2020 0708 資訊素養案 議題二 內文排版

資訊倫理

議題二

第一單元 重要的新興科技

第二單元 新興科技的應用與展望

資訊倫理

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議題二

第一單元 重要的新興科技

UNIT2

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0101101001010110100 1 1 0 0010110100101011010 0 1 0 00101101001101101 0 0 1

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「一」葉知秋 – 學思並進 學習目標

能認識六項現在及未來重要的新興科技發展，包含「物聯網」、

「雲端運算」、「人工智慧」、「VR/AR/MR/XR、「區塊鏈」及「5G」。

引起動機

在科幻電影中常會出現未來世界的場面，例如一部以虛擬實境網

路遊戲「綠洲 (OASIS)」為故事背景的電影，便大量呈現人們藉由多樣 的穿戴裝置，在現實及虛擬世界中經驗各種冒險。事實上，以現今的 科技，我們已經走在電影情節裡的路上了。

你們想過未來的生活，也許會跟科技息息相關，電影情節不再是

夢。早上起床就有機器人幫你做早餐？ 隔空也能無線充電？電視、電 影，都 是全息投影？出門上班上課都 是乘座無人駕駛車？或許這樣的想像 將不再遙遠。

依據 Kasey Panetta 於 Gartner 發表的最新一篇為名「2020 十

大科技趨勢報告（Gartner Top 10 Strategic Technology Trends for 2020）」的全球科技趨勢報告中，可以看出過去這段時間有幾樣重 要的技術發展，影響著我們未來的生活。以下將從趨勢中分別說明六 個與我們的生活息息相關的重要新興科技，這些新興科技包含：物聯

網 (Internet of Things，IoT)、雲端計算 (Cloud Cimputing)、人工智

慧 (Artificial Intelligence，AI)、虛擬實境 (Virtual Reality，VR)/ 擴增 實 境 (Augmented Reality，AR)/ 混 合 實 境 (Mixed Reality，MR)/ 延

展實境 (Extended Reality，XR)、區塊鏈 (Block Chain) 以及 5G (5th Generation Mobile Networks)。

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重要的新興科技

「兩」全其美 – 觸類旁通 主題探索

物聯網的涵蓋生活中的大小事，讓我

們的生活更便利，現在就讓我們繼續看下 去吧！

1. 物聯網

物 聯 網（Internet of Things，IoT）

一詞最早由國際電信聯盟（(International Telecommunication Union, ITU）

於

5G 與低功耗廣域網路（LPWA）等通訊技

Things」中提出，在網路化的時代中，除

台北市智慧程式物聯網 2020 年城市應用案

2005 年 所 發 布 的 報 告「The Internet of 了人跟人之間可以透過網路相互聯繫、透

過網路取得物件的資訊外，物件與物件之 間亦包含互通的網路環境。因結合感測技

術、通訊傳輸、與數據分析成為資通訊應

用的顯學。IoT 的應用範圍相當廣泛，涵蓋 智慧交通、城市安全、智慧家庭、智慧工 廠、政府治理等多個領域，也衍生出龐大 的系統整合服務商機。其實物聯 網的功用很

多元，未來科技的發展會讓你想像不到，

像是無人車收取號誌的無線訊號、 遠端就 能開關燈等等，都 是物聯 網的應用，雖然這些 技術尚在起步階段，但它有潛在發展效益 和

價值。除上述應用面持續擴大外，近年來 感測晶片（Sensor）、行動運算處理器、 雲端運算（Cloud Computing）、人工智

慧（Artificial Intelligence，AI）、4G ／

術快速發展，創造更多 IoT 成功案例。例如： 例「廣慈智慧社宅整合管理平台」，藉由 導入各項智慧化系統，期望提升建物內用

戶的工作效率，並有效地降低大樓整體營 運成本，預期的潛在效益可分為兩方面 : 1. 費用降低

照明系統節能 30% 以上 電梯系統節能 30%

再生能源每年降低 272,457.48kWh 用 電

維護費用降低 20% 2. 收益提升

提高租金收益

營運效率增加 24.6%

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透過廣慈的智慧化系統提供未來社會

宅的資訊中心，收集台北市的社會宅的相 關資訊，成為大數據的分析條件以利台北 市政府未來維運的基礎，達到決策系統的 根據。

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重要的新興科技

2. 雲端運算 (Cloud Computing)

依 據 美 國 國 家 技 術 標 準 局 (National

Institute of Standards and Technology, NIST) 所 定 義 的 內 容， 雲 端 運 算 有 五 大

重 點 特 徵： 隨 需 自 助 服 務 (On-demand Self-service)、 多 元 網 路 接 取 (Broad

Network Access)、共享資源池 (Resource Pooling)、 快 速 重 新 部 署 靈 活 度 (Rapid Elasticity)、 被 監 控 與 量 測 的 服 務 (Measured Service)

