- Advertisement -
首頁 市場分析

市場分析

- Advertisement -

專訪資策會智慧系統研究所所長馮明惠 跨域共通平台推動製造業升級

傳統中小型製造業者,在科技發展的腳步下,是十足的弱勢族群,不僅製造方法落後、效率低,對於生產資訊的蒐集與經驗累積,都極為土法煉鋼。工業4.0智慧製造的內涵,非常重要的精神就在於少量多樣的彈性化智慧生產,此也契合中小型製造業生產模式。然而,資源相對缺乏的中小企業在導入新興資訊科技的過程中相當無助,政府與法人的協助更加重要。 跨領域合作為王道 物聯網的興起正式推動資訊科技產業的第三波變革,資策會智慧系統研究所所長馮明惠表示,從四、五十年前第一波以PC為主的資訊硬體到第二波的App經濟,近年走入全聯網時代,裝置多了感應、通訊、控制甚至分析的功能,於製造業就是提供製造設備單機、產線、整廠的聯網,然而推動的真正關鍵成功因素必須兼顧深度與廣度,除了整合水平領域的資源建立具互通性的平台之外,也要深入垂直產業的領域知識,建立夥伴關係,以共享、共創的精神發展平台,最後發展適當的商業模式,讓解決方案可以實際運作、持續成長。 資策會系統研究所長期發展資訊軟體技術,在智慧製造的推動上,馮明惠強調,為建構工業物聯網完整價值鏈,開發公版聯網平台NIP EI-PaaS核心技術,運用共同的網路、管理等模組,設計可視化的分析平台,將重要的生產訊息簡易呈現,並具備完整的管理功能,物聯網雲平台是智慧製造生態系統的骨幹,可以協助台灣製造業快速的邁向智慧製造。 摒棄過去單兵作戰的思惟,為了解決物聯網應用破碎化的難題,馮明惠強調,該平台發展的過程中,為了擴大技術廣度,網路安全功能與該會資安所合作,領域知識與數位所合作,硬體技術與工研院資通所合作,產業應用則與研華一起,共同發展NIP EI-PaaS平台。為了深入垂直產業,也與手工具公會、機械公會、工具機公會等攜手,完成平台的共通性與垂直領域深化。 按部就班推動產業轉型升級 另外,資策會系統所為提供機台、設備連網,也發展了機台聯網閘道器軟體Chameleon,專門用於連接產線PLC設備並將資訊回傳至後端資料庫,大幅降低生產資訊取得門檻,更新、自主維護容易。結合物聯網雲平台,協助在產線上的業者進行轉型,包括擁有產線的製造業者與產線設備供應商,從生產面與設備面同步進行提升與轉型。總結發展的過程,深入領域知識並進行跨領域結盟才能真正發現產業需求,透過不斷地溝通、分工與合作的手段達成預期的目標。 在平台就位之後,產業轉型升級之路才要正式展開,馮明惠說明,包括人才培訓、提出廠商投入誘因如補助也很重要,而嚴謹的推動步驟包括:前期的技術研發,提出產業可用的解決方案;第二步是發展試行場域,並組織產業聯盟,以打群架的概念,讓更多志同道合或有共同需求的廠商可以導入;再與策略合作夥伴建立可營運的機制,讓政府科專計畫可以商業化,並且建立可獲利的商業模式。 前述步驟可以說是加速階段,如果能夠順利推展已是成功模式,接下來就可以大幅發揮產業轉型效益,正式進入起飛的階段,馮明惠說明,第五個步驟就是產業鏈(Eco-system)的發展,包括產業上下游與產業群聚,可以發揮產業成長綜效,至此產業轉型可以宣告成功。最後一個階段是發展產業標準,將產業實力進行大規模的擴散與輸出,若能成功推展有機會建立產業典範,只是就目前看來還有很多值得努力的地方。 持續發展平台/連網/運算技術 物聯網時代垂直領域是技術應用主要的對象,所以深入了解領域需求,而且尊重該領域的專業是一大重點。展望未來,馮明惠說明,台灣有很好的霧端或邊緣(Edge)端的技術,如何在與領域需求結合的前題下,透過邊霧運算,讓裝置的價值更為凸顯,雲霧協作非常重要。另外,物聯網本身是一個龐大的網路,在5G的架構下,大規模物聯網通訊與低延遲、高可靠度的通訊技術是各界現階段發展的重點,著名的「電車難題」就需要低延遲網路與高效能運算技術合作解決,也是系統所接下來主要的任務之一。 未來高效能運算技術像是「量子電腦」已經有很多研究單位投入,系統所會結合平台與運算技術,配合長期以來公部門,包括中央部會與地方政府的支持,提供國內產業發展所需的解決方案,持續協助國內產業升級。 資策會智慧系統研究所所長馮明惠表示,物聯網平台NIP EI-PaaS,與水平、垂直領域專家合作,完成共通性與垂直領域深化。  
0

