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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從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼
從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼

從海上防衛碰撞到國安戰略,全科綜電挑戰特高頻數據交換系統(Very High Frequency Data Exchange System; VDES)晶片設計的自主研發,不只為技術突圍,更為掌握關鍵通訊自主權,為臺灣IC設計在海事通訊領域開創新局。

在濃霧籠罩的海面上漁船緩慢航行,四周漆黑,船長緊盯著螢幕,畫面上清晰顯示周遭船隻的圖標,並即時標示其名稱、國籍、航速與航向,只要按下一個鍵,求救訊息就能即時發出,讓救援單位迅速在茫茫大海中定位他的位置。這就是守護海上安全的關鍵技術:船舶自動辨識系統(Automatic Identification System; AIS)。

「飛機有塔臺管理,船隻在海上航行也需要類似的系統,否則撞船是幾億的損失更是攸關人命的安全。」全科綜電董事長吳堉文語氣堅定的說。從最初防止船隻碰撞,到今日用於國土安全、搜救甚至個人海上定位,AIS已成每艘大大小小船隻的標配。吳堉文指出,AIS是繼雷達之後最具革命性的技術,因為早期僅靠雷達偵測,難以識別船隻身份,更別說避免碰撞。然而,當全球航運變得更加繁忙、資料需求更加龐大,傳統AIS的技術也正面臨新的挑戰,而這也是全科綜電積極突破的關卡。

從代理到自主研發,全科綜電的轉身一躍

時間回到二十多年前,當時全科綜電的母公司主要從事IC代理業務,代理了一家英國公司生產的AIS晶片。在尋找潛在客戶的過程中,吳堉文敏銳地發現,臺灣市場在AIS技術上幾乎還是一片空白。憑藉對海事產業的敏感嗅覺,他意識到這項技術蘊藏著龐大潛力,心中不禁自問:「臺灣四面環海,為什麼沒有本土公司來投入AIS?」這個疑問,成了他踏入該領域的起點,也促使他毅然決定親自投入,從零開始打造AIS事業。

全科綜電花了一年時間深入了解AIS的國際標準與規範。隨後他們成立獨立公司,但經歷漫長的八年虧損,投入的資金幾乎燒光。所開發出的第一代產品雖功能符合國際標準,但相較於競爭對手體積更大、賣相不佳,這迫使他們痛定思痛,投入大量資源重新開發,轉向更具競爭力的「軟體無線電」技術,這項決策最終讓全科綜電的第二代產品在體積和成本上與國際大廠看齊,甚至憑藉臺灣的製造成本優勢,在全球市場上取得穩固地位。「論品質、技術與效能我們什麼都不會輸,」吳堉文驕傲地說,因此連續每年都參加國際展覽,都讓許多國際大廠也紛紛尋求合作。

AIS領域的成功,不僅來自於技術突破,更仰賴對嚴苛海事產品認證的堅持。吳堉文強調,海事產品的認證極其困難,無論是硬體還是軟體都需通過層層檢驗。他們的產品送往德國聯邦海事與水文局(Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH) 國家級實驗室,接受超過2000項最高規格的測試。他坦言,海事認證的門檻甚至比車用電子更高,因為船舶作業環境必須承受潮濕、鹽分、風浪與震動等多重挑戰。這些嚴格且冗長的認證程序,不僅是品質的保證,更築起極高的技術門檻,使全球能通過這類海事認證的企業寥寥可數,也因此讓全科綜電在市場中擁有穩固的護城河。

然而,在數位時代飛速演進的此刻,技術迭代從未停歇。即便 AIS 已相當成熟,受限於僅 9.6k 的頻寬,能即時傳遞船舶位置與航向,卻無法承載更多元的數據交換,更遑論語音或影像傳輸。就如同過去只能發送文字簡訊的手機,若要邁入多媒體時代,就勢必要升級。這也成為全科綜電近年全力投入的關鍵戰場—特高頻數據交換系統(VDES),被譽為下一代海事通訊標準。

自主晶片布局,一步步攻克VDES技術高牆

為AIS Class B620船用自動識別系統設備,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電
為進階款 AIS Class A750,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電