根據 NIST 定義，雲端服務架構可依

服務類型指標劃分為基礎架構、平台以及

應 用 三 大 層 次， 分 別 為 基 礎 架 構 即 服 務 (IaaS)、平台即服務 (PaaS) 以及軟體即服

務 (SaaS)。所謂服務類型是指雲端運算能 為使用者提供什麼樣的服務，而透過這樣 的服務能讓使用者獲得哪些資源，以及用 戶如何運用這樣的服務。

雲端運算按照供應商和使用者所屬

關 係 可 分 為 四 大 類， 即 公 用 雲 (Public Cloud)、 私 有 雲 (Private Cloud)、 社 群

雲 (Community Cloud) 和 混 合 雲 (Hybrid Cloud)。

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3. 人工智慧

人工智慧是指人類製造出來的程式所

表現出來的智慧，其討論研究的範圍很廣，

包括：演繹、推理和解決問題、知識表示法、

AI）：

探索推論、運用知識

指機器（電腦）可以探索推論、運用

規劃與學習、自然語言處理、機器感知、

知識，是基本典型的人工智慧，利用演算

「 機 器 學 習（machine learning）」 是 屬

極為大量的輸入與輸出資料的排列組合，

機器社交、創造力等，而我們常常聽到的 於人工智慧的一部分，「深度學習（deep learning）」又屬於機器學習的另一部分， 如圖所示。

AI 發展進程 –

第一級人工智慧（first level AI）： 自動控制

指機器（電腦）含有自動控制的功能，

可以經由感測器偵測外界的溫度、濕度、 亮度、震動、距離、影像、聲音等訊號， 經由控制程式自動做出相對的反應。

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第二級人工智慧（second level

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法將輸入與輸出資料產生關聯，可以產生 可能的應用包括拼圖解析程式、醫學診斷 程式等。

第三級人工智慧（third level AI）： 機器學習

指機器（電腦）可以根據資料學習如

何將輸入與輸出資料產生關聯，「機器學 習」是指根據輸入的資料由機器自己學習

規則，可能的應用包括搜尋引擎、大數據 分析等。第三級人工智慧就好像是公司裡 的經理，能夠學習原則並且自行判斷。

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第四級人工智慧（fourth level AI）： 深度學習

指機器（電腦）可以自行學習並且理

解機器學習時用以表示資料的「特徵值」，

因此又稱為「特徵表達學習」，可能的應 用包括： Google 教會電腦貓的特徵。

第三級（主要是指機器學習）與第四

級（主要是指深度學習）不容易區分，其 實深度學習是由機器學習發展而來，主要 的差別在於，第三級人工智慧處理資料時

的「特徵值」必須由人類告訴機器（電腦）； 第四級人工智慧處理資料時的「特徵值」

可以由機器（電腦）自己學習而得，擁有 自我篩選以及轉化資料特徵的能力，這是 人工智慧很大的突破。 4.VR/AR/MR/XR

你可以想像嗎？未來可以戴著 VR 設

備，開會、逛街、看電影，彷彿這些真實

的場景就在眼前發生，VR 讓生活體驗更有 臨場感，接下來就讓我們看看這些神奇的 設備與技術吧！

什麼是 VR ？

虛擬空間後，使用者便能與電腦創造的虛 擬空間進行各種互動及操作。對使用者而

言，各種感官所接觸到的物件，無論是看 到的、聽到的、摸到的，甚至是聞到的都 是電腦模擬出來的。身歷其境的感受，也 就成為電腦界的「沉浸式的體驗」代表之 一。

現今 VR 的運作主要分成兩種類型，一

是藉由外部硬體運算產生虛擬環境，使用

者再藉由穿戴裝置進行訊息的獲取或資料 的操作，例如二款市面上使用率較高的頭

戴式 VR 裝置 Oculus Rift、HTC Vive ( 在教

育及遊戲市場有不少應用 ) 。此類型的 VR 需要備有強大運算能力的設備，以創造高 解析度、高傳真並能讓大腦產生真實感的

體感環境。另一種類型則是將 VR 的運算直 接整合到穿戴裝置裡，例如各家廠商的「VR 一 體 機 」， 或 類 似 Google Cardboard 的

手機 VR 盒子。此類型的 VR 主要訴求在提

供使用者視覺性的 VR 環境，一般而言運算 效能不及前一類型強大。但随著顯示技術

的演進，顯示的解析度也從過去的 VGA 提 升到現今的 4K 畫面，呈像也可以達到雙眼 同時不會感到閃爍的頻率。

一般 VR 所需的硬體裝置至少包含「頭

虛 擬 實 境 (Virtual Reality，VR) 是 電

戴顯示器」及「控制器」，另為了增加更

運算，以立體且高擬真的方式建構的 3D 虛

增加「手套」、「感測衣」及「跑步機」。

腦透過各種感知的硬體回饋及複雜的軟體

擬空間。當使用者穿戴專為 VR 設計的裝置 ( 如 VR 眼 鏡、VR 頭 盔、VR 手 套 等 ) 進 入

完整的體驗 ( 如觸覺、肢體運動 )，還可以 頭戴顯示器除了高解析度的影像顯示單元

外，另外內建有陀螺儀、加速計及磁力計 重要的新興科技

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組成的頭部追踨器，可偵測使用者頭部在

控 VR 環境裡的物件。至於 VR 手套則利用

球定點追踨」技術則使 VR 的系統能更精細

用裡，另外會使用更複雜的模擬硬體裝置，

3D 立體空間中的方位，而近來新增的「眼 地偵測使用者的動作，以產生更即時的回

饋。此外，為能產生聲音的空間及方向感， 頭戴顯示器也會內建耳機式的環繞喇叭。

控制器則如同遊戲機的搖桿，同樣可以藉 由陀螺儀等感測器得知手部的位置，以操

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手勢對 VR 進行操控。在強調深度體驗的應 如跑步機可以讓使用者在空間受限的環境

