供電技術再突破!物聯網晶片可自主採集環境光
供電技術再突破!物聯網晶片可自主採集環境光
2015.03.17 | 科技

國家實驗研究院奈米元件實驗室利用3D堆疊封裝,將「環境光能源採集模組」與「物聯網晶片」堆疊整合,開發出可應用於物聯網(IoT)晶片的「一體成形環境光能自供電整合技術」。

利用這項技術,物聯網晶片(泛指同時整合處理器、無線通訊模組、感測器、記憶體、電源管理IC之晶片)可自主採集各種環境光,如日光燈、太陽能等的能量,並與電池或是電容等能量儲存裝置配合,進而延長晶片的放電周期;這樣的技術反應在各種終端應用的效益上,則是能讓物聯網裝置更加省電,減少電池的置換次數。


(圖說:國研院研發的「一體成形環境光能自供電整合技術」,能提高物聯網晶片「自主供電」的能力。圖片來源:蘇宇庭攝影。)

##延長物聯網感測節點續航力,能量採集技術受矚目

國家實驗研究院奈米元件實驗室前瞻元件組組長沈昌宏表示,未來物聯網世代將佈滿許多小型感測節點,如藉由設置在大樓牆上、橋樑、水壩、車輛或是人體內(侵入式醫療設備)的各種感測裝置,便能形成智慧防災、智慧運輸、智慧居家照護等各種智慧生活型態;而這些感測裝置主要是用來長時間監測各種外部環境資訊,功能較為單一,無需複雜運算過程,耗電量也較小,電池壽命甚至可維持數年不止。

沈昌宏進一步指出,為了增加這些物聯網感測節點的方便性、移動性及持久性,內部的物聯網晶片必需輕薄短小又省電,因此晶片商除了持續研發更低功耗晶片之外,也正積極開發可採集環境微量能源的技術,如光能、震動能、熱能,以用來補充裝置電力,使裝置不再僅能仰賴電池供電,以進一步降低裝置更換電池或充電的頻率,讓裝置續航力更持久。而此次國研院發布的能量採集技術則聚焦於環境光能。


(圖說:國研院前瞻元件組組長沈昌宏指出,能量採集技術能延長物聯網各個感測裝置的電池續航力,降低更換電池或充電頻率。圖片來源:蘇宇庭攝影。)

##採用3D堆疊技術,能量採集/物聯網晶片更加輕薄

值得注意的是,目前其他能量採集技術與物聯網晶片的整合方式皆採用「分離式設計」,也就是將能量採集模組與物聯網晶片分開置於印刷電路板(PCB)上,因此整體電路板面積會較大,電路傳輸距離也更長,此將增加能源損耗。

國研院的「一體成形環境光能自供電整合技術」則是採用3D堆疊方式,將能量採集模組與物聯網晶片立體堆疊,如此不但可以有效減少電路板面積,讓模組更加輕薄短小,亦可大幅縮減電流傳輸距離,減少耗能,提高物聯網晶片的實用性。

沈昌宏強調,目前國研院提供的技術在於兩大方向,一是環境光能源採集技術,二是3D堆疊技術。至於如何管理採集而來的光能以及有效分配光能的應用,此將取決於物聯網晶片商的Know-how設計。因此,國研院也正密切與國內晶片商合作,協助國內廠商推出具備自主採集並管理環境能源的物聯網晶片。

關鍵字: #物聯網
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重塑世代的起點!BMW Neue Klasse 以傳奇之名開創未來移動新紀元
重塑世代的起點!BMW Neue Klasse 以傳奇之名開創未來移動新紀元

當前資訊爆炸與人工智慧交織的時代,全球豪華電動車壇不乏以規格參數堆疊或繁複華麗行車介面構築而起的新世代車款。然而,當諸多品牌積極將旗下新世代車款朝向「四輪電子產品」為目標發展時,百年造車巨擘 BMW 卻選擇回歸最純粹的造車目標,重新思考要如何以一款全新的車,來定義下個世代的駕馭體驗。

BMW 給出的解答,是一個貫穿品牌歷史、代表革新的名字:Neue Klasse。這不是單一車型的行銷話術,而是一場從零開始、重新定義 Software-Defined Vehicle(SDV,軟體定義汽車)的軟硬體融合革命!

拒當裝上車輪的 iPad!Neue Klasse 建置全新融合架構

將時間軸線拉回 1960 年代,BMW 曾以第一代 Neue Klasse(BMW 1500)打破典範,化解危機並確立超過半世紀的品牌榮耀。1960 年代的 Neue Klasse 是一場深刻影響汽車工業的世紀革新,精準填補了豪車與小車間的市場缺口、開創全球「運動房車」全新級距,更奠定品牌「以駕駛者為中心」的設計語彙,寫下 BMW 接下來半個世紀的靈魂藍圖。發展超過一甲子後,BMW 再次啟用「Neue Klasse」此對於品牌擁有重要意義之傳奇系列。這絕非強調行銷的懷舊或是復刻手法,而是 BMW 期望再次從歷史中汲取經驗,當產業再次面臨典範轉移之際,BMW選擇主動出擊,重新定義自身。Neue Klasse 的誕生,並非賣弄懷舊情緒,而是選擇在電動化與數位化交叉口,主動定義未來的造車標準。

1961 年法蘭克福車展上首度亮相的 BMW 1500,象徵品牌從產品到營運思維的全面轉變。當年的革新勇
1961 年法蘭克福車展上首度亮相的 BMW 1500,象徵品牌從產品到營運思維的全面轉變。當年的革新勇氣,不僅化解了企業危機,更奠定了半世紀以來豪車市場的典範。
圖/ BMW

