製,並且以開放資料庫授權(ODbL)釋出資料,提供給任何人從事加值應用。在海燕颱風來臨之前,就有志工在菲律賓當地協助繪測,預先標示出避難所、物資可運入的港口、停機坪和道路資訊,協助災害救援工作的布局;災後則標出各地受災區域、以及最新的交通狀況,例如哪裡有車禍?哪裡施工中?這些資訊使紅十字會、慈濟或 OCHA(聯合國救災協同組織,Office for the Coordination of Humanitarian Affairs)或其他救災組織可以更順利的拓展救援工作。且 OpenStreetMap 圖資系統可在離線時操作,在網路不通、無法使用大家目前最習慣的 Google Map 時,OpenStreetMap 就像前述的簡訊一樣,成為離線狀態下的最佳選擇。

除了政府開放資訊,群眾外包更是重要的資訊來源。

「各國政府在災時皆會提供高解析度衛星圖,但對救災組織來說,更有用的是當地社群回報的現地災情訊息。無論是文字敘述或是照片回傳,這些資訊依地理位置和既有的圖資重合之後,可以成為救援組織判斷如何分配人力和物資的一大助力。」莊國煜執行長認為在政府提供的資料之外,民間社群的資訊彙整以及不同組織之間的橫向溝通,是更大的挑戰。

事實上,台灣的政府單位已經累積了許多防災資訊匯集的經驗,並且由國家災害防救科技中心來統整發佈。不過如上所述,在災難發生時,除了仰賴官方提供的正確訊息、或開放資料庫(Open Data)以供平台串接;各地災區的細節資訊,更需要民間志工以及網路社群加入協助,這種自下而上的資訊匯集模式,正是近年來風行的群眾外包(Crowdsourcing),也是救災平台希望得以彙整協調的一大資訊來源。

工具做好之後,還需考慮「使用者」。

究心科技發展救災平台的最大目的,就在於為救災組織提供一套完整的工具、一個橋接和整合資訊的平台介面,來優化整個救災流程。然而在推廣方面,若使用這套 app 機制回報災情的用戶太少,在災情彙整上的來源也就有限;另一方面,對最主要的使用者——救災組織——而言,不少組織還未習慣以新的資通工具取代過去的通訊器材,而不同組織之間的信仰、邏輯、習慣的做事方式也都不同。

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「想要真正解決救災流程的問題,不是做好一個 app 或一個網頁丟出去就可以解決的。」莊國煜執行長表示。無論是在志工端或組織端,都需要長期的溝通和經營,了解對方的需求和反饋,才可能成就一個真正有用的「救災工具」。

因此究心科技採取看似「繞遠路」的方式,決心從志工端的使用習慣開始耕耘。究心科技和台灣大哥大基金會合作,推出了「微樂志工」平台,媒合 NPO 和志工之間的需求,NPO 可以在平台上刊載志工需求,例如哪裡需要多少人協助做什麼事、名額、期限等等,還包含了後台表單下載、以 QR code 簡化報到流程等功能支援。NPO 無需再多花錢、或是為了和多個單位串接而奔波。志工則可綜覽並報名各地的志工機會,並累積自己的「志工履歷」;這對許多要求學生累積服務時數的學校而言是十分有用的工具。

這些熟悉網路工具的年輕世代,正是究心科技想瞄準的志工族群。唯有從平日對這些資通工具的使用習慣開始培養起,在災難來臨時才不需另外熟悉一套「防災 app」。只要打開平常習慣瀏覽的志工需求平台,就可以知道各地的需求。未來究心科技會再加入地圖和回報機制,現階段以培養志工端對於這套工具的粘性為目標。

公益公司,整個社會都是利害關係人。

究心科技目前有七位成員,是工研院資通所第一屆 Spin-off(衍生)出來的第一個社會公益領域的新創事業,屬於公司型態,但章程則為公益公司法。公益公司的精神意味著除了股東利益極大化之外,更納入整個社會作為公司的利害關係人,避免企業在追求利益極大化的同時忽略了對社會造成的「外部成本」。

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莊國煜執行長認為防救災的相關科技正需要以公益公司的態度處理,因為防救災屬於整個社會需要面對的問題。研發團隊固可以提供技術與維護作為獲利模式,但不應侷限於狹隘的股東利益,而是納入全社會的福祉考量。如何善用工研院的背景和政府單位的資料庫合作、以及透過和台灣大哥大基金會的合作,持續經營和 NPO 之間的關係,是究心科技未來將持續發展的目標。因為「工具」的價值,最終仍須回到「人的使用」上才能有效地發揮。「究心」正代表了「一切科技終究需要回歸人心」。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

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企業防災(二):智慧防災,訊息傳遞不停歇
李杰翰
・2014/08/02 ・2636字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 548 ・八年級

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

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作者:李杰翰 | 國立臺灣大學地理環境資源學系

災害來臨的時刻,台灣鋪天蓋地的電訊網路成為安定人心的力量,一通電話、一封簡訊,就能聯繫身處各地的家人朋友。這次專訪邀請到中華電信石木標總經理,為我們解釋在災害發生時,中華電信如何維護電信服務的品質,以及在預警簡訊與智慧防災技術的推動成果。