中，實現遊走無邊界虛擬環境的需求，又 如模擬艙則可以創造擬真的實體環境。VR 運作方式如下圖示。

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什麼是 AR ？

不 只 有 VR 技 術， 衍 伸 出 來 的 還 有

AR、MR、XR，讓我們先從 AR 看起吧！

擴 增 實 境 (Augmented Reality，AR)

是一種將虛擬影像套疊在真實影像的呈像

技術。它與 VR 最大的不同在於 AR 是以真

實影像為基礎，再依各別的需求，將電腦 搜整後的資料或訊息，用數位圖像的型式 附加在真實影像上。例如鋼鐵人可以經由 面罩看到頭盔外的現實世界，而人工智慧 系統則依據他的指示，將所需的數據圖像 資料直接呈現在透明的面罩上，讓鋼鐵人 可以在面罩上同時看到實景及資訊，從而

決定下一個動作。因此 AR 的影像較 VR 的

影像多了與真實環境的結合。總括而言， VR 是一種讓人體的感受與真實環境完全區

隔的技術，而 AR 則是透過設備，直接在人

的感官上，加入可用的資訊影像。

AR 要能運作，首先要能截取人體感

官所能接收到的訊息，其中「視覺訊息」 為最主要且大量要處理的訊息，因此「攝 影機」是首要的 AR 硬體單元。藉由攝影

機的拍攝，輸入現實世界的影像，接著是 對攝影的內容進行物件辨識。這時需要各

類型的影像辨識技術，例如人臉辨識、車 牌辨識等。此外，進行辨識時常會佐以物 件 的 3D 位 置 及 方 向， 故 AR 也 需 要 用 來

辨位的硬體，例如全球定位系統 (Global Positioning System，GPS)、 陀 螺 儀 等。 以上各硬體單元收集資料後，便可以依應

用的需求，加值不同的資料系統服務 ( 可以

是本機端，也可以是雲端 )，再以 AR 的顯 示設備呈現給使用者。AR 運作方式如下圖 示。

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由於行動載具 ( 手機、平板 ) 普及、裝

在 AR 中，使用者則在身處在一個開放的真

輸速率愈來愈快，以及 AR 的數據不用集中

訊息。而 MR 則是將虛擬世界的物件直接

置運算能力日益增長，加上行動網路的傳

在單一硬體進行運算 ( 即可分散運算 ) 的特 性，使得 AR 不像 VR 需要使用者擁有特製 的穿戴裝置及強大運算能力的設備，即可

透過網路及隨身攜帶的手機，進行 AR 的使 用。

什麼是 MR ？

混 合 實 境 (Mixed Reality，MR) 是 一

種結合 VR 與 AR 使用方式的資訊技術。在

VR 中，使用者身處在一個封閉的虛擬環境 中，需要穿戴與外界隔離的裝置，才能感

受到人工虛擬出來的物件，並與之互動。 72

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實環境裡，透過頭戴裝置，被動接收數位 融合到現實世界裡，使用者穿著 MR 的頭

戴裝置時，便能在現實世界裡的固定位置， 看見虛擬世界的事物，並且如真實生活般

地直接操作所見的物件。MR 與 AR 雖然都 是在現實世界疊加虛擬世界的訊息，但是

在 AR 裡的數位訊息都是固定在螢幕畫面的

相同位置，MR 裡的數位訊息則是固定在現

實世界的相同位置。這樣的虛實整合，讓 人使用 MR 時，往往比 VR 及 AR 更難以分 離現實與虛擬的情境。

由於 MR 必須有 VR 創造虛擬世界的能

力，因此它具有偵測人體方位的定位裝置

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及即時繪製虛擬物件的運算單元。同時 MR 需要將虛擬世界的物件， 精準地放置在現實世界裡，因而它的圖像辨識及定位能力，更是要遠 高於 AR 及 VR。MR 的運作方式如下圖示。

什麼是 XR ？

延展實境 (eXtended Reality，XR) 是

實境技術。例如，在舞台上利用全息投影

高通公司於 2017 年提出並應用在行動裝

VR 的技術建立虛擬世界的空間，同時以

一個含蓋 VR、AR、MR，由通訊晶片大廠

置的實境技術。概括而言，VR、AR 及 MR

都可以算是 XR 實境技術的一部分，就看 使用者要在什麼的時機使用 XR，XR 可以 視當下的狀況及使用者意願，以不同的比

例混搭或單獨切換使用 VR、AR 或 MR 的

(Holography)，可在部分示意的實體上以

AR 的技術於舞臺上呈現演出的相關訊息， 甚至再用 MR 的技術讓臺上與臺下能有更

多的互動。雖然以現今的發展來看，XR 仍 沒有殺手級的應用，但未來它會是統合實 境技術的重要方向。

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VR/AR/MR/XR 的比較

針對 VR、AR、MR 及 XR 四種實境的

整合，可讓操作者相當自由地在現實環境

機互動性」這兩個面向，下面圖表中可以

可以由操作者依自己的需求在 VR、AR、

技術特性，從「現實環境連接度」及「人 看出他們的不同處。首先，VR 強調的是在 全虛擬的環境中使用，因此它是與現實環

境完全隔離的，而人們所有的行為都是直

接與虛擬物件接觸。AR 則著重在現實環境 裡提供被動的訊息，故只能在有限的視野

裡，簡易地操作介面。至於 MR 則是虛實

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中操作虛擬的事件。最後 XR 是集大成者， MR 的實境技術自由地切換使用。