智慧音箱市場正夯 韓電信商布局各有千秋

韓電信商看重智慧音箱市場 韓國三大電信業者自2016年由SKT推出第一款可支援韓文語音的智慧音箱產品「NUGU」後,KT與LGU+亦於2017年陸續推出智慧音箱產品「GiGA Genie」及「U+ our home AI」。根據韓國中央日報報導,截至2017年底全韓國已經售出超過100萬台智慧音箱,其中,電信營運商的智慧音箱產品市占超過7成。另一方面,韓國聯合新聞引用國際調研公司Canalys的統計指出,韓國將成為全球智慧音箱的第5大市場,預期2018年將銷售300萬台。 智慧音箱為韓國三大電信商近期應用人工智慧的重點產品,各電信商也調整組織結構與內部資源分配,以持續投入人工智慧相關發展(表1)。為集中資源進行人工智慧相關研發,SKT在第一款智慧音箱推出後,於2017年初成立專責機器學習與深度學習技術開發的單位「T-Brain」。 2017年12月SKT組織改編後,設置人工智慧(AI)研發中心,將T-Brain納入,並延攬具備Apple語音助理Siri開發經驗的Kim Yoon擔任中心負責人。同時,SKT宣布未來三年將投入45億美元建構人工智慧、自駕車、物聯網等相關產業生態。 KT在行銷策略部下設置智慧音箱GiGA Genie事業組,負責GiGA Genie的行銷、新興服務開發及業務合作等。在研發部分,由KT融合技術院服務研究所中的AI技術中心主導,負責人工智慧策略制定、研發與專業人才育成等。LGU+亦設置直屬於CEO的AI事業部,強化人工智慧布局能量。 在研發投入方面,針對智慧音箱所搭載之人工智慧語音助理技術開發,三家業者所採取的策略亦有所差異。SKT透過自主研發,開發人工智慧語音助理系統Aria;KT除透過內部研發外,亦與國內外產研界合作,如與韓國電子通訊研究院在語音辨識技術上合作,並投資擁有自然語言辨識/理解技術的美國新創企業SoundHound。LGU+不自行開發語音助理系統,選擇與韓國第一大入口網站業者Naver合作,在智慧音箱中導入Naver的人工智慧語音助理平台Clova。 韓國三大電信商搶市各有優勢 三家營運商雖競相推出智慧音箱產品,但各業者對於智慧音箱的產品定位有所差異。SKT將智慧音箱視為展現其人工智慧技術的平台之一,由於SKT在2014年收購曾經為MP3大廠之一的iRiver,所以本身具備音響產品開發與製造能量。在智慧音箱NUGU上採用的是iRiver子公司Astell&Kern的喇叭,第二代產品也交由iRiver負責製造。同時,其智慧音箱產品以音響功能為出發點,所以SKT在第二代產品NUGU mini進行設計改良,透過縮小產品尺寸與內建電池,讓智慧音箱可以在戶外或汽車內使用,滿足更多使用情境。 KT為韓國IPTV第一大業者,市占率超過20%,因此由家庭影音娛樂角度切入智慧音箱產品,將智慧音箱作為機上盒產品推出,因此在產品設計上與SKT的智慧音箱大異其趣。KT智慧音箱GiGA Genie具備HDMI、S/PDIF等介面,讓影音訊號可以透過GiGA Genie傳輸至電視,第一代產品在外接攝影機後,甚至可做為家庭監控系統使用。GiGA Genie的製造由韓國機上盒製造廠商KAONMEDIA所負責。 LGU+部分,根據LGU+2018年3月公布之營運狀況顯示,LGU+已擁有超過100萬Home IoT用戶。智慧家庭領域為LGU+近年發展新服務之重點領域,因此該業者將智慧音箱定位成智慧家庭的控制中樞,強調與LGU+其他智慧家庭產品間的連結。硬體方面,LGU+推出的智慧音箱U+ our home AI,製造端選擇與過去為LG品牌代工藍牙耳機產品的Bluecom合作,另外,LGU+也提供Never子公司Line旗下的智慧音箱產品「Clova Friends」讓用戶選擇。 韓國三大營運商對於智慧音箱產品與服務的差異,也反映在各家銷售策略上。SKT為韓國第一家推出智慧音箱產品的業者,第一代產品NUGU定價約為226美元。商用前期為初探市場水溫之產品,促銷折扣最高達60%,僅銷售硬體裝置,不收取其他服務費用。第二代產品NUGU mini將產品尺寸縮小,定價約為90美元,目的則是透過壓低價格爭取更高產品市占率。 KT的GiGA Genie為整合智慧音箱、機上盒功能之產品,第一代提供兩種銷售方式,第一種為單機購買,定價約為272美元;第二種與既有機上盒租用方案相同。用戶在訂閱KT的IPTV服務時,可以選擇傳統機上盒或GiGA Genie,若租用GiGA Genie,需支付約11美元月租費,可依照綁約期間長短給予折扣。第二代則不提供單機銷售,僅提供IPTV用戶租用,裝置月租費與傳統機上盒完全相同。另外,針對IPTV高資費用戶另提供免收取裝置月租費之優惠,藉此提升用戶使用意願。 LGU+的智慧音箱定價約為135美元,與KT相同,除單機販售外,另提供與LGU+服務綁定之優惠。LGU+為刺激IPTV與智慧家庭用戶數成長,對於新加入IPTV服務的用戶,免費贈送智慧音箱裝置;針對IoT@Home智慧家庭服務用戶,同時租用三種以上裝置如IP Cam、智慧開關、智慧插座等,也可免費獲得LGU+的智慧音箱。 從服務面觀察,可由服務開發與既有應用服務兩層面探討。在服務開發方面,三家營運商目前仍在探索符合智慧音箱使用場景的服務,其中又以KT最為積極。該業者開放GiGA Genie AI...
0