電信技術不斷線 海纜故障別害怕

天災發生時,當務之急是災區的對外聯絡。除了透過災區僅存的固網通信外,仍可運用無線通信技術,例如微波、行動電話及衛星通信進行聯絡,尤其是後兩者具備高度機動性,可以在最短時間內進行警告通報以避免災害擴大,並提升救難能量。

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「海底通訊電纜」負責跨國電信傳輸,是以絕緣材料包裹、鋪設在海底的導線。海纜故障可能有以下原因。在自然因素方面,包括海水腐蝕、生物侵蝕、海底濁流、地震引起的海底土石變化等,均可能造成海纜磨損或拉斷;在人為因素方面,包括船舶下錨、起錨、捕魚、採集砂石、疏浚工程及其他直接碰觸到海底的作業,也有可能損壞或拉斷海纜。

如有以上情況發生,中華電信會先確認海纜故障的範圍。由於在規劃海纜通信網路時,不論是語音、企業客戶或網際網路等各方面,均採取「多重路由」及相互支援方式佈建。因此當小範圍海纜發生故障時,工程師會透過平時準備好的「雙路由」及自動支援機制,迅速將故障電路切換至「保護路由」以避免服務中斷;或透過適當的電路調度支援,讓通信網路迅速恢復正常運作。

如果短期內發生多條海纜故障,上述方式無法完全因應時,將啟動緊急應變計劃:總經理立即召集成立緊急應變措揮中心,連絡國內外電信機構,進行電路調度與支援恢復作業。除優先支援國防、飛安、金融等重要電路外,也會同時啟動企業客服、語音服務及網際網路等電路調度來支援。

莫拉克風災 災區設備搶救全面啟動

2009年莫拉克颱風重創大高雄地區,甲仙、那瑪夏、六龜、桃源、茂林等鄉鎮電信設備損失慘重,中華電信採取了緊急應變措施。他們在全國最易罹災地區,擁有高度機動性及越野功能之救災搶修車8部,在必要時火速進行搶救。無論是設備、傳輸或電力供應,中華電信在這些地區均有「超乎規格」的資源投入,以達到「多重迴路」、「複式涵蓋」、「備用電力超過24小時」等多重支援的方式,確保網路可靠度。

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為確保高危險地區的通訊品質,中華電信也結合其他電信業者,以共構方式,建置具備光纖、微波、衛星等設施,組成高抗災通信平臺。第1期的高雄「那瑪夏區」在2010年6月先行完工。第2期,茂林區、桃源區、六龜區、杉林區、鳳山區等5處也於2011年1月建設完成。

細胞廣播 地震預警收得到

2011年發生的311大地震中,我們見識到日本運用行動通訊傳遞地震速報的成效。其簡訊是透過強制的「細胞廣播」來發送,在台灣是否也有類似的技術呢?

其實關於科學數據的發布,還是要仰賴政府相關單位的提供與整理,電信業者主要是扮演提供傳播平台的媒介。以日本的例子來看,在法律層面,日本政府為了推動緊急地震速報服務,公部門積極修訂氣象業務法等相關法令,制定整體政策,以做為公部門與電信業者界定權責的法源依據。

而在技術層面,日本參考國際標準的細胞廣播技術(Cell Broadcast System,CBS),大幅修訂CBS傳送流程及參數等技術規格,制定日本特有的地震海嘯警報系統(Earthquake Tsunami Warning System,CBS)。一般市售手機並沒有支援這個服務,目前支援手機多為客製化的日系品牌,故他國較難採行這種方法。

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考量國情不同,台灣在未來將視4G網路功能與手機的搭配,推出與日本類似的細胞廣播服務。2009年發生莫拉克颱風後,中華電信立即研發類似CBS功能的「災害緊急應變訊息通報系統」,並於2010年開放服務。此系統可針對指定區域內的手機及市話發佈緊急訊息,通知民眾採取防範措施或即時撤離。

例如2010年的凡那比颱風來襲時,該系統首次在高雄那瑪夏、甲仙、杉林等易致災區發佈行動簡訊和市話語音通報服務,此次颱風該區無一傷亡;蘇花、中橫及南迴公路等坍方危急時,也會有用路人避難的通知;311大地震時,政府也藉由此系統,發布台灣有史以來第一次的海嘯警報簡訊。

智慧防災 雲端監測整合巨量資料

智慧聯網是人與物、物與物之間透過網路連結的智慧生活應用服務。未來若能在防災工作中導入智慧聯網,就可以產生一個連接眾多感測器(Sensor)的平台,並在各感測器之間進行大規模資訊交換,進一步發展更迅速的監測、控制、查詢的功能。將智慧聯網應用在防災服務上,首先要大規模的佈設環境監控的感測器,並確保感知器可以穩定且精確的將監測數據回傳。數據回傳需要穩定又快速的網路建設,因此在不易施工的偏遠地區,甚至要透過2G、3G等無線通訊模組將監測數據回傳。