過往,汽車或許只是將人們從 A 點運送至 B 點的交通工具;但在數位與電動化浪潮推動下,許多車廠僅將「軟體定義」理解為頻繁的 OTA 升級或介面更換。然而,BMW 認為真正的 SDV 意義,必須是造車思維的全面革新。Neue Klasse 建立在一套全新的軟硬體整合架構上,將電子電氣架構(E/E Architecture)、電驅技術、數位互動與永續生產全面重構。BMW 不是被動的將新科技「塞入」舊車殼,而是從基礎的運算邏輯出發,打造一套能持續進化、且品牌靈魂不滅的新世代移動工具。

簡而言之,Neue Klasse 象徵 BMW 從產品設計、電驅科技、數位互動到生產思維的全面重塑,成為開啟下一個純電百年的關鍵轉型起點。

解開多螢幕堆疊的產業迷思!「全視域顯示系統」重構人機介面

Neue Klasse 如何道出品牌自身對於 SDV 的重新解讀,可以從座艙科技介面談起。當前新能源車市場普遍陷入「多螢幕競速」的迷思,過多、過大的螢幕與複雜的子選單,反而導致駕駛人注意力嚴重分散,成為當代人機介面(HMI / UX)於設計面與使用面向的重大痛點。

BMW 秉持駕馭至上的造車理念,在 Neue Klasse 架構下研發出顛覆性的座艙科技:「BMW Panoramic Vision 全視域顯示系統」。

此項技術突破性的將前擋風玻璃下緣全寬度轉換為高解析度顯示區域。結合 3D 車況抬頭顯示器與駕駛導向懸浮中控螢幕,所有關鍵行車資訊都精準投影於駕駛者最自然的視線水平線上。

配合零層級架構的介面設計與獨家專利塗層,即便在強光直射或戴墨鏡下也能清晰判讀。BMW 運用極致的人體工學與投影技術,將科技巧妙隱形於駕駛體驗之中,讓資訊傳遞回歸直覺與安全。

iX3 橫跨前擋風玻璃下緣的 BMW 全視域顯示系統、微傾向駕駛者的懸浮中控螢幕,配合超感智慧方向盤,實現
iX3 橫跨前擋風玻璃下緣的 BMW 全視域顯示系統、微傾向駕駛者的懸浮中控螢幕,配合超感智慧方向盤,實現「眼不離路、手不離盤」的直覺式駕馭體驗。
圖/ BMW

單一超級大腦即時協調!「Heart of Joy」打造極致動態控制網

傳統車輛的動力、煞車、懸吊與轉向,通常由數十個分散的控制單元(ECU)各自運作,彼此間訊號傳遞的延遲,往往成為純電時代限制操控靈敏度與順暢感的原因。

Neue Klasse 徹底打破這種分散式邏輯,導入了四組中央集中式「超級大腦」。其中,掌管駕馭靈魂的 Heart of Joy 駕趣核心,實現了高達 10 倍的運算速度提升。而這,更是 BMW 重新定義 SDV 的最佳體現。

「10 倍速」背後的真正技術價值,在於 BMW 將底盤控制、動力分配、煞車煞停與轉向演算法,全部整合至同一個高效能系統內進行同步運作。每秒進行高達 1,000 次的超高速精密運算,讓前後軸馬達輸出與動能回收達成毫秒級的完美協調,更令人驚豔的是,日常高達 98% 的煞車都能單靠平順的「動能回收」完成,實體煞車僅在必要時無縫介入。這不僅大幅提升能源效率,更徹底消除了傳統電動車動能回收時的頓挫感。無論是高速過彎的穩定性還是踏板回饋的細致度,都達到傳統架構無法企及的即時性,讓純電駕馭依然充滿悸動與溫度。

全新 BMW iX3 搭載 Heart of Joy 駕趣核心與第六代 eDrive 科技,以毫秒級的精準控制,
全新 BMW iX3 搭載 Heart of Joy 駕趣核心與第六代 eDrive 科技,以毫秒級的精準控制,在公路馳騁中完美詮釋純電時代的極致操控。
圖/ BMW

首款跨世代量產結晶 BMW iX3 以產品實績宣告未來已屆

從 1961 年法蘭克福車展上亮相的初代 Neue Klasse,到如今蓄勢待發的新世代純電陣容,跨越六十餘年的時空,車輛的外觀形態與動力心臟或許截然不同,但 BMW 對於「駕馭樂趣」的追求從未改變。

身為 Neue Klasse 架構下的首款純電豪華休旅量產車,全新 BMW iX3 絕非只是一台新車上市,而是 BMW 移動願景的具體實踐。

從設計語言分析,iX3 摒棄繁複飾條,以如隕石雕琢般的一體化線條形塑車身;前臉標誌性的垂直飾光水箱護罩,在致敬經典的同時,巧妙包裹了高階雷達與感測器,達成「形式服從功能」的科技美學。

全新 BMW iX3 以垂直式飾光水箱護罩向初代 Neue Klasse 致敬,搭配如雕刻般流暢的一體式線條
全新 BMW iX3 以垂直式飾光水箱護罩向初代 Neue Klasse 致敬,搭配如雕刻般流暢的一體式線條與幾何輪弧設計,在傳承經典基因的同時,展現前瞻未來的純電豪華姿態。
圖/ BMW

而在海外市場開賣後短時間內訂單爆發、甚至吸引高比例非 BMW 車主的實績,更強烈證明了市場對於這套跨世代理念的高度認同。

跨越世代的革新之作,即將在台灣市場開啟宣傳與銷售。這不僅是一台新車的登台,更是 BMW 再次向世界宣告:未來無需等待被定義,因為極致的駕馭體驗,始終由 BMW 主動創造。

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