主動抑振技術問世 機器手臂作業更流暢

然而,真實世界的情況並非如此。慣性定律告訴我們,一個物體的加速度越快,要把它停下來,需要越大的剎車力道,而且加減速的力量會影響到整個機械手臂系統的穩定,引發各種振動現象。 玩過夾娃娃機的讀者應該都會觀察到,當夾爪高速移動到定位,準備下去夾娃娃時,即便夾爪已經停在所想要的X、Y軸座標上,夾爪還是會因為慣性力道的大小而出現程度不一的搖晃,導致最後夾爪的落點未必會在所想要的位置上。 被動式抑振一字訣:等 機械手臂上的夾爪、吸盤等夾治具也一樣,當手臂高速運動到定點並停下來時,夾治具往往還會振動一段時間,特別是帶有延伸臂的夾治具,延伸臂末端的振動情況會更明顯。 對於需要進行精密加工或組裝工序的應用來說,因慣性而產生的振動,對完成品的良率會造成很大的影響。振動除了會導致夾治具與工件的接觸點不正確之外,如果是結合機器視覺的應用,工業相機的取像作業也會受到影響,甚至導致系統產生誤判。 要解決這個問題,傳統作法其實很簡單--等。通常由慣性產生的振動,都會在1~2秒內停止,因此手臂移動到定點後,只要稍微等待一下,讓夾治具或相機穩定下來,再開始作業即可。 但這看似微不足道的等待時間,累積起來也很可觀。假設一支機械手臂一天要做100台產品,每台產品只有一個加工動作,每次都要等待1秒讓振動停止,等待時間就長達100秒。在真實的產線應用上,情況只會更糟,因為一支機械手臂可能每天要處理成千上萬台產品,加工動作也不只一個。機械手臂浪費在等待振動停止的時間,是不容小看的。 除了等待振動停止之外,為了減少慣性引起的振動,提高夾治具的剛性,有時也能發揮效果。但這種作法有其副作用,因為夾治具的剛性越高,通常重量也越重,這會使手臂的荷重(Pay Load)增加負擔,手臂的馬達、減速機等都必須提高力量,才能完成同樣的工作。因此,增加夾治具剛性的作法,在實務上很少採用。 在物理法則的限制下,對機械手臂而言,速度、精準度與穩定度是三個必須互相妥協的參數。運動速度越快,精準度跟穩定度就得妥協;若要做非常高精密度或需要高穩定度的加工組裝,手臂的速度就不能太快。 然而,對機械手臂的使用者來說,為了提高產能,加快投資回收,生產速度還是必須盡可能快,否則投資機械手臂的吸引力就會大打折扣。而這也促使手臂供應商必須設法用主動式技術來抑制振動,特別是專注於工業用機械手臂的業者。因為工業用手臂的運動速度極快,慣性所造成的問題也更明顯(圖1)。 圖1 高速運動的機械手臂會承受更大的慣性力,因此夾治具或手臂本體的振動現象也是由此而來。 結合感測/控制算法實現主動抑振 為了因應高速運動所衍生的慣性振動,愛普生(Epson)發展出獨家的振動抑制技術(VRT)。該技術是以Epson的QMEMS感測技術為基礎,搭配其自行開發的軟體平台跟控制器硬體,來抑制手臂高速運動時的振動。 對使用者來說,這項技術能帶來的效益有二,一是減少機械手臂等待振動停止所浪費的時間,二是延長減速機的使用壽命,降低機械手臂故障或維修所帶來的成本。 事實上,手臂或夾治具的振動會縮短減速機的壽命,因為減速機必須出力才能抵銷慣性跟其所帶來的振動,慣性力或振動越大,減速機的對應出力也就越大。減速機又是機械手臂的核心零部件,維修成本不低。減速機的使用壽命延長,有助於降低機械手臂的整體持有成本。 但需要特別釐清的是,抑振技術無法讓振動完全消失,因為振動產生的根源是慣性,這是無法完全消除的。抑振技術只能縮短振動持續的時間,讓手臂更快執行下一個動作(圖2)。 圖2 使用振動抑制技術可縮短振動時間,讓手臂作業更加流暢。 機器視覺/延伸臂夾治具獲益最大 以產線運用情境來看,最能從主動式抑振技術中獲益的主要有二,一是帶有機器視覺的機械手臂應用,二是搭配吸盤或帶有延伸臂夾治具的機械手臂。 以機器視覺為例,如果工業相機是安裝在機械手臂上,則主動式抑振技術可明顯縮短相機的晃動時間,提高影像的品質。但如果工業相機是安裝在手臂以外的某個定點,例如用工業相機做二次定位的手機面板精密組裝,主動抑振同樣可以發揮效益,因為手臂把工件帶到到相機鏡頭前的時候,工件的晃動可以更快停止,甚至幾乎不用等待時間,相機也能取得清晰的影像。 機械手臂搭配吸盤或使用帶有延伸臂夾治具的情況,則是另一個主動式抑振技術的最佳應用範例。前文提到,由慣性引發的振動,在延伸臂末端會特別明顯,因此更需要主動式抑振技術來減少振動時間。 除了機器視覺跟夾治具振動外,手臂本體在運作時也會造成振動,特別是手臂若安裝在剛性或重量不夠的工作平台上時,手臂的振動會更加明顯。此外,若一條生產線上採用多支機械手臂,且這些手臂安裝在同一個工作平台上,隔鄰手臂的振動也會藉由平台傳導到其他機械手臂上。 在這兩種情況下,採用抑振技術也能發揮一定的效果,避免手臂運作受到干擾,或是去干擾其他手臂運作(圖3),進而幫助使用機械手臂的企業,實現更具競爭力的生產製造過程。 圖3 抑振技術的四大目標應用 (本文作者任職於Epson)
0