看完上述的實境技術，有沒有覺得新

興科技很有趣呢！讓我們跟著時代的腳步， 繼續探索新興科技的奧秘。

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5. 區塊鏈 什麼是區塊鏈？

區 塊 鏈 (Blockchain) 是 一 種 去 中 心

化 (Decentration) 的資料管理技術，意即 欲交換資料的雙方不需要第三者，就可以

確保正確無誤並且有公信力地完成資料交

換動作，並且這些動作是可追踨、不可竄 改的。在很多的資料交換應用裡 ( 如金融 交易 )，為了確認交換的資料是有效的，往 往需要公正的第三方做為仲裁者，以確定

雙方交換的訊息都是正確。然而，2008 年 的世界金融風暴，讓人們對於金錢經由第

●

步驟一 ( 啟始交易 )：

某人在區塊鏈網路向眾人廣播他產生

一筆新交易 ( 例如匯了一筆錢給他人 )，要

大家認證這筆交易。同時，運用密碼學的 技術對廣播的訊息進行編碼，以保證訊息 的來源。 ●

步驟二 ( 收集交易 )：

眾人會收集區塊鏈網路上廣播的百筆

至上千筆交易，放進自己待驗證的區塊裡。 ●

步驟三 ( 區塊競算 )：

這個步驟將決定「誰」可以驗證待驗

三方的銀行交易，存在不信任感。一位自

區塊裡的交易。決定的方式採用「工作量

名 為 "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic

這是一個需要大量運算的動作 ( 也就是俗稱

稱日裔美籍名叫「中本聰」的人發表一篇

Cash System" 的論文，該論文以「區塊鏈」 的方式建立一種震撼全球金融市場的虛擬 貨幣─比特幣 (Bitcoin)。 作。

以下就讓我們看看區塊鏈是怎麼樣運 區塊鏈如何運作？

區塊鏈運作的重點在於讓大家都能確

認某個人宣稱的事情是正確無誤，並且記

錄在每個人持有而內容相同的複本資料庫。 因此，區塊鏈的運作流程可以包括下列六 大步驟：

證明 (Proof of Work, PoW)」的共識做法，

的「挖礦」)，最先算出答案的人，擁有待 驗區塊的所有權，並可以在完成交易後獲 得運算的報酬。 ●

步驟四 ( 區塊待決 )：

最先完成待驗區塊驗證的人，要將該

區塊記錄到區塊鏈暫存區，並且向眾人廣 播，請大家共同確認計算無誤。 ●

步驟五 ( 區塊上鏈 )：

眾人會根據待驗區塊上的編碼資料，

到區塊鏈上檢驗編碼資料是否正確、數位

簽章是否有效，都沒問題後，這個待驗區 塊便能掛載到正式的區塊鏈。

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●

步驟六 ( 完成交易 )：

新的區塊正式掛入區塊鏈後，步驗三裡所有還在進行工作量證明計算的人，便會停止計

算，重新執行下一個待驗區塊的工作量證明計算。

區塊鏈發展的現況與未來

自從 2008 年中本聰提出區塊鏈的論

文後，隨著應用領域及方式的改變，區塊 鏈的使用有不同的類型。以下就一般的分

類 ( 陳 珮 為、 王 梓 彥， 民 107; 林 佳 賢，

2018)，將區塊鏈分三個演進的時期予以說 明。

●

區塊鏈 1.0 (2008~2011)

這是「數位貨幣」的時期，代表者是

首度應用區塊鏈技術的比特幣 (Bitcoin)。

它利用分散式帳本 (Distributed Ledger) 技 術，以共識機制，達成資訊交換 ( 主要是 76

資訊素養與倫理

貨幣交易 ) 能夠「去中心化」、「不可竄

改」、「可追踨」且「可匿名」的目的 (Lin, 2018)。眾人在這個區塊鏈系統，不需要特 別的第三方認證，就可以讓大家確保交易 資訊是正確無誤。 ●

區塊鏈 2.0 (2012~ 現在 )

這是「智慧合約 (Smart Contracts)」

的時期，代表者是乙太坊 (Ethereum)。這 時期發展出可程式化的區塊鏈，在區塊鏈 中撰寫特定的程式，任何符合該程式設定

的合約，便可以在區塊鏈中自動執行。由 於區塊鍵可以依不同的需求，以程式設計

合適的智慧合約，因此任何人若有需要，

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都可以在這個智慧合約的區塊鏈平臺，建

個世代行動通訊網路使用的技術。5G 與其

產 (Smart Assets)。這也開啟區塊鏈應用

及「低延遲」的兩大特性，提供使用更快

立擁有公信力的智慧合約，甚至是智慧資

的大門。然而，區塊鏈需要極大的網路運 算能量，在網路效能不足的情況下，區塊 鏈的應用領域仍有其限制。 ●

區塊鏈 3.0 ( 未來 )

