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老人們和機器人保姆在聊天。圖/中新社
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未來十年對人類社會影響最大的議題
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2030年哪些科技場景最可能實現?
2030年哪些科技場景最可能實現?

受疫情影響,2021年美國消費型電子展CES採全程線上舉辦,工研院產科國際研究所表示,今年CES均圍繞「後疫情新常態」的主題,「數位轉型」成為最重要趨勢,全球科技大廠及新創企業紛紛針對「防疫」、「智慧」、「自動」等三大需求,積極投資或開發創新解決方案,在個人、居家、城市企圖全面改造人類生活。

工研院建議國內廠商,在服務端加速導入數位工具、在生產端投入數據加值製造,有效運用科技來改善服務體驗、創造更高價值。

重量級美企執行長

揭露科技動向

CES是一年一度全球科技的重要風向球,今年首度線上舉辦,仍吸引逾1900家參展廠商、超過15萬人次的參觀者。「從今年的主題演講,就可看出與往年大不相同,雖然5G、資安、AI人工智慧、大數據、可信任支付仍是重中之重,不過企業擁抱這些技術的速度更快更全面,應用也更多元,就是為了滿足後疫情時代的需求。」工研院產科國際研究所副所長鍾俊元分析,今年CES邀請的重量級講者,大多是地主國美國的企業執行長,展現美國在抗疫及後疫時代的創新與應變。

美國最大電信商Verizon執行長Hans Vestberg就強調,「5G無線通訊將是實現創新的平台」,目前5G服務已覆蓋美國2,700個城市高達2.3億人口,高頻的毫米波也正在15處國家劇院部署,今年底全美將有28個體育場以5G進行NFL美式足球聯賽的直播。

微軟總裁Brad Smith則呼籲,網路駭客入侵事件層出不窮,「政府必須制定新的網路安全準則,人類也要建構新的護欄,以便駕馭我們親手創造的科技,讓它為人類服務而非破壞。」

美國大型零售商Walmart執行長Doug McMillon則以自家經驗指出,「AI人工智慧、大數據、機器人將改變工作方式,零售業運用這些科技,可提升個人化體驗、建立品牌信任度、提高庫存周轉率。」通用汽車執行長Mary Barra則宣示「全電動車、零碳排放」的企業願景,不但與LG合資投入電池製造,也加速開發全電動車款。

此外,CES的未來論壇中也強調支付系統的重要性,疫情帶動電子商務快速成長,應建立可信任的支付基礎建設,分析網購行為以引導購買。

疫後延伸新三大需求

整體而言,CES展會揭示了後疫時代的三項新需求:「防疫」、「智慧」、「自動」,並應用於居家、個人、城市等三大場域。首先在居家環境中,鍾俊元舉例,家庭已成為工作和生活的總部,因此可看到本屆CES在家庭娛樂領域開發出沈浸式視聽體驗、線上教練、居家VR社交、無人機宅配等解決方案,在家務處理上也推出防疫家電如檢疫物聯網、家用消毒設備、陪伴型與情緒感知機器人,在居家工作層面則有遠距協作軟硬體、資安防護等相關應用。

以個人來看,個人化防疫裝置及精準健康是今年CES的兩大重點,例如UVC消毒設備、醫療級智慧聽診器、智慧指環及腕帶、認知療法、零接觸手勢或語音介面等,都是促進個人生活更便利、身心靈更健康的相關應用。

智慧城市

加速發展應用更多元

CES在後疫時代的創新應用也深入城市每個角落,例如太陽能電動車、氫能F1賽車等潔淨能源車輛、自動分類回收的智慧垃圾桶、海洋廢棄物回收機器人、個人化交通工具如垂直起降的空中運輸、群眾體溫監測、防疫大數據整合等。在上述智慧城市應用中,不可或缺的共通技術包括AI人工智慧晶片、供應鏈資安防護、5G熱點及路由器等。

後疫時代台灣有優勢

鍾俊元指出,CES替國內廠商帶來的啟發是:機會與挑戰並存。工研院預估,到了2025年,全球企業將有四成員工在家工作、全球線上學習市場將達3,000億美元、全球75%病患將使用數位醫療、全球聊天機器人市場將超過13億美元。

到了2030年,全球智慧家庭的WiFi設備將達170億個、L4及L5自駕車也將成為全球汽車的最大市場,而這些都是國內產業擁有基礎及優勢的領域,及早布局便能搶得先機。

除了整體趨勢的分析,工研院研究所團隊也深入剖析CES在AI、半導體、智慧移動、個人健康、影音科技等五大領域的創新應用及未來趨勢。

疫情重塑AI感知應用商機

根據工研院估算,疫情推動AI人工智慧感知應用快速成長,2021年全球AI人工智慧感知的產值將達703億美元,年增14.5%,力道相當強勁,主要原因是從居家延伸出多面向的生活應用,包括:辦公室、購物中心、戶外健身中心、學習中心等。工研院產科國際所研究經理謝孟玹觀測,在CES展會大顯身手的AI人工智慧感知應用主要有三大方向,第一、環境潔淨科技,例如掌上型氡氣偵測器、AI烘衣感測、空氣/水質病毒檢測,讓家中污染物無所遁形。第二、非接觸式科技,例如不接觸訂餐取餐、手機零接觸生理量測、虛擬試衣、非接觸廚浴等,運用科技降低感染風險。第三、穿戴或手持式生理量測,包括手錶、耳機、戒指、貼片等,使用者可隨時自我量測生理數據,減少前往醫院。

