不只防災!開放街圖應用興起,挑戰Google Map地位
不只防災!開放街圖應用興起,挑戰Google Map地位
2015.09.14 |

開放協作是網路文化中重要的精神,過去維基百科展現了驚人的影響力,現在,在地圖的應用上,也出現類似的作法,比如尼泊爾地震快速描圖協助救難組織救災、海燕颱風標出倒塌的房屋,這些都是開放街圖Open Street Map(簡稱OSM)社群成員在地理圖資上的應用。

地理圖資不只可用於防災,還可用於適地性服務LBS(Location-based service),商業應用十分廣泛。根據Berg Insight預估,2014年全球手機LBS應用的營收預估為114億美元,到2020年將會成長至387億美元,年成長率達22.5%,接下來幾年將有爆發性成長。

開放街圖由英國的Steve Coast發起,採用類似Wiki的協作編輯以及開放的授權與格式,因而被稱之為「維基版的地圖」,也被視為Google最強大的競爭者。2014年Telenav旗下產品Scout轉為使用開放街圖的地圖,而Facebook也放棄使用Nokia的Here地圖,在亞洲使用開放街圖的地圖。

也有新創公司使用OSM地圖,例如讓全球使用者可下載離線地圖的MAPS.ME、打卡網站Foursquare。還有今年B輪融資募得5,255 萬美元的地圖新創公司MapBox,也使用OSM開源地圖幫使用者設計各種好看的地圖,例如復古風、海盜風或黑白地圖等等。隨著這些科技公司使用開源地圖,開放社群群眾外包的成果也已經應用在商業上。

美國勞工部及教育部早在2011年就定義生物科技、奈米科技以及地理空間科技為三大「吸金」產業,具有高附加價值,而台灣政府卻從未把地理圖資與產業扣連在一起,也並未看到地理圖資的商業價值。

OSM圖資:LBS應用強大軍火庫

開放街圖資深圖客(mapper)鄧東波分析,過去地理圖資多數掌握在政府手上,美國政府發現地理資料其實有許多商業價值,他們在談地理圖資時,是把智慧城市、物聯網整合在一起談整體的架構,但是台灣政府或業界把物聯網、雲端跟地理圖資分開談,視為不同的領域,較少談資訊要如何整合。

開放街圖圖客鄧東波
(圖說:開放街圖圖客鄧東波說,過去並沒有地理服務產業,而地理服務還有多元的發展性。圖片來源:取自COSCUP。)

「地理圖資應用多,只是大家想像力不夠!」鄧東波說,過去並沒有地理服務產業,事實上,地理服務可以很多元,只是大家想事情往往只考慮到一個面向,以為地理圖資無法做成商業應用,或是在台灣的應用只局限在YouBike App而已。

鄧東波舉例,大家談到LBS時,想的是經過某家店,App自動推播優惠訊息給消費者?或是在商場裡面用來定位商品位置的服務?鄧東波說,其實LBS還有許多應用,讓地圖能夠有更創新的附加價值。

例如,2013年被Google用10億美元收購的以色列導航服務提供商Waze,讓用戶可用App自行舉報車禍路況、更新調漲的汽油價格、超速監視等等。鄧東波舉例,flickr其實可以透過照片辨識外國人和在地人最喜歡去的景點,再用LBS或SMS簡訊推播相關旅遊資訊。

開放街圖再加上政府開放資料,也可以有許多應用,像是蒐集全國速限,再加上OSM地圖的GPS資料、警廣訊息及ETC資料,就可以提前預測哪些路段會塞車,解決連假最令人頭痛的塞車問題。當有重大事件發生時,可以用SMS直接發簡訊給附近基地台的用戶,也或者可讓使用者下載App做推播通知。

現在科技創業很盛行,創業者苦於Google Map要對每日存取超過2千次地理圖資的使用者收費,OSM的開源地圖不失為創業者的一大福音。但在台灣使用OSM地圖的除了開源社群的人,如g0v,很少有創業者真的使用OSM地圖。

開放街圖社群的貢獻者認為,與其為Google等私人公司貢獻地圖資訊,他們比較信任第三方的開源地圖,因為那符合開源精神開放、透明的核心價值。

事實上,Google Map的收費設計連台灣政府都無法使用,所以政府單位只好花錢建造通用版的電子地圖,目前創業者或民眾若用WMS(一種地圖顯示在瀏覽器的技術)的話,可以免費使用通用版電子地圖,明年也許政府會開放某些圖層的資料。

像OSM這樣的開源地圖,其實政府可以是最大受益者,只是目前還卡在開放授權的問題。政府各單位擔心使用OSM地圖的話,若有修改就得同時更新至OSM社群,而且這份地圖就變成開放授權,另外,政府單位也擔心開源地圖的正確性,不想背負地圖可能錯誤的法律責任。開放街圖社群倡導政府應有容錯能力,社群貢獻者多,使用者若回報錯誤資訊,即時修改即可。