在這個時期的發展將會有兩個方向，

一是擴展區塊鏈的應用範圍，另一是改善 使用區塊鏈時的瓶頸，也是就區塊鏈運算

效率低落的問題 (Lin, 2018)。針對後者的

問題，現在較為人所知的解決方法是 IOTA 的技術。它使用較前代區塊鏈技術更簡易

的演算法，在不需要礦工的情況下，可以 加快區塊鏈的加密速率，並能直接運用在 物聯網裡各裝置之間的資料交易。此外在

無法連網的情況下，它也能進行離線交易。 總括而言，IOTA 是一種可擴充、低能耗、 無交易報酬且具資料加密的區塊鏈技術。

同時，這也是未來區塊鏈結合人工智慧、 物聯網與高速行動網路的重要發展方向。 6. 5G

什麼是 5G ？

這 裡 的「5G」 不 是 Wi-Fi 無 線 網 路

使用的 5GHz 電磁波頻段，而是指數位行

動 通 訊 網 路 使 用 的 第 五 代 無 線 技 術 (5th

Generation Mobile Networks)，它是下一

他各世代的差異，就是 5G 具有「大頻寬」 速的行動通訊網路。

所謂「大頻寬」指的是 5G 使用更多的

無線電傳輸頻段，提供使用者更大的使用

頻寬。現在全球通行的 4G，使用的無線電

頻段為 700MHz~3GHz，在這個頻帶區間裡 切割多個 10MHz~20MHz 的頻寬，讓各電

信商提供給民眾使用。一般而言，4G 在高

速移動下可以進行 100Mbps 的資料傳輸， 在靜止時則可達到 1Gbps(=1000Mbps) 的 網路傳輸速率。而 5G 除了原本 4G 會使用

的頻段外，另外使用 30GHz~300GHz 的毫 米波頻段，這個頻段內的單一頻寬最高可

達 800MHz， 這 讓 5G 的 網 路 傳 輸 速 率 能 到 10Gbps。這樣的速率有多快呢？以存滿

16GB 拍照及錄影資料的手機做資料備份為 例，4G 的網路需要 3~30 分鐘才能完成備 份，而 5G 不用 15 秒即可完成。

至於「低延遲」意指 5G 在網路傳輸

資料時，資料延遲時間非常低。4G 的網路

延遲約為 50 毫秒 (=0.05 秒 )，而 5G 則為

1 毫秒 (=0.001 秒 )。50 毫秒在人類的感受 上是非常短暫的時間，但是當有大量的網 路裝置需要連線時，這種延遲就會造成裝 置的反應速度變慢，甚至造成裝置網路連

線中線。而 5G 的低延遲性正好可以解決這 樣的問題。

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5G 使用的重要技術

由於 5G 的「大頻寬」及「低延遲」

特性，實際使用時，便運用下列的重要技 術，以達成行動網路快速傳輸的目的： ●

微型基地台 (Small Cell)：

由於 5G 傳輸使用的高頻電磁波傳輸

距離近、穿透力弱，雖然資料傳輸量大， 但是 5G 不像 4G 的基地台，單一訊號可以

涵蓋 1~2 公里遠，它的傳輸距離僅數百公 尺。因此佈建 5G 時，需要比 4G 更多的基 地台，訊息才能覆蓋原有的範圍。所幸 5G

需要的微型基地台遠比 4G 小，它如小型監 視器般可以直接掛載在路燈上，而不用像

現在的基地台，需要安置在大型建築物上。 ● 巨量多輸入多輸出 (Massive MIMO)：

MIMO (Multiple-Input Multiple-

Output) 是一種應用在無線網路傳輸技術，

主要透過多隻天線進行資料的接收及傳

送，以提昇網路傳輸的速率。現在已大量

使用在 Wi-Fi 無線網路的領域，例如家中有 MIMO 功能的無線 AP，就可以同時使多個 行動裝置上網而不會感覺網速下降。根據

電磁波原理，波長愈短 ( 即頻率愈高 ) 的電 磁波，可以使用愈小的天線發送訊息。由 於 5G 使用毫米級的天線，可以輕易地在微 型基地台和手機放入多組天線，讓 5G 裝置 78

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能夠使用高密度的 MIMO 天線。再加上 5G 低延遲的特性，更使得 5G 的連線數量及速 率有驚人的增加。

5G 的發展現況與未來

行動通訊技術從 1983 起發展至今已將

近 40 年，其間經歷五代的演進。現在全球 主流的 4G 可提供個人行動電話、各種資料

傳輸的需求。然而物聯網、人工智慧應用 的噴發，讓 4G 的網路速率及連線容量不敷 使用，5G 技術的開發與運用更是各通訊大

國必爭之地。根據報導 ( 凌郁涵，2019)，

現在全球發展 5G 技術的前五大國家包含：

中國大陸、美國、南韓、日本、英國。以 南韓為例，2018 年平昌冬季奧運，南韓在

多個運動項目運用 5G 技術，以多角度、即

時、高解析度的方式，提供全球的網路使 用者可以在網路上參與這次的運動賽事。

而國內則仍在 5G 基礎建設的初期，2020

年初才以近新臺幣 1400 億的天價，完成

5G 的執照的資格審查。後續各大電信商取 得執照後，還得在各地架設為數驚人的行

動通訊基地台，及開發各相關資訊系統。 在未來，5G 將緊貼著物聯網、人工智慧、 雲端計算等重大新興科技而發展。5G 也將 扮演擴大各種實境技術及區塊鏈應用領域 的催化角色。