VDES的核心,在於大幅增加頻寬並整合衛星通訊功能。這意味著未來船隻不僅能傳輸文字訊息,更能傳輸圖片,甚至有機會實現語音通訊。更重要的是,透過低軌道衛星的覆蓋,VDES將打破AIS數十公里範圍的限制,實現全球範圍內的船隻追蹤與通訊。吳堉文形容道,船隻從基隆港出去,就算遠到世界各地都能掌握其所在位置。正因為只要有衛星覆蓋,就能維持通訊與定位,此將徹底改變海事通訊的模式,為遠洋航行帶來前所未有的安全與效率。

面對VDES這片新藍海市場,全科綜電不僅是追隨者,更是積極的引領者。吳堉文透露,他們這次申請經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(簡稱「晶創IC補助計畫」)的目的,就是要用於投入VDES晶片的自主研發。他表示,由於通訊技術涉及國家安全,若核心晶片研發技術掌握在他人手中,將受制於人,而為了掌握關鍵技術的自主權,全科綜電在VDES這一役上也將積極打造屬於臺灣自主研發的VDES晶片。

而晶創IC補助計畫本身,也是在國科會統籌協調,結合經濟部及相關部會共同推動的「晶片驅動臺灣產業創新方案」架構下展開,透過政策資源與實質補助,引導業者前瞻布局 AI、高效能運算及各類新興應用等高值化關鍵技術,藉此強化臺灣IC設計產業的國際競爭力與整體韌性,正好與全科綜電的自主研發策略相互呼應,也讓VDES晶片的在地化研發更具加速落地的條件。

然而,VDES晶片的開發複雜度遠超AIS晶片。吳堉文表示,目前研發團隊的策略是先在現場可程式化邏輯閘陣列(Field-Programmable Gate Array; FPGA)上進行功能驗證,待所有功能符合規範且通過驗證後,才會投入高成本的特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit; ASIC) 進行投片。為了這項艱鉅的任務,全科綜電正積極招募人才,特別是通訊和FPGA技術領域的工程師,因為在臺灣,能理解並掌握VDES晶片技術的專業人士相當稀少,甚至遠從德國邀請相關領域的教授擔任顧問。

吳堉文也透露,在VDES晶片研發中他們期望能實現語音通訊功能,儘管國際標準中並未強制要求。主要是因為語音可以壓縮成數據傳輸,當頻寬增大,語音通訊的品質就能得到保證。甚至,他們還嘗試利用AI技術,將語音即時轉換為文字訊息進行傳輸,這項全科綜電自主研發的進階功能,將有效克服AIS頻寬不足的問題,大幅提升海事通訊的效率與便利性。

20年磨一劍,全科綜電瞄準下一代海事通訊標準

全科綜電董事長吳堉文深耕 AIS 與 VDES 海事通訊技術二十年,推動臺灣自主研發與晶片化,致力打造「數位海洋之眼」。
圖/ 全科綜電

可以說VDES的發展,不僅僅是技術的升級,更推動了應用場景的大幅拓展。吳堉文透露,AIS技術已成功應用於無人機通訊,使其能飛行超過30公里遠並穩定傳輸座標資訊 。未來,隨著VDES頻寬的增大和衛星通訊的加入,無人機的通訊距離將更遠、功能更強大,甚至能支援無人計程車或物資運輸等應用,「它是一項應用潛力極大的新技術,」吳堉文說。

從防止碰撞、國土安全,到人員搜救、智慧物流,再到未來的無人載具應用,AIS和VDES技術如同「數位海洋之眼」,為人類探索、利用和管理海洋提供了前所未有的工具。全科綜電也正站在這場關鍵轉折點上,試圖讓臺灣不再只是全球供應鏈的一環,而是能夠掌握海事自主通訊話語權的關鍵玩家。「我們花了20年建立AIS技術基礎,也花了十幾年在國際市場證明自己,現在我們要走向下一個時代了。」吳堉文充滿堅定地表示,這不僅是全科綜電的未來,更是臺灣在數位海洋時代,展現自主科技實力的重要里程碑。

|企業小檔案|
- 企業名稱:全科綜電股份有限公司
- 創辦人:吳堉文
- 核心技術:船舶自動辨識系統(AIS)電子設備和解決方案供應商

|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年鼓勵國內業者往 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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