解決剛果採鈷童工問題,福特、LG從區塊鏈找解方
解決剛果採鈷童工問題,福特、LG從區塊鏈找解方
2019.01.18 | IBM

汽車電動化已經成為未來的發展趨勢,再加上大量不斷推陳出新的電子產品,電池在全球的需求持續上揚,而「鈷(Cobalt)」就是生產鋰電池的關鍵原料,但許多生產鈷礦的礦場都有雇用童工的情況。為了解決這項問題,IBM 推出以區塊鏈技術為基礎的「鈷供應鏈」追蹤計畫,與汽車製造商福特(Ford)及LG化學攜手,透過科技的力量瓦解礦場雇用童工的問題。

宛如現代石油,「鈷」為什麼重要?

首先我們必須了解這項化學元素背後的龐大利益,鈷(Cobalt)是生產鋰電池的關鍵原料,目前的鋰電池大致有「鎳鈷鎂」、「鎳鈷鋁」兩種組成形式,幾乎可以說是現代石油,「鈷」之所以重要,是因為具有穩定物質、增加能量密度的特性,能夠確保電池壽命以及充電速度,因此短期內電池產業都無法棄「鈷」而不用。

根據加拿大第一鈷業(First Cobalt )計算,目前全球每年有超過50%的鈷產量用於鋰電池,預計2020年比重將超過60%,而全球三分之二的「鈷」都來自非洲的剛果共和國,然而剛果因為雇用童工採礦而惡名昭彰,過去時常引起國際人權組織的關注。

鈷
全球三分之二的「鈷」都來自非洲的剛果共和國,然而剛果因為雇用童工採礦而惡名昭彰。
圖/ shutterstock

根據國際特赦組織在2016年所公布的報告,蘋果、三星在中國的供應商都向雇用童工的礦場採購鈷礦,顯然對於童工保障不夠周全。2017年蘋果首度公開旗下產品使用的鈷礦來源,表示雇用童工的的礦場需要「保護措施完善」才會重啟合作,確保所有礦場都能保障員工的基本安全,避免公司形象沾染血汗惡名。

IBM區塊鏈技術,讓產業鏈流程透明化

鈷礦從開採到被製成電池,會經過一連串的流程。以福特電動車使用的電池為例,從剛果礦場被開採出來的鈷,首先會被運往中國精煉,接著會到韓國的電池廠製程電池,最後運到美國福特的汽車工廠組裝,整趟流程需要歷經五個月。不過各產業鏈的資訊流通並不透明,過去的作法幾乎難以追蹤。

為確保鈷礦來源,IBM 宣布要用區塊鏈技術,來管理採礦和金屬產業的供應鏈。這套系統會以IBM 區塊鏈平台為基礎,搭配Linux Foundation 的 Hyperledger Fabric ,以分散式帳本讓供應鏈資訊數位化,讓產業鏈中所有的參與者,都可以查閱、紀錄鈷礦的每一個歷程,確保來源符合經濟合作暨發展組織(OECD)標準。

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IBM 宣布要用區塊鏈技術,來管理採礦和金屬產業的供應鏈。
圖/ shutterstock

IBM目前跟福特汽車、韓國 LG 化學以及中國華友鈷業合作,IBM表示,未來這套平台還可以用來追蹤不同的金屬,預計在今年年中會展開測試。

確保資訊正確無虞,IBM怎麼做?

許多產業、公司都說要用區塊鏈技術,讓流程公開透明且無法被竄改,不過一個根本的問題,是必須確保輸入區塊鏈平台上的資訊正確無虞。

IBM表示,他們的合作伙伴英國顧問公司RCS Global,過去很長一段時間都負責監控非洲金屬礦山的採礦流程,他們會派員工到現場,只要開採過程合法,就會在礦石袋貼上條碼標籤註記,就能了解鈷礦是來自哪個礦場,以及開採過程是否有爭議。一旦被發現有非法童工狀況,就會被註記在系統中,RCS Global總部便會收到警告,並通知相關合作的出口商。

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區塊鏈平台上的資料,除了可以讓供應鏈中參與的相關廠商查閱,也可以提供外部的非營利組織、監管單位、政府檢視。
圖/ shutterstock

在放置完監控條碼後,RCS Global的工作人員就不需要一直守在現場,會由合作的礦廠人員負責將資料與條碼上傳到雲端,存在分散式帳本中,每個在現場負責監控的工作人員都會負責一個節點(node),之後會由RCS Global總部的人員負責審核資料,審核報告則會存在鏈下的IBM伺服器中。這些存在區塊鏈上的資料,除了可以讓供應鏈中參與的相關廠商查閱,也可以提供外部的非營利組織、監管單位、政府檢視。

拚落地應用,積極布局供應鏈溯源

IBM將區塊鏈應用在供應鏈溯源已有許多經驗,像是去年(2018)IBM與船運公司快桅(Maersk),共同開發一套區塊鏈船運資料交換系統TradeLens,將全球船運資料數位化。

以區塊鏈為基礎開發的TradeLens,利用區塊鏈容易回溯追蹤的特性,讓全球船運公司、貿易公司,都能透過這套系統掌握包括目前位置、預計抵達時間、海關文件等運輸資料,過去一年已經獲得94個公司組織參與,預估可以因此節省15%的物流成本。

IBM blockchain
跟沃爾瑪合作的蔬果供應商,都會在IBM Food Trust框架下合作,區塊鏈上的每一個節點,就代表一個正在輸送蔬菜的實體,只要一查就可以知道來自那個產地或農夫。
圖/ IBM

此外也與零售巨頭沃爾瑪(Walmart)合作,要求旗下所有的山姆會員店(Sam's),以及沃爾瑪超市的蔬果供應商,通通要在2019年九月前採用IBM開發的分散式帳本,並將資料上傳區塊鏈,區塊鏈上的每一個節點,代表一個正在輸送蔬菜的實體,只要一查就可以知道來自那個產地或農夫對所有食品的即時追蹤,來應對各種食品安全問題。

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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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