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延伸學習

以下相關資料提供大家參考喔！

1. 台灣物連網產業技術協會。http:// www.twiota.org/TrendReport. aspx

2. 志 祺 七 七 頻 道 (2019 年 11 月

4 日 )。「 區 塊 鏈 」 ≠ 「 比 特 幣」！區塊鏈的運作原理到底是

什 麼？《 生 難 字 彙 大 辭 海 》。 取

自 https://www.youtube.com/ watch?v=K8AvTDdhdog

3. 亮 生 活 (2019 年 4 月 21 日 )。5G 很快將會改變你的生活【部落格

影 音 資 料 】。 取 自 https://www. youtube.com/watch?v=UEIrB-l_ QPM

4. 從只能分析的深藍到 AlphaGo 稱

霸世界，人工智慧學會了何謂「理 解 」。 取 自 https://buzzorange.

com/techorange/2018/07/18/ alphago-deepblue/

5. 辜 騰 玉 (2016 年 4 月 23 日 )。 區 塊鏈運作原理大剖析：5 大關鍵技 術。iThome。取自 https://www. ithome.com.tw/news/105374

6. 辜 騰 玉 (2016 年 4 月 23 日 )。

區 塊 鏈 運 作 原 理 大 剖 析： 區 塊 到 底 是 什 麼？。iThome。 取 自

https://www.ithome.com.tw/ news/105375

7. 維基百科 (2019 年 12 月 24 日 )。

以太坊【部落格文字資料】。取自 https://zh.wikipedia.org/wiki/ 以 太坊

8. 維 基 百 科 (2019 年 4 月 10 日 )。

工作量證明【部落格文字資料】。 取

自 https://zh.wikipedia.org/

wiki/ 工作量證明

9. 維 基 百 科 (2019 年 9 月 24 日 )。 IOTA ( 加密貨幣 )【部落格文字資 料】。取自 https://zh.wikipedia. org/wiki/IOTA_( 加密貨幣 )

10. ARPlanet AR 風向。https://www. arplanet.com.tw/trends/

11. ARPlanet 認識 AR。https://www. arplanet.com.tw/about_ar1/

12. Cheng, Wei(2018 年 6 月 1 日 )。

區 塊 鏈 共 識 機 制 — POW 工 作 量 證明 Proof Of Work【部落格文字

資 料 】。 取 自 https://medium. com/@esambino/ 區塊鏈共識機

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「三」絕韋編 – 鑑往知來 讓我們測試看看，大家讀懂多少？ Q&A

Ｑ１：學校課桌椅連上網路算物聯網嗎？

參考答案： 課 桌椅連上網若能提供相關數據蒐集與偵測，也能隨著情境由老師遠端調 整課桌椅的高度或角度，那就稱得上物連網的一種應用。

Ｑ２：只是把東西放到網路上就算是雲端運算嗎？

參考答案： 雲端運算有一個關鍵是軟硬體資源服務化，對一般使用者來說操作上並沒 有特別的感覺，而是服務供應商在基礎建設的架構、提供服務的方式有使 用到雲端運算的概念，才能算是雲端運算的實際應用。 80

資訊素養與倫理

重要的新興科技

Ｑ３： 同樣是與人類對弈的電腦，為什麼 Alpha Go 能稱作人工智慧，但深藍卻還未達 到人工智慧？

參考答案： 深藍是一套預先寫入程式的系統，相當於一位頂級程式師在和人類對弈，這 位程式師嘗試揣摩人類的想法，並把相應的對策全部編寫到程式裡。它只是

在執行預先寫入的命令，而不是自己來學習、決策。而 Alpha Go 則是從不 會下棋到自己學會下棋，進而學會如何贏得棋局，如此才真正到人工智慧的 程度。

Ｑ４： 對於現在一般人而言，哪一種實境技術是最實用且最易實現？

參考答案： AR 是最實用且易實現的技術。因為 AR 只要能即時獲取真實世界的影像， 便可以在上面附加各種已經整理好的被動訊息，這從手機 Apps 商店有許多 使用 AR 的 Apps 可以見得。

Ｑ５ ： 若要提昇區塊鏈使用的效率，減少區塊鍵的能源消耗，應該從什麼地方著手？

參考答案： 區塊鏈最耗時、耗能的地方就是每個礦工要做的「工作量證明」計算。故要 提昇效率、減少能耗，可以從減少「工作量證明」計算著手。

Ｑ６： 5G 的頻寬 ( 如 MHz) 與網路頻寬 ( 如 Mbps) 有何不同？

參考答案： 5G 的頻寬是無線傳輸資料時，使用無線電波的頻率範圍。網路頻寬則是網 路傳輸資料時，每秒鐘傳送量的速率。

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「四」通八達 – 小試身手 主題探討 Ｑ１： 現在生活中，你有用過或知道那些物連網的產品呢？ Ｑ２： 雲端運算的技術常常被人誤解，什麼樣的應用服務才能被稱作雲端運算？ Ｑ３： 多年前有一台與人類對奕西洋棋的電腦叫做深藍，為何沒辦法像 Alpha Go 一樣 稱作人工智慧？

Ｑ４： 你曾經在哪些電影情節中，發現 VR、AR、MR 或 XR 實境技術的使用？ Ｑ５： 去中心化是區塊鏈最大的目的，然而沒有可信任的第三方進行仲裁的世界，是否 值得信任呢？