中高功率技術成熟 無線充電需求只增不減

電池充電技術已正式邁入無線化與快速化的發展階段,特別是在消費性電子領域,導入無線充電與快速充電技術的產品已愈來愈多。現階段,無線充電技術以Qi標準的規格為市場主流,充電功率已可達15W,無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)Qi規格團隊也正積極研議60W的技術規格,期能滿足筆電、工具機和醫療器材等更多應用。 在行動電話、小型家電與穿戴裝置的帶動之下,在2017年無線充電的消費電子設備出貨量比2016年增加了40%(圖1)。無線充電收發器的出貨量皆在持續成長當中。 圖1 全球無線充電市場預測 資料來源:IHS 根據市場調查機構IHS報告統計,在2017年,智慧型手機開始導入無線充電,是推動該市場成長的主要動能。經典的電動牙刷應用,也持續推動小家電的無線充電滲透率。而Apple推出的智慧手表Apple Watch已於2017年開始導入無線充電,可以說是引領了穿戴裝置導入無線充電的潮流,在未來,穿戴裝置將成為帶動無線充電接收器出貨量成長的重要動能。 另一方面,快充技術目前則是高通(Qualcomm)、聯發科、華為、OPPO等大廠各自推廣自家技術,不過在USB開發者論壇(USB-IF)日前宣布USB PD 3.0將支援可編程電源(Programmable Power Supply, PPS)功能後,可望一統快速充電規格,讓快充技術的應用加速普及,並為充電器和相關配件製造商帶來更大商機。 中高階市場為商機 無線充電功能已大舉導入消費電子市場,如今搭載無線充電功能的智慧型手機已非新鮮事。接下來,將更為注重充電速度與效率。儘管無線充電零組件成本高,但在未來,台灣廠商應該將經營重心設定在較為精緻的中高階設備市場,更須時時關注高功率標準制定與新興應用的進展,才能搶得商機。 安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯(圖2)分享,在2018年Apple將無線充電功能導入iPhone之後,終端使用者開始慢慢認識到無線充電此一功能,對於該功能的要求以嘗鮮居多,鮮少對於充電效率有過多要求;然而在邁入2019年之後,終端使用者將會對於充電效率、充電速度有更高的要求,也將開始有品牌認同出現。在此階段,楊士緯認為接下來無線充電的機會將是較為精緻的中高階市場,而台灣廠商也應當朝此方向經營。 圖2 安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯認為,中高階市場是未來無線充電的商機所在。 楊士緯進一步說明,在初期WPC將輸出功率5W以下定位為低功率;5~120W為中功率。然而由於5~120W的功率區間過大,因此在2015年重新將功率輸出化分為5W以下的BPP(Baseline Power Profile)和5~15W的EPP(Extended Power Profile)標準。真正的中功率,則定義為60W以上。 面對中功率的定義發展,有業界人士認為60W的發送端(Tx)也必須向下支援5~15W的充電設備的接收端(Rx)。目前Qi規格的Tx加上Rx一套無線充電模組成本約6~9美元不等,然而,中功率一組成本則有可能高達100美元。因此,為了商業化的成本考量,此路線是否實行依然未成定數。楊士緯說明,現今WPC聯盟已確定將先推出針對廚具、廚房家電市場的高功率(100~2,400W)標準,目前商標與標準名稱已在聯盟投票決議中。 楊士緯進一步預測,自2018年底至2019年初會看到EPP的Tx產品越來越多,65~120W的高功率需求也將在2018下半年逐漸上升;車載的Tx也會逐漸普及。另一方面,儘管穿戴裝置的Tx與Rx普遍有較多客製化需求,但是因為穿戴式裝置對於防水的需求,因此也將成會帶動無線充電滲透率的重要動能。 穿戴裝置帶動未來成長 隨著終端消費電子使用者對於無線充電功能日趨熟悉,該功能在消費電子的滲透率也將隨之提升。目前,帶動相關元件出貨量的設備依然以智慧型手機為主,然而,在未來由於穿戴裝置相關的使用情境相當適合導入無線充電功能,因此,也有望帶動下一波無線充電元件出貨量的成長。 意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介(圖3)指出,無線充電於消費性產品的應用優勢在於方便性較高;也由於少了接頭拔插的耗損,使得設備更加安全、可靠度也較高。但是也依然有待眾廠商齊力突破的挑戰,例如,無線充電相關元件成本依舊過高,同時也由於目前主流的磁感應無線充電技術,需要緊密貼合Tx與Rx,因此將使得設備的外觀設計受到局限。 圖3 意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介指出,良好的應用情境設定是推廣無線充電的關鍵。 儘管如此,無線充電的聲勢與使用人數依然在持續提升當中。周文介提到,從2017年開始,無論是Tx還是Rx皆有很大的成長,前年同期相比,兩者出貨量總計成長幅度高達40%;成長的主要驅動力依然來自智慧型手機。WPC亦公布數據,在2018年6月已有90種型號的智慧型手機導入Qi規格的無線充電功能。 對於無線充電而言,良好的應用情境設定將是關鍵。周文介舉例,由於電動牙刷使用環境潮濕,但較少移動設備,因此主要充電座只要安裝在浴室即可。因此,電動牙刷是至今最為成功的無線充電應用實例。可以想見的是,由於穿戴裝置的某些使用情境特性與電動牙刷相似(例如,防水、抗濕氣的需求等等),在未來也將成為無線充電應用的重要戰場。 快充設計挑戰不可忽視 除了無線充電是未來的應用趨勢之外,快速充電也是消費電子市場非常看重的技術走向。電池續航力是一般消費者在智慧型手機使用體驗中,最為在意的要素。在未來,USB PD PPS結合USB Type-C將為手機、筆記型電腦等多種設備帶來快充體驗,然而,寬電壓的應用需求也為架構設計帶來挑戰,立錡科技也為此推出了相對應的解決方案。 立錡科技AD研發處技術副處長張煒旭(圖4)指出,在待機功耗遲遲沒有辦法降低的情況下,當今許多高階機種,皆已將智慧型手機電池容量提升至3,500~4,000mAh,以提升使用者體驗。除了提升電池續航力之外,就是將適配器的功率提升,降低所需要的充電時間;目前已有新技術將充電功率提升至20W,近日Vivo更提出了50W的架構。 圖4 立錡科技AD研發處技術副處長張煒旭指出,PD充電器的設計依然有些許挑戰待突破。 近來,USB-IF提出了架構在USB3.0之上的USB PD PPS規範,整合了高電壓低電流、低電壓大電流兩種充電模式,除使得電壓調節更為精準之外,也能支援PE4.0與QC4.0。 另外,張煒旭進一步說明,目前配備USB Type-C的設備越來越普及,支援USB PD PPS快速充電的設備也將越來越多。由於PD3.0能夠支援到15V~20V電壓,因此在未來甚至不僅是手機的應用,也將取代傳統筆記型電腦的充電適配器。 儘管市場看好,然而未來在PD充電器的設計上,依然有些許挑戰待突破。穩定CV控制迴路便是挑戰之一。張煒旭指出,在以往適配器只須滿足5V、12V的電壓輸出,如今卻必需要支援到20V以上,由於電壓營運範圍過大,控制範圍較寬,因此成為技術挑戰。為因應相關技術挑戰,立錡科技所推出的IC產品內含70V的LDO(Low Drpout),以因應寬電壓範圍的應用需求。
0