終端應用爆發

半導體製程前進3奈米

COVID-19疫情帶動起宅經濟,而實現宅經濟的重要因素,是半導體驅動許多終端電子產品,並透過網路串起遠距和非接觸的新商機,後疫時代更將持續推進半導體發展,工研院產科國際所資深產業分析師江柏風指出,筆電、遊戲機、電視、自動駕駛車輛、物聯網等終端裝置推陳出新,隨著終端裝置對於運算要求愈來愈高、功耗要求愈來愈低,將持續推動半導體技術持續進化。

從今年CES2021展覽趨勢,以及國際指標廠商未來布局方向,工研院指出2021年半導體四大發展趨勢:第一、2021年半導體量產製程節點推進至5奈米,其中以蘋果棄英特爾主導的x86架構,而改採最先進5奈米技術節點,推出首顆自製ARM架構中央處理器最受各界囑目,此外,半導體試產製程技術節點更將推進至3奈米,以台積電及三星為領頭羊。

第二、遊戲機晶片採取客製化設計,微軟推出的Xbox Series X及索尼推出的PS5均採用 AMD的客製化處理器及圖形處理器,提供最佳與流暢的遊戲畫面。

第三、AI晶片升級至「認知智能」,應用於電視影像顯示技術上,更能讓影像畫面更接近人眼體驗,索尼在本屆CES正式推出多款採用AI晶片的新款電視機。

第四、半導體矽光子技術催生低成本光達LIDAR模組,並應用於自駕車,Mobileye就是將採用英特爾的矽光子技術,生產自駕車用低成本的光達模組的實例。綜合以上趨勢,Gartner預估全球半導體市場2021年將年成長11.6%、工研院則預估台灣半導體產值2021年將創下3.5兆元的歷史新高。

汽車產業

智慧化與電動化加速上路

汽車產業也是今年CES最受矚目的焦點之一,工研院產科國際所分析師蔡宜君表示,汽車電氣電子架構將重新定義,減少單一功能的ECU控制元件,Bosch、Aptiv等Tier 1大廠都在發展整合多種功能的中央及區域控制架構,而軟體更新及OTA雲端升級更形重要,未來汽車功能及自動化將由軟體定義。其次,疫情改變車輛的使用方式,包括無接觸試乘及交車、車內空氣淨化及消毒等防疫功能提升。

更重要的是,未來車輛內部空間將逐漸轉化為「智慧數位座艙」,車內的娛樂、健康、感測系統更多元,人機介面更直覺並優化,以打造車輛成為家與辦公室外的第三空間。此外,自駕化朝多元載具發展,從原本的自用車擴及船舶、商用車、特用車,而在感知系統高解析影像雷達成為新戰場,NXP、Continental、Vayyar、Arbe等晶片廠及Tier 1系統供應商都推出解決相關方案,美國通用汽車以Ultium平台為基礎,將在2025年前推出30款電動車,包括房車、貨卡、休旅車及商用車等,成為北美電動車市場觀察指標。

家庭與醫療場域串連

CES另一個觀展亮點是數位健康的蓬勃發展,工研院產科國際所分析師林欣姿指出,COVID-19疫情加速數位健康的普及,家在健康照護上的角色更為重要,今年CES受矚目的健康創新應用,包括維持環境衛生的殺菌機器人、保護呼吸道健康的口罩型空氣清淨機、遠距COVID-19病徵篩檢裝置、銀髮族行為偵測及居家照護系統等。由此可見,疫情帶動數位健康需求爆發,同時也推升了遠距醫療、非接觸式應用等的快速發展,讓5G、AI、XR等科技被快速導入,以實現更先進的健康照護方案,未來如何串連、並整合家庭及醫療院所等不同場域的生理/生活數據,將是觀察重點;而台灣的疫情經驗與其他國家不同,更應留意歐美最新發展趨勢。

5G擴大智慧顯示價值鏈

由於遠距工作、社交距離的限制,今年CES強調智慧家庭在「宅經濟」的重要角色,包括智慧感知影音互動系統、防疫科技、非接觸技術,都在家中實現,因而促成了影音串流、遊戲、遠距工作、線上學習、藝文體育欣賞等功能的再進化。工研院產科國際所資深分析師林研詩認為,影音串流的成長力道尤其可觀,CES主辦單位消費者技術協會CTA預估,2021年北美市場的軟體與影音串流服務支出將年增11%、至1,120億美元,其中影片串流將成長15%、至410億美元,音樂串流將成長19%、至100億美元,遊戲支出成長8%、至470億美元。

因此本屆CES可看到國際大廠三星、LG、索尼、Panasonic都在打造各種沈浸式體驗的影音科技,包括8K影像、Mini/Micro LED、可捲式螢幕、透明顯示器、電競新品、空間音訊、TWS真藍牙耳戴裝置等,另一方面,5G通訊讓智慧顯示應用進一步擴大並串連,從個人手機及穿戴裝置、家中的8K電視、到零售科技、智慧育樂、智慧醫療場域等,相關價值鏈向外延伸,虛實整合帶動各種應用服務,將是兵家必爭之地。此外,隨著影音科技升級,硬體零組件如micro LED、mini LED、OLED、QLED等需求也將持續擴大。(本文作者為工業技術與資訊)

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