鄧東波說,政府使用OSM地圖往往會有不願開放授權的問題,紐約市政府想了一個解方,在2011年建立開放資料平台,並在2013年開放建物外框線和住址點位等資料,與新創公司MapBox和OSM社群合作。由於MapBox也是OSM社群的成員,由Mapbox負責開發程式檢測建物與住址資料的修改,再定時用E-mail方式通知政府相關單位,政府再進行手動修改,透過第三方服務跳過政府地圖必須符合OSM開放授權標準的規定。(參考資料:政府與OSM社群合作模式

快問快答:

1、開放街圖OSM是什麼?
2004年源起於英國,由Steve Coast所成立。跟開放資料(Open Data)核心精神一樣是開放與自由,OSM是由在地及全球群眾共同協作、繪製(mapping)的地圖,強調資料的開放格式、使用開放源碼的工具、開放授權。

2、OSM的地圖從哪裡來?
用高解析度的衛星影像,把公路和建築物的樣子描繪出來。2004年開始,大家把GPS的行跡(trace)以及NASA所提供的衛星影像上傳,OSM社群貢獻者把道路畫出來,2010年發生海地地震後,微軟Bing Map將地圖專屬授權給OSM社群使用,後來才有衛星影像及航照圖。

3、台灣OSM社群發展情形?
2007年,有一名西班牙人和一名德國人畫台灣的地圖,2008年鄧東波在郵件論壇看到有人提出台灣海岸線的問題。2009年開始有台灣OSM社群貢獻者畫台灣,鄧東波也在2011年左右開始翻譯OSM的文件,例如路的屬性等等。2012年開始陸續舉辦大型研討會及Mapping Party等活動。目前台灣已有3千至4千人貢獻過OSM地圖,社群活躍者約有20名。根據研究統計,12個人可以完成台灣80%的OSM地圖。

4、開放街圖可以用做商業使用嗎?
可以,唯一的限制是,只要對地圖有任何修改、更新,都得用開放格式將修改、更新後的地圖更新至OSM社群,並同意開放授權。若是要將OSM上的地圖印下來拿去販售、直接引用OSM地圖做加值及商業應用,只要沒有牽涉到地圖的修改,都可以不必用同樣開放的格式開放出來。

5、使用OSM地圖的理由?
OSM地圖是地圖版的維基百科,因為地理圖資往往太貴,許多資訊也不透明。開源地圖可做到資訊揭露,像是核電廠、災害的位置,除了國防安全之外,地理圖資都應該讓民眾都能使用。其次,Google Map不能修改,OSM地圖可以讓人修改、自建想要的地圖,例如台灣環境協會就建立飲水機地圖、德國新創公司發起殘障廁所地圖等等。

關鍵字: #LBS
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晶片裡的「隱形守護者」!從車用、物聯網到AI人工智慧,看上峰科技如何靠I-fuse®打開新局
晶片裡的「隱形守護者」!從車用、物聯網到AI人工智慧,看上峰科技如何靠I-fuse®打開新局

在電動車的感測系統、物聯網中的無電池標籤,以及AI伺服器的高速記憶體修復技術中,都有一個極其微小、幾乎難以用肉眼辨識的元件,默默地發揮關鍵作用。它負責確保系統功能的正確運作,並保護資料的安全性。這個不起眼卻不可或缺的元件,就是「單次可燒錄記憶體」(OTP)。

想像一下,當你坐在自動駕駛的電動車裡,這台移動的智慧裝置正以每小時100公里的速度行駛。它的感測系統、電池管理與安全控制,全仰賴晶片裡的數十億個電晶體協同運作。然而在這些肉眼不可見的微觀世界中,有一個被稱為「功能保險絲」的關鍵元件,如果它的數據在出廠後因高溫或電壓變化而悄悄「跑掉」,將可能在高速行駛下可能造成無法挽回的危險 。

當晶片製程往先進節點發展,傳統OTP技術隨製程微縮而暴露出可靠度與壽命的瓶頸。過去在成熟製程表現穩定的方案,進入7奈米或更先進的製程後,讀取壽命竟從理論上的「無限次」驟降至僅能維持數秒,突顯現有技術難以因應先進製程需求,對需要長期穩定運作的車用與工業應用而言是不可承受的風險。作為矽智財供應商的上峰科技,正是專注於這項關鍵技術的代表之一,其專利OTP技術已被應用於車用電子、物聯網裝置、AI與高可靠性工業設備等多個領域,為全球客戶提供穩定且可持續的解決方案 。「我們的目標是讓OTP在先進製程中一樣可靠,甚至比以前更好。」上峰科技創辦人暨董事長莊建祥開門見山地說。

以電遷移取代爆炸,上峰科技重寫OTP的可靠性

不同於傳統電子熔絲(eFuse)依靠高電流「爆炸式」燒斷導體,或反熔絲(Anti-fuse)以高電壓擊穿氧化層,上峰科技的I-fuse®解決方案採用低於熔斷點的熱輔助電遷移機制。簡單來說,就是用較低的電流與電壓,讓金屬原子在導線內緩慢遷移並改變阻值,而不是粗暴地炸斷它。

