全自動化汽車無處不在的未來,會呈現何種模樣?
全自動化汽車無處不在的未來,會呈現何種模樣?
2017.08.14 | Google

本文摘自:《超負荷時代》,新樂園出版

多數的汽車大廠正與各界攜手發展無人駕駛技術,譬如Google這種小型汽車技術公司、主要的汽車零件製造商馬牌、博世、德爾福與特斯拉,以及汽車共乘領導者優步,甚至於蘋果公司(即便該公司對此依舊三緘其口)。如今,幾乎所有的汽車大廠都在矽谷設置大型前哨基地,清楚表明未來主導移動性的是軟體而非硬體。在這種追求新技術風潮的背後,出現兩種截然不同的哲學:一種是消費者和汽車愛好者能夠輕鬆接受的進化模式,另一種則是更具破壞力的革命性發展,能夠獲得更大的潛在成效。

主流汽車製造商打算將自動化視為一項功能,計畫逐步導入,不消除標準的汽車擁有權以及讓人們仍舊享受駕車樂趣。這就猶如具備自動駕駛功能的傳統汽車,駕駛仍得保持警覺,視情況隨時接管汽車。

汽車製造商計劃將這種系統視為最棒的混合模式,推出猶如現今汽車的車款,配備非常酷的高科技功能。這些功能可以提升行車安全,讓人開車時更為輕鬆且更有效率,同時讓人逐漸習慣自動駕駛,不會感受要將掌控權全部交給機器時那種油然而生的厭惡感。雖然駕駛遲早會被機器取代,但短期內還不至於發生,沒必要現在就推動全自動駕駛。

Google採取迥異於前述的策略:它計劃將這項技術發揮到極致,然後將整套系統引進市場,推出全自動化汽車,不安裝方向盤或腳踏板,只設置一個啟動/停止按鈕和一個人機介面,讓駕駛告訴汽車要前往何處。Google直接挑戰人們將掌控權直接交給電腦時感受的不自在,並且鼓吹這是一種新的自由:無需注意路況的自由。

如果滿街都是全自動化汽車,行車必將更為安全。機器不會酒駕、分神、打瞌睡、超速或偶爾超越道路中線,甚至看到停止標誌不停車或擅闖紅燈。最強大的自動汽車感應器是雷射雷達(lidar),這種旋轉裝置會以每秒近百萬次的速度發射閃爍的光,能從各種周遭物體反射回來,可創造出三維的機器視覺,測量出物件的高度、寬度、深度與距離,精確到沒有半毫米之差。有了雷射雷達,自動化汽車在距離偏離車道來車仍有一大段距離時便可計算出碰撞路線,然後平穩更換路徑,不掀起任何騷動。人們開車時,各種蠢事都會發生,但自動化汽車是行車安全的終極保證。

然而,雙方不是只有在設計理念與汽車全自動的轉換步調有歧見。這兩個陣營會採取不同的策略,因為某一方想保存既有的商業模式,打算賣愈多車愈好。汽車製造商心知肚明,從某種層面來看,自動化技術是不可避免的,只好被動投入資金去研發。然而,如果將自動化視為某種融入傳統汽車的功能,如今人們擁有私人汽車的商業模式便可能延續下去。

相較之下,Google不必保護任何汽車業務,而且看到自動化技術的前景無限光明,當然會採取不同的策略。它要製造的汽車,不是搭載一項自動駕駛功能,而是車子的本質就是全自動化,根本不需要人來駕駛,這種未來汽車會顛覆一切。

全自動化汽車無處不在的未來,會呈現何種模樣?

假設你可以用智慧型手機的程式去呼叫一輛無人駕駛汽車到你的住所。你需要前往市中心參加一整天的會議,而會議兩個小時之後便要開始。這個程式會參照最新的群眾諮詢交通數據,然後告訴你無人駕駛汽車將在會議開始前四十五分鐘來接你,讓你可準時抵達會場。它會根據當前的交通數據選擇路線,順利將您送到會場;你在路緣下車之後,無人駕駛汽車又會去接送另一個人。你在搭車期間可以閱讀並回覆電子郵件、瀏覽新聞、打幾通電話、玩猜字遊戲,以及預訂晚餐。開車的時間變成工作與遊樂的時間。會議結束時,你又可以透過程式安排車輛送你回家,你一天的交通需求便可如此解決,穩穩當當、輕輕鬆鬆。

在這種情況下,傳統的汽車所有權沒有任何意義。如果你開私家車去市中心,那得擔心如何找到停車位,而且還得付錢停車,而無人駕駛的汽車就像行人一樣四處巡遊。此外,你還得面對普通汽車的低效運用:它會整天閒置,無法提供任何生產力。相較之下,你可以像吃自助餐一樣,訂購無人汽車方案來購買乘車分鐘數。或者,費用是以搭乘的里程數來計算。此處的關鍵在於,汽車可能屬於他人(共享服務、汽車租賃公司或汽車製造商),消費者只需支付使用費。

