物聯網最關鍵技術「感測器」:台灣學術界/產業界聯手出擊,要讓台灣站上物聯網風口!

物聯網最核心的基礎技術:感測器

未來將是物聯網的時代。

身旁的每一個設備都可以連上網路,不管是冰箱、烤箱、電燈、車子,廚房裡的、臥室裡的、浴室裡的,都將可以連上網路,進行數據分析與集中控管等操作。

而在物聯網當中,最核心的技術就是感測器 。感測器就是物聯網時代最重要的四肢、最重要的五官,一切資訊都要透過感測器來感知、收集數據、測量。

計畫召集人葉哲良教授:人工智慧就像是腦,感測器就像是最重要的五官。

目標:將產業界與學術界的差距從 5 年縮短到 12-18 個月

過去台灣在半導體、IC 設計、封裝經驗十分豐富,並擁有全球最頂尖的控制系統、精密傳動零件的設計與製程團隊,卻缺少了感測器的自主開發能力,透過「物聯網感測器服務平台專案計畫」串連產業界與學術界間的緊密聯繫、縮短兩者間的差距, 讓物聯網在台灣不再只是口號,能夠穩穩地面對下一波世界趨勢的浪潮

「物聯網感測器服務平台專案計畫」是由科技部工程司與國家實驗研究院攜手台灣產業界共同推動。本專案計畫有兩大主要目標:

一為發展物聯網(Internet of Things)的核心技術——感測器,讓台灣可以搭上物聯網發展的趨勢;

二為縮短台灣產業界與學術界間的落差。

計畫召集人葉哲良教授表示,過去台灣學術界與產業界有過大的落差,主要原因在於學術界過度重視研究、商品化的過程太慢。不然就是缺少產業界動態的合作需求, 發現學術研究完成後,業界規格與流行趨勢已經完全改變的情況

「物聯網感測器服務平台專案計畫」與國家實驗研究中心的支持下,推動產業界與學術界間的媒合,並有政府、法人與產業界的從旁協助,將學術界研究商品化的週期從 5 年直接縮短至 12-18 個月

計畫召集人葉哲良教授:「產業發展是動態變化的,只有產業界與學術界共同合作幫忙,達成動態的合作與調整,才能成功,只要有一個例子成功了,其他人就可以跟著『抄』,把台灣帶進下一個高度」

計畫成功與否,只看結果:做出來能用,才算數

計畫召集人葉哲良教授:做出來,能 work,才算數,這才是最貼近產業界的做法。

不同於以往政府的輔導專案,總是以「數字」規定成果。物聯網感測器服務平台專案計畫的判斷成果只有一個:「能不能 work」。

過去教授是以論文、研討會來做為評判標準,現在很簡單, 現場 demo 感測器 ,來看結果是否符合產業界開出的規格,以及你所承諾的功能,就這麼簡單, 這才是最貼近產業界的做法,做出來,能用,才算數

計劃初期,由本專案計畫合作的產業界開出需求,學術界報名的隊伍從 80 支刪減到 17 支,去年再把數量刪到剩 12 支,接下來把資源貫注在剩下的團隊上,讓他們可以拿出真正合乎業界規格的感測器原型,落實到商用領域, 讓台灣可以真正地「搭上」國際物聯網的趨勢

而以下則是本次參與「物聯網感測器平台專案計畫」的部分團隊介紹,包含車聯網領域、老人與健康照護領域以及非常貼近產業需求案例介紹。

實際案例:裝有感測器的智慧型膠帶 iTape

由南台科大莊承鑫老師率領的研究團隊所研發的膠帶貼片 iTape。在膠帶貼片 iTape 中帶有感測器與 RFID(無線射頻識別)傳輸功能,只要用它來封箱,就可以監控運輸過程當中,物品是否有受到不正常的衝擊或者是人為碰撞。

而 iTape 也不需要特別聯網功能,使用上就像是普通的膠帶一樣。非常符合產業界「需求導向」的設計,也符合本專案計畫的宗旨:學術界的設計與研究,越接近產業界越好。

實際案例:用於輔助駕駛的光學雷達感測器

由交通大學林聖迪教授所領導的團隊,則專注於車聯網感測器光學雷達 LiDAR(Light Detection AndRanging)。隨著行車安全相關法規的漸趨嚴格,歐美各國車廠對車輛的主動安全防護要求日益提升,其中藉由量測光子飛行時間的主動式雷射測距技術,被視為行車安全系統中最重要的感測技術。

結合台灣擅長的半導體製程技術,所開發出來的的低成本光學雷達,雖然成本較低,仍保有低雜訊、高偵測率、以及高時間解析度等優點。未來經結合安全輔助系統中的高速自動煞車系統,將有效降低交通事故的發生率,並減少車禍造成人身傷亡的事件數。

實際案例:針對老人居家健康照護的感測晶片

由黃英哲教授帶領的中山大學團隊,則利用多種感測器結合,以及自主研發的數位微處理器矽智財,推出了整合型感測系統單晶片 (SoC)。擁有軟硬體整合度高、體積小與功耗低的優勢。

搭配上智慧型個人穿戴裝置,能夠感測人體心電與肌電的生理訊號,溫度和震動感測,並即時監測心跳速率與體表溫度,以警戒異常情況。也可以針對肌肉收縮來做記錄,以達到紀錄穿戴者是否達到足夠活動量的判斷指標。

實際案例:偵測氣喘的微型感測器

成功大學的張守進教授、王振興教授與王志堯醫師合作,藉由檢測呼出氣體中一氧化氮的濃度高低,以顯示氣喘發炎的程度,提供醫師對氣喘患者使用類固醇的時機、劑量、用藥頻率及停藥時機的判斷參考,進一步有效提升氣喘病人的生活品質。而且此感測器檢測採非侵入性的操作,只需透過簡單的吸氣呼氣動作,即可在數分鐘內完成。

傳統的氣體感測器體積較大、高耗能及不易整合於穿戴式產品,成功大學團隊藉由微電機系統整合 (MEMS) 技術,打造出微小化、低價格、及易整合於穿戴式產品氣體感測器。

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(首頁圖片來源:pixabay, CC Licensed。)

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【時間】:2017 年 5 月 19 日(五)09:00 到 16:00

【地點】:華山 1914 文化創意產業園區紅磚六合院西 2 館(台北市中正區八德路一段 1 號)

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