Ｑ６： 5G 將會大量使用微型基地台，你覺得這會為我們的城市風景帶來什麼影響或改 變？

重要的新興科技

89

議題二

第二單元 新興科技的應用 與展望 UNIT2

02

0101101001010110100 1 1 0 0010110100101011010 0 1 0 00101101001101101 0 0 1

新興科技的應用與展望

91

資訊素養與倫理

「一」葉知秋 – 學思並進 學習目標

認識及了解前一章所介紹的六種新興科技 (「物聯網」、「雲端

運算」、「人工智慧」、「VR/AR/MR/XR、「區塊鏈」及「5G」) 在 日常生活各領域中有什麼重要的應用。

引起動機

上一章介紹了許多新興科技，有些科技已經應用在現在的社會，

有些科技仍在開發的階段，這些新興科技深入我們生活的程度到底有

多少呢？以下分別介紹各種不同的新興科技，在不同領域上有什麼不 同的應用。

92

資訊素養與倫理

新興科技的應用與展望

「兩」全其美 – 觸類旁通 1 物聯網應用

透過物聯網技術獲取數據，利用雲技

術、邊緣計算、人工智慧技術分析處理， 可以讓我們的生活更加數位化、智慧化。 物聯網作為獲取數據的入口，有很大的發 展潛能。

生活運用：

家居

家中許多家電或物品加上聯網運算裝

置後，可以透過網路與其他設備溝通，而 透過手機或電腦設定後，可以達到物物相

連，而連動處於中間階段，最終是透過不 同平台整合後皆可控制。利用物聯網技術，

可以監測家中各項物品的位置、狀態、變 化，進行分析反饋或進行遠端操控，甚至 在安全上有狀況時進行自動控制。

大家或許都有出門上班上課，回到家

發現燈沒關，或是電扇沒關等經驗，有了 物聯網技術應用，就能達到遠端操控的效 果，節省能源。 2.

進交通安全保障，具體應用如智慧公車車

班資訊、共享單車使用率分析、電動車充

主題探索

1.

結合，提升交通便利、改善交通環境與增

交通

在交通環境主要是讓人、車、路緊密

電樁空位查詢、換電站電池分析、智慧停 車格、智慧紅綠燈…等等。在交通應用上， 我們在手機 APP 可以查看車子還有多久會

到，結合這些日常生活的使用，幫助我們 在交通上更便利。 3.

建築

建築物可以透過感測器控制相關設

備，例如：利用感應器偵測室內光線或溫 度，當光線過亮或溫度過高時，自動降下 窗簾或增加電子變色玻璃顏色，反之則減

少。再來也可偵測耗電裝置，有效控制開 關時間，或是蒐集使用資料。另外也能控 制消防、電梯、偵測結構 ... 等，減少維運 成本，並能預防建築物老化產生的危險。

大家都聽過物聯網在火災警報上的應

用，利用感應器檢測家中是否有煙，若是

偵測到便會灑水， 並主動透過網路通知在 建築物內的民眾，降低火災發生的意外和

危險，這種的類似應用，在建築上很多也 是物聯網很方便的特色之一。 4.

安全

傳統安全防護依賴人力，並需要專業

廠商進行布建，物聯網的興起可以改善實

體佈線需求，轉由無線方式布建，此外各 新興科技的應用與展望

93

資訊素養與倫理

項設備也可連接建築物的感測器，進行數

戶中端，結合物聯網技術，可以監測貨物

控可以即時觀看，較以往更加便利。

速度等，能有效提升物流業的運輸效率，

據統計與分析，此外門禁、警報、影像監 為了 安全問題，物聯網在這方面也能應

用，透過設備感測器，可以觀看監控影像， 來確保家中安全。 5.

公共設施與環境

在目前公共設施仰賴大量人力進行檢

修，利用物聯網結合水利、電力、天然氣、

輸油管路、路燈、衛生下水道、垃圾桶 ... 等 等公共設施進行檢測，可以提高利用效率，

更加智慧化安排人力與車輛資源，甚至能 改善並降低運輸能源消耗。 3.

農林漁牧

在農業方面，種植過程利用傳感器、

攝影機、網路來促進農作物和機械裝備的 數位化發展，並能簡化生產履歷資料蒐集 的方式，增加生產履歷更多內容。

畜牧養殖方面，則可透過耳標、穿戴

減少不必要的耗損，甚至可以利用蒐集到

設備、攝影機來收集數據，然後分析並判

程。

養、位置、發情期等。

的數據進行分析，規劃有效的維護保養期 製造運用： 1.

製程

製造領域涵蓋的行業範圍較廣，製造

與物聯網的結合，主要是資料蒐集更數位 化與自動化、工廠製造流程數據的掌握可 更加完整，機械設備監控和環境監控能提 升製造產能。此外設備廠商們能夠透過物 聯網遠端升級維護設備，並透過蒐集的資 料瞭解使用狀況，能更有效分析機台設備 遇到的問題，有利於未來新產品的設計。 2.

