智慧感测应用广 工业、消费齐受惠
在物联网带动下，智慧感测能量也大爆发，根据国际产业分析机构Gartner预估，2017年全球有超过50％的新创公司将提供物联网解决方案，近80％商机来自于资料分析与应用服务。从这两层面来看，物联网与智慧感测带来的产业变革，将朝向智慧机械的生产竞争力以及智慧生活的消费性应用。
工业4.0智慧机械
仰赖感测技术
当前智慧机械的技术应用产业，包含汽机车精密零组件、工具机产业、电子及印刷电路板产业和航太工业等。另外，制造商借由物物相连的供应链，可在销售前了解产品的操作效能，销售后亦能蒐集客户端的使用状况资讯，并回馈到设备制造端，同时监控设备健康状态，提供预测保养计画，以建立完整的生产履历。
工研院智慧微系统科技中心副主任范玉玟表示，智慧感测器导入工业应用时，是以雷射扫描为主流核心技术，接著整合3D演算法与多自由度运动平台定位，就能建构全自动化的非接触性检测系统。如此一来，无论是重复精度及量测速率的效能，可在生产线上提供前所未有且多样化的零组件品管检测，摆脱过去旷日废时的量测时间，并透过数位化的检测资讯，使得工件品质具可追溯性。且所有的製作流程都可被纪录、履历，让生产线上的每一环节可完美呈现。
2016年7月行政院通过智慧机械产业推动方案，正式将智慧机械列为政府五大创新产业计画之一，旨在建构智慧机械产业的新生态体系，使台湾成为全球智慧机械研发制造基地及终端应用领域整体解决方案提供者。
不过，台湾须先建构结合感测器、机器学习、扩增实境、网宇实体系统等技术的商业模式，并在市场建立能协助客户创造价值的产品与服务。接著透过智慧机械方案应用实施与扩散，协助国内机械产业与制造业能在成本、品质、交期、售后服务领域建立市场竞争力。
因此，若能在工具机上整合五轴3D列印机，集车铣、研磨、金属3D列印、材料改质等复合式功能，即可创造一机多用的生产线升级。当然，还有现在热门的生产机器人，未来趋势将在传统机器人上加装感测器，再整合人工智慧，以便让机器人进行深度学习后彼此分享知识，不只提高产能，也能提升品质。
台湾智慧机械产业有三项重大议题：
一、关键技术研发与取得：台湾的物联网、云端运算产业化发展程度高，但巨量资料商业化的专业人才不足，数位制造、人工智慧、扩增实境等技术发展则落后国际，因此必须思考如何善用自行研发、国际合作、购併拥有技术与产品的国外厂商等方式取得技术，才能在较短时间内与投入较少资源下获得足够的能量。
二、加速创新商业模式发展：智慧机械出现后，厂商不再单纯卖机台，而是需透过机台提升对客户产生的附加价值。企业需要跳脱传统营运思维，构思新的营运方案与获利模式，思考如何从售后服务或制造服务领域获得更多营收与利润。
三、跨领域跨产业合作：发展智慧机械涉及多种领域技术，且大多不是传统机械厂商专注的领域。如何让机械厂商与智慧感测器、物联网、云端平台、巨量资料、人工智慧等产业厂商合作，将是台湾发展工业4.0的当务之急。除了让不同领域业者有互相交流资讯的管道，还要让多方享有共同语言与协作平台，进行工作、权益与风险分摊。
范玉玟表示，德国为工业4.0的领导大国，日、中、韩在此领域的发展亦突飞猛进。台湾的智慧机械产业虽规模不大，但随著法人单位长期蓄积丰沛研发能量，只要急起直追仍大有可为。包括以雷射扫描为核心技术的「3D量测系统」、可大幅提高系统运作弹性与智慧化的「移动式视觉导引机器人系统」，都是适合生产与制造管理的工业感测相关应用，未来若国内厂商与法人单位紧密合作，进而与国际连结，可望逐步厚植台湾产业迈向「全球智慧机械之都」的基础能量。
至于，物联网在消费性应用的发展，则端看企业是否能将需求转换为价值创造的应用服务，并且开发出「破坏式创新」等级的商业经营模式。
根据Gartner预估，全球目前最热门的物联网应用包括智慧家庭、智慧车载、服务型机器人等，尤其以居家服务机器人最被看重。在未来智慧家庭里，可预期居家服务机器人将负责扮演连结家庭各电器的管家角色，因此拥有具AI语音辨识、影像分析等高阶感测功能都将是居家服务机器人的标准配备。
以台湾在智慧感测器的应用来看，目前研发技术大多著重在手机及消费性产品的应用，例如重视高灵敏度与快速生产的麦克风与惯性元件。以工研院打造国内第一颗高阶低驱动特性的MEMS麦克风为例，透过独特的「可调式弹簧设计」，不仅可缩小结构元件尺寸20％、降低50％的驱动电压外，也能有效过滤背景杂讯音，并加强3C电子用品、行动装置、穿戴式电子、车载等收音及语音辨识功能表现。
自主照护抬头
医疗感测成大热门
此外，随著全球步入高龄化社会，整合远端照护医疗服务与行动健康监测的智慧感测装置，也成炙手可热的潜力标的。过往的健康照护监测，多半需使用中大型的医疗器材监测，不仅医师难以全天候即时监控，也不利偏乡民众远距照护的需求，现在只要在穿戴装置裡埋设微型感测器，医疗单位就可远端接收讯号并得知用户的医疗影像或生理监测数据，大幅减少医疗资源。
工研院的「连续血氧监测系统」以惯性及光学感测，提供日常活动中血氧浓度与脉搏的连续监测，藉以了解中老年、长期卧病的患者及运动过程中身体的氧气供应是否充足，提供重要生命迹象的参考数值。范玉玟强调，除了银髮照护外，未来微感测技术若结合手机app，还可应用在运动耗氧、过劳、人体代谢及睡眠呼吸中止等健康管理监测，若进一步连结云端大数据，将持续推升智慧医疗的服务内容与品质。
编辑：admin 最后修改时间：2018-01-05