小巧/低功耗特性亮眼 Edge TPU鎖定邊緣應用

2018年7月Google在其雲端服務年會Google Cloud Next上正式發表其邊緣(Edge)技術,與另兩家國際公有雲服務大廠Amazon/AWS、Microsoft Azure相比,Google對於邊緣技術已屬較晚表態、較晚布局者,但其技術主張卻與前兩業者有所不同。 Google AI布局逐漸走向邊緣 除了同樣提倡基礎的物聯網閘道器(IoT Gateway)軟體Edge IoT Core、人工智慧/機器學習(AI/ML)軟體Edge ML外,還針對人工智慧/機器學習推出專屬的加速運算晶片,稱為Google Edge TPU(圖1),成為此次盛會一大焦點。 圖1 Google發表僅有1美分銅板面積不到的人工智慧加速運算晶片Edge TPU。 資料來源:Google官網 在Google發表Edge TPU前已發表過Cloud TPU晶片,首次發表是在Google另一個更全面、更盛大的例行年會Google I/O 2016上。Cloud TPU顧名思義用於雲端機房,而TPU是TensorFlow Processing Unit的縮寫,言下之意是針對TensorFlow而設計的硬體加速運算器,TensorFlow則是Google於2015年11月提出的人工智慧框架,是目前諸多人工智慧框架中的一大主流,其他知名的框架如Caffe/Caffe 2、Apache MXnet等。 目前人工智慧框架百花齊放,其他常見的亦有Keras、PyTorch、CNTK、DL4J、Theano、Torch7、Paddle、DSSTNE、tiny-dnn、Chainer、neon、ONNX、BigDL、DyNet、brainstorm、CoreML等。若以簡單譬喻而言,人工智慧的開發撰寫如同文書撰寫,人工智慧框架就如同記事本、Word等文書處理器,功效在於協助與便利開發撰寫。 Google自行開發設計的Cloud TPU僅用於自家雲端機房,且已對多種Google官方雲端服務帶來加速效果,例如Google街景圖服務的文字處理、Google相簿的照片分析、乃至Google搜尋引擎服務等。Google Cloud TPU也改版快速,2016年首次發表後2017年推出第二代,2018年推出第三代晶片(圖2)。 圖2 Google連續三年在Google...
0

專訪PCI-SIG副總裁Richard Solomon PCIe Gen4/Gen5開拓新應用

PCI-SIG副總裁Richard Solomon表示,從PCI Express Gen3推出至今,已經有超過7年歷史。這段期間內許多新應用出現,對介面頻寬有更高的需求,但PCIe新規格的制定速度卻相對遲緩,讓PCI-SIG最近幾年承受不小的壓力。 Gen4標準的制定速度之所以緩慢,其實跟PCI-SIG對PCIe未來發展方向的想法,以及從PCI時代一路遺留下來的包袱有關。Solomon透露,過去PCI-SIG的標準規格寫作方式其實有點像學術論文,很多繼承前一版規格的技術細節不會在標準文件裡面詳細描述,開發者得自己去查閱先前的標準文件。PCI-SIG決定利用PCIe Gen4做一次總整理,把所有技術細節一次說清楚講明白。但這也使得PCIe Gen4的文件工作負擔變得異常龐大。 另一方面,PCI-SIG也有意藉由PCIe Gen4開拓新的應用,因此在PCIe Gen4的規格上添加了很多新的功能,例如協定增加了新的標籤(Tag),以滿足新的服務需求,並且對通道的訊號裕度(Lane Marginig)有明確的規定,同時也強化了I/O的虛擬化能力。 這些新的規範,對於PCIe應用在各種嵌入式設備,甚至智慧型手機、平板電腦,可帶來很大的幫助。開拓新應用是PCIe標準未來發展的大方向,近期PCI-SIG跟SD協會達成合作協議,就是一個具體案例。藉由雙方合作,智慧型手機、平板電腦等應用產品的儲存系統或外部記憶卡採用PCIe,將可望成為趨勢。 也因為PCIe Gen4做好了打地基的工作,因此PCI-SIG可以在很短的時間內推出速度更快的PCIe Gen5,因為Gen5基本上就是升速版的Gen4,其他變動不大。目前PCIe Gen5標準草案已經進展到0.7版,0.9版則預計在2018年底到2019年初會公布,屆時標準就可算是底定。 PCI-SIG副總裁Richard Solomon表示,PCIe Gen4是PCI標準發展過程中的一個重大轉折點。  
0