交通壅塞將成為昔日的惱人歷史:不再需要擴建車道,更不必為了避免人類駕駛犯錯而將車道維持十二英尺寬。停車場都將改成綠地。高速公路會更窄、街道會更小,各城、各州與聯邦政府編列的運輸預算也將大幅減少。挪出來的公帑可用來維護與修復既有的基礎設施。

某些現有道路可以劃給貨物運輸業使用,運輸業也能藉由自動化而蓬勃發展。不必再要求貨車司機休息以避免疲勞開車,貨車的行車安全亦可獲得保障。卡車可以首尾相連在專用車道成排高速行駛,減少運輸時間並節省油料。

未來的汽車共享系統非常經濟實惠,消費者又可以搭乘替各種不同用途規劃的車款,這些與擁有單一的通用汽車相比,顯得具吸引力。千禧世代必將追捧自動化汽車。

汽車製造商若能將這種轉變視為機會而非威脅,將會發現自動化汽車也有吸引人之處:二十四小時不停使用的汽車總比鎮日閒置的汽車更容易耗損;目前美國人私家汽車平均壽命是十多年,無人駕駛汽車的汰舊時間將會更短。新一代特製自動化車輛的製造商將在十年內汰換三到四次車輛。率先踏入這個競爭激烈領域的車廠將可贏得先機。現今的汽車製造商可能會投入這個新領域,否則新興之秀會竊占他們的市場,如同昔日的電腦廠商取代了打字機製造商。

然而,無論如何發展,轉換到無人駕駛汽車的過程都會出現碰撞與擦傷(只是打個比喻)。新技術與變革總會帶來痛苦,但最終卻會讓人獲益。無人駕駛汽車上路之後,會讓車禍數量銳減,讓人們減少支付的成本,但它們卻會帶來另一種痛苦:讓人們失業。顛覆性的技術降臨之後,總有新的贏家與輸家,但目前仍無法預估車輛自動化能否創造足夠的就業機會來彌補消失的工作。

用自動化汽車取代貨車、巴士與計程車司機將會變得很棘手,特別是因為移民人口都是開計程車才能進入勞動力市場,而大量的貨車與巴士的駕駛職務也是少數能夠讓藍領階級獲取穩定薪資的工作,令中產階級得以繁榮興旺。然而,貨車自動化趨勢來勢洶洶而不容忽視。汽車當年取代馬匹,成為人們移動、貨物和農產品運輸的骨幹時,數十萬的工作與數千家企業因此消失或被淘汰。科技一旦突破,這類事情便會發生。這就是為何人們要將科技突破稱為「顛覆/擾亂」(disruption)。它的過程很艱辛且令人苦惱。

然而,任何轉變都是緩慢漸進的。連最樂觀的人都認為,無人駕駛汽車要等到二○三○年才會成為主流,而這還得仰賴政府與業界採取堅定的行動才可能發生。我認為,隨選隨用的自動化客車很可能會在二○四○年興起。無論時間進程為何,美國還有二億六千五百萬輛汽車,這個龐大的傳統車隊不會、也不可能在短期之內被全數淘汰。變遷過程註定是緩慢漸進的。

屆時人們依舊能夠享受乘風駕車的快感,如同愛騎馬的人至今也不必放棄馭騎奔馳之樂。馬匹曾經是載物牲畜,可謂當年的汽車。現在,騎馬是一種奢侈,只是不能在已經讓位給汽車與卡車的街道與公路上奔馳,要在公園、鄉間小徑與友好馬匹的社區騎乘。傳統汽車也會遵循相同的模式。如果有需求,就會設置停車場、保留專區與安全道路,讓有興趣的人可以遠離正常車流去享受駕御快感。

如果消費者想要擁有豪華的自動化汽車,車商也會滿足這種需求。未來的世界將充斥無人駕駛汽車,但絕對不會剝奪人們乘風駕駛的樂趣,反而會展現最棒的結果:生活環境更為乾淨、運輸移動更有效率、成本更為低廉,還有更少人會因車禍喪命。

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讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」
讓AI真正聽懂世界 ─ 律芯科技為機器插上「耳朵」

「不是我不理你,是有個頻段我真的聽不到。」律芯科技董事長薛宗智這麼說著,也就這樣一腳踏進了半導體產業的創業戰場。在創辦律芯之前,薛宗智早年在半導體大廠擔任工程師,長時間待在無塵室中機台操作,那些看似無害的低頻噪音,卻在這那幾年間悄然無息的侵蝕了他的聽覺神經,這種慢性且不可逆的損害,也成日後創業的契機。

2019年,Apple 首度發表 AirPods Pro,掀起降噪耳機熱潮,同年薛宗智也接獲一家聲學技術團隊的邀約,洽談抗噪耳機技術的投資合作。對市場極具敏銳的薛宗智卻反其道而行思考,從自身戴不住耳機的痛點出發,提出了「有沒有可能不塞入耳朵也能享受安靜?」的想法。也就是這個念頭引領律芯開展了新的研發賽道:聚焦開放式降噪晶片的開發。

