人們對科技的需求不斷增長,科技產品也隨之不斷湧入我們的生活。然而,有限的能源供應限制了科技發展的空間。面對這些挑戰,永續相關的概念已成為今年的熱門話題,凸顯了對可持續發展的迫切需求。在這個背景下,AIOTx 淨零碳排論壇,透過本活動主持人—OSCAR陳鼎元秘書長促成安排業界講師,以及清大智慧晶片系統與應用聯盟邀請學界講師,匯聚專家、學者和業界領袖的對談。這個論壇旨在探討人工智慧和物聯網技術如何引領我們探索環境永續的未來,以及我們應該如何應對這些新興技術帶來的挑戰。

IMG 9324
OSCAR秘書長陳鼎元(畫面中左二)正在促成來賓與學界、業界的對談。

華能光電科技股份有限公司林育生協理—物聯網人因照明與淨零建築照明發展(IOT人因照明)

多數人的第一印象會認為空調是最耗電的設備,可以優先通過改進來降低能耗和成本。然而,華能光電科技股份有限公司的林育生協理指出,人因照明技術能比單純控制空調更快達到綠建築的要求,即便是已經更換成低能耗的LED燈泡,若進一步更換成更新的LED燈泡,仍有達到40%的節能效果。

人因照明技術不僅提升了照明效能,還對員工健康福祉有重大貢獻,特別是大幅降低了眩光,提升工作環境的舒適度和生產效率。不同色溫對人眼健康有不同的影響,高色溫(白光)含有較高比例的藍光,抑制褪黑激素分泌,讓人保持清醒,提高專注力,但過高的藍光比例對眼睛健康不利。智慧人因健康照明辦公室方案包括藍芽Mesh無線調色溫技術,能隨時間調整色溫和亮度,符合人體生理時鐘,改善睡眠品質、穩定情緒以及提高工作效率。

IMG 9338
華能光電科技股份有限公司林育生協理

國立陽明交通大學國際半導體產業學院黃柏蒼副教授—低功耗及節能電路設計技術(低能耗及節能電路設計技術)

黃副教授強調,隨著永續意識的增加,碳排放(Carbon)也將成為一個不可忽略的成本,半導體設計常以性能、功耗、面積和成本(PPAC)作為評估標準,但碳排放也需考量。

在人工智能普及的情況下,企業的資料量、模型大小和系統基礎設施指數級增長,電腦需求持續攀升,而能源和計算力卻不足以支撐高性能運算。一般在設計IC時,主要是想辦法節能降低功耗,不會直接討論碳排放。若焦點在碳排放上,主要涉及營運碳(Operational Carbon)和隱含碳(Embodied Carbon)。營運碳指的是使用中的資產在其生命週期內消耗能源和水所產生的碳排放,而隱含碳則包括材料和施工過程相關的排放,如開採、製造、運輸、施工和廢棄過程。製程序微縮使製造節點變得更複雜,製造時間變長,消耗的能量也會增加,但通過政策調整可以降低消耗。

黃副教授指出,過去對於降低營運碳的研究較為深入,未來需要更多關注如何在製造過程中降低隱含碳。為此,他提出了一系列方案,包括進化微電子系統集成技術和異質封裝(Heterogeneous Integration)。異質封裝將不同功能的晶片集成到一個單一封裝中,縮短晶片間的連接距離,提高數據傳輸速度,降低延遲和功耗。此外,黃副教授還強調,AI加速器在能效、延遲、計算速度和可擴展性方面的優勢,可以有效應對高性能運算的需求,並通過更高效的計算和數據處理進一步降低碳排放。

IMG 9302
國立陽明交通大學國際半導體產業學院黃柏蒼副教授

國立成功大學電機工程學系范銘彥助理教授—整流器之功率因數校正電路(整流器之功率因數校正電路)

當我們提到整流器時,其實是在說一種能把家中用的電轉換得更有效率的小裝置。國立成功大學的范銘彥助理教授正在研究如何讓這些裝置變得更好,進而節省能源並減少碳排放。這些整流器的主要工作是把我們電網中的交流電(像是我們插座裡的電)轉換成家電需要的直流電。這個過程中會有一些能量損耗,而范教授的研究目的是要減少這些損耗。

你可能會問,為什麼需要轉換電呢?因為高壓的交流電在長距離傳輸時損耗更少,但我們家裡的電器需要的是低壓的直流電。不同的整流器設計有不同的優缺點:

  • 半波整流(Half Wave Rectification):利用二極體阻擋一個方向的電流,雖然簡單但有較大諧波和電磁干擾(EMI)問題。大部分時間二極體不導通,電流脈衝不穩定。 
  • 全波整流(Full Wave Rectification):使用四個二極體形成橋式整流電路,減少諧波和EMI,電流更穩定,但能耗較高。 
  • 三相全波橋式整流器(Three Phase Full Wave Bridge Rectifier):適用於較大系統,不同相位的電流疊加,減少諧波和EMI。

范教授的研究不僅是在提升整流器的性能,更是在推動節能和環保的進程,這對我們的未來有著積極的影響。通過這些技術改進,我們可以在日常生活中使用更高效、更可靠的電力,進而節省能源並保護環境。

IMG 9341
國立成功大學電機工程學系范銘彥助理教授

安特人工智慧股份有限公司高明寬總經理—長照產業中的AIOT與人性(常照產業中的IOT與人性)

高明寬總經理分享,台灣2025年將面臨超高齡化社會的問題,隨著台灣人口的快速老化,長期照顧需求不斷增加,雖然衛生福利部提供各種服務來幫助無法自理的民眾,包括居家服務、日間照顧、家庭托顧、小規模多機能服務等,但長遠來看,長照的負擔仍將落在每個家庭。隨著長照的定義逐漸擴展,涵蓋了人性相關的議題,並開始運用AIOT技術(即AI和IOT的結合)來解決各種問題。

活動中邀請到哈佛居家長照機構的陳庭恩,實際分享與安特合作的案例,像是在長照領域上目前已有 AIOT技術應用於機監控、遠距醫療、聊天機器人、定位器、健康手環等方面,提供便捷和人性化的照護服務,也是將來會持續與安特合作的方向。

然而,這些技術也面臨著隱私權、法律法規、個資保護等方面的挑戰,需要仔細平衡科技發展和個人隱私權的關係。科技的發展始終受限於人性,因此在追求技術進步的同時,我們也需要重視個人隱私權和社會倫理。

活動最後,學界和業界都呼籲,在研究和研發過程中,我們應如何在科技發展中實現節能減排和環境保護,推動可持續發展的同時,亦需關注人性和社會倫理,這是我們需要深思的重要環節。

撰稿人員:陳嘉穎

審稿編輯:鍾明君

Share This