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以「人」為本的科技-智慧車載聯網系統

創新科技專案 X 解密科技寶藏_96
・2015/03/28 ・2182字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 537 ・八年級
相關標籤: 運輸系統 (1)

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文\王昱夫

下班時刻,結束一天疲倦、剛走出公司的我,拖著步伐緩緩走向公車站牌,五分鐘,五分鐘,再五分鐘,今天好像等了特別久,我的焦躁和怒氣隨著等待逐漸升溫(雖然今天的天氣頗冷),為什麼這些大眾交通工具的排班不能夠再更人性化一點呢?總是照著僵化的時刻表,遇上交通打結時刻卻又無法變通?常常,一部公車不是擠滿了人,就是空空如也,無視人的需求,固執地執行著任務。

過去100多年來,汽車產業發展,由強調動力,到電子制控,都是從「車」的觀點在面對消費者,卻時常忽略了「人」才是使用者的重要事實。資策會智通所開發的「智慧車載聯網系統」便因應此問題而生,以「需求反應式運輸系統」及「行車診斷」兩大功能,將車輛建構成智慧型的互動場域,試圖從使用者的角度出發,使車輛去幫助「人」解決問題!

資策會何副執行長與我們介紹智慧車載系統的理念和技術。
資策會何副執行長與我們介紹智慧車載系統的理念和技術。

資策會的智慧車載聯網系統主要分為兩部分:

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  1. 需求反應式運輸系統:

搭乘公車或是客運之類大眾交通工具最常遇到的問題,就是班次不彈性,無法在第一時間因應某地搭車人數調整班次時間,這種情形在一些比較偏鄉地區或者大型工業區內部的接駁車更是常見。需求反應式運輸系統便是針對這樣的問題提出的解決之道,這套系統可以收集並依據乘車人員的動態需求,經由電腦優化計算後進行自動化派車服務。

乘客可以事先下載app或透過網路平台預約車輛,該需求資訊會被上傳至雲端主機,運用多參數優化演算法進行排程(優化的參數包含「等車時間」、「乘車人數」、「地點」、「循環路徑」⋯⋯等等,其目標可以由派車公司配合其策略進行設定),依據排程結果電腦便可自動化派車,達到優化目標。舉例來說:我今天在下班前先用app預約乘車,我的預約、地點、時間即上傳至電腦與其他人的乘車資訊一起計算,系統若是以優化等待時間為最大目標,便會統整各預約資訊,找出最恰當的派車路線和派車時間,將結果發送給派車業者進行派車,達到讓每個等車人的等待時間最小化目標。

這項技術目前已經被運用到台中市工業區的「藍光一號」公車,在工業區內的接駁車以「總等車時間」為優化目標,提供區內乘客最有效率的運輸服務。另外,新北市的復康巴士,也應用此技術成為全國第一個使用e化智慧排班系統的城市,在成果上,需求反應式運輸系統讓整體復康巴士的「共乘率」優化了近50%,有效提高了復康巴士的使用效率,增加新北市共10萬名以上身障業者搭乘復康巴士的機會。

從使用者的角度出發,需求反應式運輸系統提供了更即時、更因應「人」需求的服務;從業者的角度來看,這項技術也讓派車變得更有效率,節省了不必要的成本、能源浪費(若是一班車的共乘率低,自然提高成本),對雙方都是極有利的!

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  1. 行車診斷應用:

與需求反應式運輸系統相比,行車診斷是從另一種角度去試圖滿足駕駛人的需求。當我們在開車時,車體本身的各類資訊,如引擎轉速、引擎溫度、胎壓⋯⋯等等,除了少數會顯示於儀表板上外,有很多細節其實是被隱藏起來的(其實過多資訊對一般駕駛人而言也無法分析,不如藏起來不要干擾駕駛)。

行車診斷系統不只診斷車況,還可以偵測路況,並利用雲端通知其他車輛。
行車診斷系統不只診斷車況,還可以偵測路況,並利用雲端通知其他車輛。

行車診斷應用技術建立了一套雲端車況的大數據資料庫,在車輛發動期間,系統會自動上傳車體資料給雲端,並且比對資料庫中的故障訊息(內建超過3000種以上情形),進行車況診斷(對不同廠牌不同年份的車款都有建檔進行分析),如此一來,便可透過顯示器告訴駕駛人,車子哪裡目前可能出現了故障,即使在沒有故障的時候,也可以由電腦針對駕駛人習慣提出建議,改善車體不良的運轉狀況。

行車診斷系統不只診斷車況,還可以偵測路況,並利用雲端通知其他車輛。
行車診斷系統不只診斷車況,還可以偵測路況,並利用雲端通知其他車輛。

想像一下,今天可能開車開到一半突然拋錨了,行車診斷系統就會根據剛剛上傳的車體資料進行分析,再回饋給駕駛人,告訴我們是哪部分出了問題,以及該如何修理,若無法直些修理,系統也會自動化通知車廠,方便進行維修事前準備;或者另一種情況,駕駛者太常急踩油門又急煞車,導致耗油量異常快速,行車診斷應用系統也會在過程中提醒駕駛人,避免對車體造成更大的負擔。

另外,除了分析車況,整個監控系統還包括了對路況的偵測與警告,當前方有異常路況發生,系統便會將警告資訊上傳雲端,同步通知該路線上的後方車輛,對預防車禍發生將是很大的幫助。

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智慧車載系統研發團隊。
智慧車載系統研發團隊。

「我們就是希望車輛的設計可以更與ICT產業做結合,提高對『人』的需求的重視啊!」開發團隊告訴我們。工業革命、資訊革命兩者的結合,或許正是落實在智慧車載聯網系統之上,在未來,我們與車將擁有更加密切的關係,如同夥伴,與我們一起成長,適應環境,並不是人去配合車子,而是車子來體現人的需求,一切回歸至人的需求面上,讓開車這件事,變得智慧變得不一樣。

導航影音資訊可同步至手機。
導航影音資訊可同步至手機。

更多資訊請參考解密科技寶藏

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文章難易度
創新科技專案 X 解密科技寶藏_96
81 篇文章 ・ 3 位粉絲
由 19 個國家級產業科技研發機構,聯手發表「創新科技專案」超過 80 項研發成果。手法結合狂想與探索,包括高度感官互動的主題式「奇想樂園」區,以及分享科技新知與願景的「解密寶藏」區。驚奇、專業與創新,激發您對未來的想像與憧憬!

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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