OPC UA巧扮網路協定翻譯員 智慧工廠設備互通有解

泓格科技副處長游尚明(圖1)表示,目前工廠所遭遇的挑戰,不外乎是生產的產品少量多樣且生命週期短、利潤長期在低端徘徊、隨著間接或直接汙染,環保規範愈來愈嚴格,以及中國人口紅利已成歷史(開始朝東南亞聘僱勞工)等。因此,如何讓傳統工廠轉型智動化,已成為製造業最重要的課題。 圖1 泓格科技副處長游尚明表示,要實現智慧工廠,聯網設備不可或缺,也因此需要一個統一的聯網標準。 而要達到智動化目標,大數據應用是十分重要的關鍵。透過大數據應用,可實現更完善的機電設備預防性保養(產線設備、空調設備或緊急發電機等);還可進行生產數據分析,提供更完整的生產履歷,優化產能等。 游尚明說明,目前工廠端常碰到的問題包括:無法有效針對問題提出改善方案,例如政府要求降低二氧化碳排放量,但工廠決策人員卻因為數據、資料不足而不知如何改進;機台數據未記錄或是數據只是粗略整理,無法活用資料供決策參考、分析;或是系統間彼此孤立,像是ERP、MES、FA的資料各自獨立,無法相互連結,導致整合困難等。 實現智慧工廠 OPC UA標準日受重視 游尚明進一步解釋,須先解決上述困境,才有可能實現大數據應用,而要達到此一願景,須仰賴統一的聯網標準,如此一來才能有效串連工廠內的各種聯網機台,進行資料擷取、整合;而OPC UA標準也因而愈來愈受到重視。 OPC(Open Platform Communications)是用於工業自動化的一種通訊標準,主要作為工業與自動化行業用戶端之間的資料交換及交互操作的參考規範。簡單來說,符合OPC標準的設備,可透過OPC將即時資料傳送給OPC Server,而使用者則透過OPC Client向OPC Server取得即時資料,進行設備監控。 OPC UA則是OPC下一代標準,同樣用於工廠網路與企業通訊,目的是改善OPC的缺點,以符合現代工業自動化的理想架構。OPC UA優點包含:功能等同性(Functional Equivalence),所有傳統的OPC規範都對應到OPC UA;跨平台(Platform Independence),從微控制器(MCU)到雲端基礎架構皆通用;安全(Secure)提升,具備加密,認證和審計(Auditing)功能;可擴展性(Extensible),能在不影響現有應用程式的情況下添加新功能;以及全面的資訊建模(Comprehensive Information Modeling),以定義複雜的資訊。 游尚明指出,過往工廠的聯網架構多採用內部乙太網(Modbus TCP),然而此一聯網架構在進行設備偵測時,是採用輪詢的方式;也就是中控系統不停發送訊息到各機台端點,確認是否有異常狀況,機台並不會主動回報異常狀況。此一方式缺點在於,當聯網設備愈來愈多,架構越來越大時,中控系統不停的發送訊息確認,會導致處理時間拉長,效率降低。也因此,已開始有工廠將聯網架構轉變成OPC UA,以提升資訊處理的即時性與資訊共享、整合。 資通訊技術扮工業4.0要角 資料收集尤為重要 工業4.0風潮席捲全球,製造業者無不積極投入發展。對此,工研院資通所智能製造服務系統組技術副組長李坤敏(圖2)表示,工業1.0變化在於動力來源改變,以蒸汽機代替人力;工業2.0為製造分工改變,開始引入電力應用、勞動分工批次生產。到了工業3.0,則是執行程序改變,也就是邁入自動化時代,而工業4.0最大的不同便在於「執行決策」的改變,也就是導入物聯網與資料分析,運用「資通訊」系統協助專業決策。也就是說,資通訊技術是工業4.0不可或缺的關鍵要素。 圖2 工研院資通所智能製造服務系統組技術副組長李坤敏指出,工業4.0最大不同在於「執行決策」的改變,而透過資通訊技術有助決策者下達準確指令。 李坤敏指出,現今製造業的困境多為試量產時程過長、量產良率不穩定、設備運作不穩定、產品/製程變數大(如缺乏可決策資訊)等,因此亟待資通訊技術協助以轉型為智慧工廠;而所謂的資通訊,便是指物聯網+巨量資料+雲端服務。 李坤敏進一步說明,資通訊的三個技術重點為數據分析、可視化中控平台與資料自動收集,其中,資料自動收集可說與數據分析息息相關。資料收集/建置的最終目的在於提升生產效能,強化產品品質與競爭力,以及協助決策者做出正確、即時的決策。 李坤敏說,若沒有收集機台設備或感測器的資訊,或是資料太少,無法看出差異化;又或是因需求不明確導致資料採樣太頻繁,收集過多資訊,皆會使決策者無法即時掌握現場狀況並降低決策效率。