大量的監測數據及監視影像回傳後,需要能處理巨量資料的「雲端資源池」,並透過跨機關的數據共享,協助防災主管機關進行應變分析以提升決策效率;當防災主管機關決定應變策略後,需立即以各種管道將訊息通報民眾。

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而中華電信在智慧防災領域上的拓展,以「eSAV雲端監測平台」最具代表性。eSAV是emergency Sensor Alert Video surveillance Platform 的縮寫,包括監測、緊急通報、資料儲存與分享的功能。中華電信的監測設備整合了視訊、水位、雨量及地震儀等專業設備。而緊急通報除了常見的市話、手機語音簡訊外,亦提供低頻廣播。資料交換方面,以中華電信的雲端機房和橫跨各地的備援機制,提供最安全的儲存與管理服務。

eSAV平台的應用願景是實現巨量資料運算及橫向分享。資料交換平台可與政府各防災監測部門洽接,整合所有必需的資訊,提供各部門資料交換的單一窗口。

透過這次專訪,我們不但了解了中華電信如何在災害發生時排除內部設備故障,更認識到電信在未來防救災領域無限大的拓展空間。無論在資訊的收集端和通報端,中華電信具備了整合上的優勢能力,在「防災監測」和「救災通訊」方面的發展值得關注。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

企業防災系列專題:

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李杰翰
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國立台灣大學地理環境資源學系學士。曾實習於鼎漢國際工程顧問公司。 2014年錄取東京工業大學《YSEP 青年科學家交換計畫》,現於該校「環境與交通工學」領域研究室潛心向學。

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企業防災:導言
李天申
・2014/08/02 ・1511字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 578 ・九年級

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本文由科技部補助,泛科學獨立製作

日本的工程用機械和人員(圖片來源: Flickr, Gabriel Goh)
日本的工程用機械和人員(圖片來源: Flickr, Gabriel Goh)

每當重大災害來臨時,人們總不免擔心會不會停電、網路與手機能否暢通、交通運輸會不會中斷等民生問題,而產業界人士也會憂慮災害會不會影響廠房運作。在這些相關的防救災工作當中,國營與民營企業扮演吃重的角色。本專題以企業防災為主題,分別以電網防災、智慧防災、公益防災、列車防災、協力防災等子題,介紹台灣電力、中華電信、究心科技、台灣高鐵、南科廠商如何參與防救災。

電網防災:

當有颱風或發生地震,部分地區容易停電,人們被迫摸黑,無法透過電視和電腦來接收資訊,手機也不能充電。此時,台灣電力公司的員工必須冒險搶修,以讓人們在最短的時間之內,重返光明的世界與現代的生活。面對各式各樣的災害,台電公司高階主管告訴我們台電如何維持電網在災時的有效運作,以及介紹天然災害通報系統(NDS)的運用。

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智慧防災:

從2010年海地地震、2011年東日本311大地震等國外經驗來看,手機與網路於災時都發揮重要的功能。對此,確保資通訊網路於災時的暢通,電信業者責無旁貸。中華電信公司石木標總經理接受我們的採訪時,說明中華電信如何維護災時電信服務的品質,並介紹如何透過「災害緊急應變訊息通報系統」的細胞廣播功能來向民眾發送災害預警簡訊,以及如何運用「eSAV雲端監測平台」來進行智慧防災。

公益防災:

我國政府捐助成立的財團法人-工業技術研究院,於今年(2014)成立衍生新創事業-究心科技公司(GeoThings),以開發資訊救災為宗旨。究心科技是一家以公益為導向的社會企業,與追求股東最大利益的一般企業不同。莊國煜總經理向我們介紹究心團隊的研發成果,包括可在災時無網路狀態下離線使用的座標簡訊,以及與非營利組織志工合作開發救災資訊平台的經驗。

列車防災:

災害對大眾運輸業也會造成嚴重的影響,對民眾來說,小則造成行程安排的不便,大則危及性命。以高鐵為例,它是運送國人南來北往的重要交通工具,每天都有數十萬人搭乘,確保乘客安全是非常重要的課題。對此,我們採訪台灣高鐵公司相關單位的主管,以了解高鐵列車在高速行駛的過程中,如何降低颱風、地震等災害所帶來的風險,包括介紹天然災害告警系統(DWS),說明列車核心機電系統發生危機便暫停運作的「失效自趨安全」原則,以及如何與外援單位溝通協調等。

協力防災:

科技業是我國經濟的重要命脈,一旦發生災害,便可能蒙受重大損失。我們走訪南台灣的科技重鎮-南部科學園區,該園區聚集半導體、光電、太陽能、LED、精密機械、通訊、生技等產業,而園區建置的「南科整合式災害風險應變體系」,曾獲得行政院服務品質獎的殊榮。南科管理局林永壽副局長向我們說明這套體系,以及管理局如何與園區廠商合作,共同因應化災、地震、洪災、旱災等類型的災害。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

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本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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