瞄準開放式降噪,用「後發制人」技術創造靜音世界

薛宗智觀察到,目前市面上許多採用數位IC的抗噪系統,雖能有效降低環境音量,卻無法辨識聲音的「危險性」與「必要性」。他指出,像是火警警報、煞車聲、鳴笛等重要高頻警示聲音都可能被一併消除,造成潛在風險,「很多人戴著抗噪耳機走在路上以為很安靜,其實他們聽不到後面來車。」薛宗智強調。

因此,律芯決定聚焦難以處理、卻影響生活品質的「低頻噪音」,開闢不同於主流市場的創業賽道。該晶片採用硬體架構技術處理類比訊號,結合主動式降噪(ANC)原理,讓晶片接收到聲音時,能即時產出反向聲波,達到「以聲制聲」的抗噪效果。薛宗智認為,硬體架構在聲音處理方面具有即時反應與獨特優勢,律芯的第一代晶片便已能達到驚人的32微秒處理速度。

然而,空氣中的濕度、風向、溫度等環境因子皆可能影響聲波傳遞,這也成為團隊在開發晶片時的挑戰。薛宗智形容這就像武學邏輯中的「後發制人」,「我不是搶先出手,而是等你出招後,用最適合的方式接住再反擊回去。」這相當仰賴晶片所具備的高反應速度與精準度,才能在噪音抵達人耳前,完成複雜的偵測、分析、運算與反向波的發送。

薛宗智深知,這僅是律芯創業的開始。雖然第一代晶片已成功驗證技術可行性,但仍需透過人工進行被動式校正,才能達到預期效果。他觀察到,若要讓降噪需求朝更精細化場景邁進,晶片就必須能「自主適應」並理解環境。這也促使他決定開發第二代晶片,不僅強化性能,更是系統架構的重塑,所需資源遠超第一代的開發,也讓律芯的產品從抗噪,走向理解環境。

從降噪到理解環境,第二代晶片的 AI 進化

律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
律芯聲學晶片再進化,提升邊緣智慧判斷力。
圖/ 數位時代

第二代晶片可說是律芯邁向智能聲學的關鍵躍進。它不僅整合了 AI 演算法,更以邊緣運算(Edge AI)為核心設計,能即時學習與感知聲源方向、反射環境與空間條件,主動判斷「哪些聲音該消除、哪些該保留」,使降噪從純物理抵銷進化為環境理解層級的智能判斷。

薛宗智以車內應用的場景舉例,這顆晶片不僅能與原有喇叭系統結合,產生針對駕駛與乘客座位區域的個人化降噪效果,更能與頭枕內建的聲學模組搭配,營造出安靜、舒適的座艙體驗。即使車輛行駛在嘈雜的高速道路上,晶片也能動態感知車內外噪音來源,並迅速調整反向波輸出策略,有效濾除不必要的聲音干擾。目前律芯也已與美、日多家車廠展開密切洽談,不久的將來更要往車用前裝市場邁進,並與整車系統商展開產品落地合作對接。

然而,技術升級的背後,往往也伴隨更高的開發門檻與沉重的資金壓力。「光是一輪投片,就可能讓新創公司資金鏈斷裂,」律芯科技執行長薛宗智直言。從晶片架構設計、模擬驗證、光罩製作到晶圓製造,每一個環節都需要高度專業與大量資源投入,對新創團隊而言是極大挑戰。

也因此,律芯決定在關鍵時刻申請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」(簡稱「晶創IC補助計畫」)。「晶創IC補助計畫對我們來說,就是一座聚寶盆,」薛宗智強調。在這個以硬科技為本的時代,政府選擇將資源投入在IC設計這一環,不僅協助律芯跨越資金與人才的雙重門檻,更讓半導體產業鏈得以在台灣本地持續推動與深化。

從第一代靠自籌完成,到第二代獲得政府計畫支持,對律芯而言,這不只是產品的迭代,更是整體結構的轉捩點。薛宗智相信,透過政府資源的精準投入,將有效帶動半導體供應鏈上下游鏈結與倍增產業價值,協助本土IC設計業者站穩全球市場,同時強化整體產業生態系的韌性與競爭力。

從車用晶片到無人載具,讓聲音的應用無限延伸

律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
律芯團隊從晶片到應用,每一步都走在讓聲音發光的路上。
圖/ 數位時代

對聲音的想像,不應止於消除噪音。薛宗智指出,聲音是機器理解世界的重要感知管道之一,相較於仰賴攝影機或雷達的視覺導向技術,聲學晶片在黑暗、遮蔽或空間複雜等條件不利的環境中,反而能展現獨特優勢。隨著律芯技術站穩腳步後,也吸引海外多家重量級組織主動洽談合作。展望未來,薛宗智透露,無論是在無人載具、機器人,或其他智慧系統領域,都有許多令人期待的聲音應用場景即將展開。

「我們站在一座聲音的金山銀山前,而我們手中握著鏟子。」薛宗智說。在他眼中,聲音不再只是背景,而是驅動未來機器感知與人機互動的起點。透過晶片,律芯要做的不只是消除噪音,更是讓世界聽懂聲音的價值。

|企業小檔案|
- 企業名稱:律芯科技
- 創辦人:薛宗智
- 核心技術:主動抗噪IC晶片設計
- 資本額:新台幣9,993萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往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之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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