而當建置完善資料後,再配合聯網技術,便能串聯資料傳輸,運用資料流掌握實體流,實體流回饋資訊流來打造虛實整合系統,進而建構智慧工廠。 提升決策效率 可視化管理系統大有助益 從系統的角度來看,智慧工廠由上而下是由幾種系統組成,最頂層是工廠管理系統,此階層負責處理工廠經營時需要的資訊,包括財務資訊在內等關鍵績效指標(KPI);第二層為基礎系統,係由ERP及各別套裝軟體或各公司獨自打造的系統所涵蓋;第三層為製造執行系統(MES),其下則為電腦整合製造/製造現場控制(CIM/SFC)系統。 新漢IoT智動化事業群專案經理吳昇諺進一步指出,在智慧工廠裡,工廠自動化(FA)設備主要將透過三種形式與資訊類系統取得連線,一是直接取得FA設備資訊;二是收集來自PLC的資訊;第三則是收集MES的資訊。 關鍵數據資料收集的環節打通後,則要透過可視化管理來提升決策斷判效率。吳昇諺說明,可視化管理系統就如同戰情中心,透過隨時隨地監測設備運行並即時分析,提供現場與人員KPI看板、設備資產管理、AR遠端維運、生產檢測系統化,以及產線影音互動等功能,從而提升整體營運和設備效能管理效益。 聯網建置眉角多 備援/干擾機制不可忽略 另外,從網路基礎架構的角度來看,智慧工廠由上而下則包含應用層、通訊層及裝置層,每個階層有不同的基礎網路建置需求。新漢IoT智動化事業群產品經理陳正益分析,應用層主要有網路管理者及SCADA,通訊層則有無線和有線網路骨幹,裝置層則包含轉換器(Converter)、閘道器與現場總線閘道器。經由這三個階層網路的串連,來達到即時資料的整合。 陳正益談到,工業網路設計的拓撲架構眾多,最基本的是匯流排(Bus)架構,但考量到備援(Redundancy)機制的設計,因而衍生出其他的架構,如主幹埠(Port Trunk)、環狀(Ring)、雙環(Dual Ring)、雙宿(Dual Homing)、耦合(Coupling)、鏈狀(Chain)等等。廠商在設計時,必須考量實際環境運用時能不能順利達成通連,這往往跟實戰經驗有很大關係,經驗值愈高,競爭力也就愈強。 在工業無線網路方面,目前以區域網路(LAN)技術較為常用,主要是IEEE 802.11 WLAN技術。陳正益認為,商業用WLAN規格已進入到802.11ac等級,但工業應用由於需要的頻寬不高,因此現階段最多用到802.11n規格,未來會不會受到商業應用影響則仍待觀察。至於授權頻段的4G技術,通常會用於距離較遠的應用。 陳正益指出,無線訊號容易有干擾問題,因此須透過跳頻、通道和整體系統規劃來降低干擾情形發生。另外,工業應用亦相當重視可靠性及擴充性,因此網狀(Mesh)網路遂應運而生,藉由讓訊號可透過不同路徑傳輸來避免訊號掉包,達到更好的可靠性,同時也能彈性擴充網路建置與覆蓋範圍。 整合新舊設備 工業閘道器扮要角 由於工業製造現場設備多樣,且不乏許多使用多年的舊式機台設備,因此實務上要讓各種設備間彼此連結,不能只單純的讓機台連線,而須考量如何介接整合新舊設備的通訊協定,以達成無縫互連互通。 有鑑於此,研華科技資深工程師張俊凱表示,工業閘道器的角色遂益形重要。藉由閘道器的建置,工廠毋須更換現有機台的控制系統,僅須加裝閘道器,便可輕易連結機台和工廠內的工業網路,同時讓不同機台互相通訊,讓機台間可以進行群組協調控制和互相備援,甚至能從遠端調校,以提升生產良率。 張俊凱進一步說明,工業閘道器設計時須考量實際工廠環境、快速部署、容易使用,以及系統備援。以部署為例,傳統上當連結到閘道器的設備節點增加時,通常必須透過繁瑣的步驟達成,不僅耗費時間和人力,也容易產生人為錯誤,因此研華已將這些繁複流程簡化成一個步驟,只要在網頁上即可完成所有設定。 除資料收集、設備互連互通外,如何透過雲端平台整合提升工廠營運效率亦是落實智慧工廠的重要環節;因此研華科技IoT顧問服務市場開發經理卓建曄指出,該公司除提供多種物聯網感測裝置、閘道器等解決方案外,亦針對各應用領域推出SRP(Solution Ready Package)套件,例如要做設備聯網就有標準的SRP,製造商或系統整合(SI)業者就可利用此現成套件,加速智慧工廠落地,同時利用研華WISE-PaaS加速從端到雲的串接與維運。 卓建曄談到,現今業界已開始關注人工智慧的發展,而研華WISE-PaaS平台即支援資料標記(Data...
0