莊建祥解釋到,不同於eFuse的「爆炸式」斷裂,I-fuse®的方式更像是一種「緩慢推動」金屬原子的遷移,過程溫和卻能精準改變阻值。因為沒有爆炸,自然就沒有金屬碎屑或自我接回的風險,編程狀態因此能長期保持穩定;而在過程中所需的電壓與電流也遠低於傳統技術,無需高壓電路與內建電荷泵,讓系統設計更簡潔、功耗更低。

他進一步談到,I-fuse®還能在讀取過程中模擬燒錄狀態,所謂的"假燒”,產生類似靜態隨機存取記憶體(Static Random-Access Memory, SRAM)的重複讀寫測試模式,對整個OTP區塊進行全面檢測,確保每一顆出廠的OTP在進入車用或其他高安全性應用之前,都已經通過完整的可靠度驗證,以達成"零缺陷”。過去十多年,I-fuse®已在多種製程節點完成驗證,包括成熟製程與高介電常數金屬閘極(High-k Metal Gate, HKMG)節點。2023年,上峰科技也曾宣布I-fuse®成功在12奈米鰭式場效電晶體(Fin Field-Effect Transistor, FinFET)製程完成矽驗證,不僅延續低成本與設計彈性的優勢,也證明即使在先進製程下,仍能以極小面積支援業界優異的低操作電壓,且無需額外光罩與電荷泵。

不過隨著製程微縮,金屬線寬與高度同步縮小,對爆炸式燒斷的OTP而言是嚴峻挑戰,卻讓 I-fuse®的電遷移機制更得心應手,莊建祥表示當線條越細,越容易在低電壓下完成燒錄,因此上峰科技有足夠的信心能直接從12奈米跨入7奈米,並規劃向3奈米、甚至環繞式閘極(Gate-all-around, GAA)與FinFET架構前進。

計畫助攻跨入7奈米,I-fuse®應用版圖持續擴張

上峰科技聚焦標準邏輯製程,I-fuse® 助力解決晶片製程轉換關鍵挑戰。
上峰科技聚焦標準邏輯製程,I-fuse® 助力解決晶片製程轉換關鍵挑戰。
圖/ 數位時代

而這次的跨越,正是因為有經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)協助。莊建祥坦言,對規模不大的IP業者而言,先進製程開發風險高、投入成本大,如果沒有外部資源挹注,很難同時負擔研發與驗證。「晶創IC補助計畫」不僅減輕了資金壓力,更讓上峰科技能集中火力解決7奈米製程的關鍵挑戰,包括更嚴格的設計規範與更密集的繞線限制。

「只要製程允許,我們的技術就能做。」莊建祥強調,I-fuse®採用晶圓廠提供的標準邏輯製程材料,不需改變製程或額外光罩,因此對製程轉換的適應速度遠優於其他OTP技術。「別人可能要花三、四年才能適應新的製程架構,我們幾乎可以無縫切換。」

OTP雖小但其用途極廣。在車用感測器中,它是確保不同零件出廠後能進行精準校正的關鍵;在 AI 伺服器與高速運算晶片裡,它能修補記憶體陣列中損壞的位元,延長晶片壽命;在物聯網無電池的裝置中,I-fuse®以極低讀取電壓(0.4V / 1µW)就能運作,適合能量收集環境。莊建祥更明確指出,I-fuse®未來將持續鎖定Wi-Fi裝置、微控制器單元(Microcontroller Unit, MCU)等對低功耗與高可靠性有高度需求的市場,與現有的車用與工業應用形成互補布局。

在全球晶片供應鏈中,OTP 是與輸入/輸出函式庫(I/O Library)、標準單元庫、靜態隨機存取記憶體編譯器(SRAM Compiler) 並列的「四大基礎 IP」之一,幾乎每顆晶片都需要。掌握這項技術,不僅是產品設計的靈活度,更關乎先進製程的導入速度與成本控制。上峰科技的策略是在穩固現有國際客戶基礎上,藉由「晶創IC補助計畫」加速進入7奈米,並持續向更先進節點前進。透過低功耗、高可靠性的 I-fuse®,讓臺灣有機會在先進製程OTP技術上,取得與國際一線供應商並肩甚至領先的地位。

「我們希望成為各種應用場景中,最可靠、最靈活的OTP解決方案。」 莊建祥說。從成熟製程到 7 奈米,從車用到AI與IoT,這顆小小的OTP正承載著臺灣在先進製程中的另一項關鍵優勢。

|企業小檔案|
- 企業名稱:上峰科技
- 創辦人:莊建祥
- 核心技術:專注於OTP矽智財的研發
- 資本額:新台幣2億元
- 員工數:46人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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