智慧家庭喇叭/安防應用夯 AI導入眾望所歸 

Ovum首席分析師Michael Philpot認為,由於中國、南韓等亞洲國家人們對於新科技的接受度較高,因此亞洲的智慧喇叭市占成長將更為快速。Ovum研究數據便指出,比起2017年,在2018年中國區域市場中導入智慧喇吧的家庭已提升了458%之多,成長相當快速。 Philpot強調,影響智慧喇叭未來發展的重要因素有二:其一是語音辨識技術的進步速度,其二為關鍵應用的出現。在語音辨識技術方面,目前不只是在中文市場面臨困難,其實目前各語言的語音辨識系統都尚未成熟。另外,也必須要有更多實用的智慧喇叭應用出現,才能使得該設備融入日常生活之中。Ovum便對於已擁有智慧喇叭的使用者進行調查,發現使用者最大的困擾在於並不清楚智慧喇叭能為自己帶來的好處為何。以上兩大因素皆會嚴重影響消費者體驗,而不夠好的使用體驗,很有可能進一步影響未來的設備市占成長幅度。 因此,短時間內智慧安防將會是成長更快的應用。智慧安防所涵蓋的領域非常廣泛,其中包含智慧門鎖、保全系統等等。Philpot指出,居家安全是智慧家庭中最基本的需求,而且使用者非常清楚相關應用設備會帶來的好處,因此智慧安防目前已經是智慧家庭領域中市占最大的應用,未來也將會持續成長。 Philpot認為,在未來智慧家庭的發展不僅是要蒐集住家內的資訊,更要透過人工智慧平台整合交通狀況、使用者的地理位置等等居家外部的資訊,才能實現智慧家庭的理想情境。目前,透過手機遠端控制家電已是智慧家庭的基本功能,然而理想情境應該是人工智慧平台主動整合各種資訊後,自動判別使用者狀態,進而將各智慧家庭設備調節至相對應的設定。 因此,如Google、蘋果(Apple)等國際大廠無不積極投入人工智慧平台的開發。然而,Philpot進一步指出,由於建置人工智慧平台的技術相當困難,目前看來依然需要5年以上時間才有可能達到智慧家庭的理想使用情境。  
0

Wi-SUN進攻智慧家庭 2022前有望成為通用通訊協定

羅姆半導體(ROHM Semiconductor)台灣董事長勝野英和認為,今後在物聯網市場上,Wi-SUN將是具備雄厚潛力的連線技術。也正因如此,近日該公司與大賀智聯網以及聯齊科技攜手,推出智慧門鎖新品。該產品搭載了ROHM製Wi-SUN無線模組,並經由IoT閘道器進行遠端控制,建構智慧家庭安全。期盼藉此拓展Wi-SUN連線技術的知名度與應用範疇,在日本電子業盛事CEATEC之後,該產品也將在日本市場正式發表。 羅姆半導體營業部課長李師誠則表示,Wi-SUN通訊協定相較於藍牙而言,傳輸距離更遠;與Wi-Fi相比之下,Wi-SUN則又更為省電。Wi-SUN同時具備了藍牙與Wi-Fi的優勢於一體。因此受到京都大學研究單位肯定,積極與日本政府與合作,導入智慧電表應用之中。也正因如此,Wi-SUN連線技術便一直以來都隨著智慧能源、智慧電表的應用發展。 李師誠指出,目前在日本已有800萬用戶使用Wi-SUN智慧電表,使得該技術累積了巨量的數據資料,也由於Wi-SUN的發展歷程,對於未來台灣的智慧電表發展、智慧家庭的開發上,也有極大助益。然而,目前Wi-SUN模組單價依然比藍牙與Wi-Fi模組高上一倍,這也是目前Wi-SUN最大的劣勢所在。智慧電表、智慧家庭商機龐大,假設日本市場推廣成功,Wi-SUN成本便有望下降。李師誠進一步預測,在2020年~2022年之間,Wi-SUN模組單價將有望與藍牙、Wi-Fi匹敵,屆時Wi-SUN將成為僅次於藍牙與Wi-Fi的第三大通用通訊協定。
0

Mesh助智慧家庭連線 整合多通訊協議應用更多

在智慧家庭應用之中,網狀網路具備許多好處。芯科科技(Silicon Labs)資深應用工程師林仕文指出,其中最大的優勢在於網狀網路可以延長連線距離,因此儘管為數不多,也有許多廠商將Mesh架構應用於戶外連線應用。也由於網狀網路可透過經由許多節點的方式傳輸,因此一次傳輸的用電量較小,能有效節電。另一方面,也由於資訊可透過多節點傳輸,因此若有節點損壞資訊依然可以透過其他節點傳輸,能有效提升智慧家電的可靠度。 林仕文進一步解釋,全部節點皆可互相連接的Full Mesh架構是最為理想的網狀網路結構,但目前在市面上叫為多見的是在中央設置一個集線器(hub)的Star Network架構。 不同的無線連線技術各有優勢與缺點,能在不同的應用場景之中發揮所長。林仕文說明,隨著智慧型手機的普及,人們普遍習慣使用智慧型手機來做到智慧家庭的控制。因此,當使用者回到住所時,可以利用手機透過Beacon感測解開智慧門鎖,在進到家中客廳時再透過Zigbee將電燈打開。在智慧家庭使用情境之中,將涉及到多種通訊協議。 林仕文指出,若要做到多通訊協議模組,底層必須要有一顆強而有力的IC支援,因此芯科科技推出了ARM Cortex-M4產品,該產品支援2.4 GHz與sub-GHz,亦具備省電機制。更能使的廠商的備貨程序更家單純,同時降低產品的材料成本(BOM Cost)。
0
- Advertisement -
- Advertisement -

最新文章

- Advertisement -

熱門文章

- Advertisement -

編輯推薦

- Advertisement -