物流

物流業著重的是倉儲、運輸最終至客 94

的溫濕度和運輸車輛的位置、狀態、油耗、

資訊素養與倫理

斷畜禽的狀況，精準管理畜禽的健康、餵 醫療運用：

在醫療領域，可利用穿戴設備進行相

關身體資訊蒐集，並將資料電子化方便查

詢。透過穿戴設備的傳感器，可以監測人 的心跳頻率、體力消耗、血壓高低。另外 亦可透過網路監控醫療設備、醫療用品， 讓醫院可以更有效控管醫療資源，在高風 險傳染病發生時，甚至能對全國進行醫療 資源控管。

醫療方面就更不用說了 ，基本上涵蓋範圍

相當龐大，監測人的各項身體徵象，

回傳到醫院，幫助醫院更好的掌握病

人狀態。

以上可以得到一個結論，物聯網對生

新興科技的應用與展望

活的各個面向都 能運用，是未來很重要的新 興科技。

2 雲端運算應用

雲端運算服務最終期望能像水電公共

服務，將運算資源當成一種公共服務給大

眾使用，如同你要使用電器，只要插上插 座，要用水只要打開水龍頭，雲端運算的 終極願景是只要有連結網路的設備，透過 瀏覽器或是應用程式就能使用運算資源。

以下就從雲端運算三層架構來看目前

的應用：

IaaS（Infrastructure as a Service， 基 礎設施即服務）

IaaS 服務型式，是將 IT 基礎設施以服

務的方式提供，像是實體伺服器、儲存裝 置與網路頻寬，分別以虛擬伺服器服務、

儲存服務與網路服務等型式提供給使用者。 當使用者需要運算資源時，可立即獲得資

源，而不需要自己採購設備、建置與部署。 這種模式因而打破了過往取得運算資源的 方法。

IaaS 服務供應商如 Amazon，其 EC2

（Elastic Compute 2）虛擬伺服器服務， 即可讓使用者透過網頁租用，使用者在幾

分鐘內即可取得如同實體伺服器一樣的運 算資源，操作管理也跟實體伺服器沒什麼

兩樣，而使用者必須支付的費用，則依照 使用量與時間來計算。當使用者不再需要

使用服務時，Amazon EC2 即會迅速收回 運算資源。

新興科技的應用與展望

95

資訊素養與倫理

IaaS 服務主要有幾個特性：

• 使用者不需要理解雲端運算背後的架 構，只要設定好所需資源，即可取用 硬體資源。

• 可依使用者的需求動態彈性調整，當

支援網頁應用程式開發標準。

• 提供雲端軟體部署平臺與線上軟體市 集。

• 使 用 者 不 需 管 理 背 後 的 雲 端 基 礎 架

構，並可依照使用量自動調配運算資

使用者需要加大規模或縮小規模，皆 可動態反應。

• 依照使用量來計費。 PaaS（Platform as a Service， 平 臺 即 服務）

PaaS 服務型式，是將應用程式開發環

境以服務的型式來提供。PaaS 服務供應商 主要提供虛擬的開發環境、相關的開發工

具，以及應用程式部署至雲端服務的工具， 讓開發人員透過網路就能開發應用程式。

PaaS 服務供應商同時提供運算資源與

開發環境，開發人員不需要先建置開發環

SaaS（Software as a Service，軟體即 服務）

SaaS 服務型式，是將軟體以服務的

型式來提供。SaaS 服務供應商建置好整個 軟體使用環境，讓使用者透過網頁瀏覽器

或行動裝置的 APP 即可使用軟體。常見的 SaaS 服務，除了個人取向的郵件、日曆、 文書處理，亦有針對企業應用的，如客戶 關係管理、專案管理、協同作業等等。 SaaS 服務主要有幾個特性：

境的硬體平臺，只要透過租用服務，即可

• 使用者透過網路即可使用軟體，通常

程式。如果是用於開發網站應用程式，亦

• 依照使用者數量或使用量來計費。

取得虛擬的應用程式開發環境，立即撰寫 可結合其他型式的雲端服務，讓服務快速

部署上線。此外，PaaS 服務供應商不只是

是透過網際網路。

•

總體而言，透過將傳統 IT 架構轉為服

提供應用程式開發生命周期所需要的工具

務型式來提供，IaaS 降低了硬體運算資源

開發商在應用程式完成後，即有銷售的管

程式的門檻，而 SaaS 則降低了使用軟體的

與服務，更進一步提供軟體市集，讓軟體 道。

PaaS 服務主要有幾個特性：

• 提供應用程式開發環境與管理工具， 96

源。

資訊素養與倫理

取得的門檻、PaaS 降低了開發與部署應用 門檻。

新興科技的應用與展望

3 人工智慧應用

人工智慧（AI）近年來因為

AlphaGo、機器人、無人載具等話題而蔚

為風尚，環繞 AI 所建構的美麗新世界似乎 已近在咫尺。

生活運用：

目前 AI 發展較成熟的技術包含影像、

聲音的辨識，應用的場景多元而廣泛，如 車牌辨識在電子收費系統上的應用、臉部 辨識在手機解鎖或開門的應用、語音辨識 在聲控設備上的應用。

另外在交通上各家車商均致力發展新

的自駕車技術，甚至有些目前已經實際應

用的技術，如車道維持、自動煞車與自動 跟車，臺北市目前也積極測試無人駕駛小 巴，期望能朝未來城市發展。

這 些 技 術 生 活 中 都 很 常 見， 像 是

iphone 中的 siri 聲控，還有去地下室停車 的車牌辨識，甚至是近年來一直很火紅的 無人駕駛，都 還在穩定發展中。 教育運用：

人類學習本來是在個別的人腦裡面各

自發生的，我們目前教育制度，把學生的 學習過程單一化了，而且對他們的學習成

果，也是單一化的期望。AI 可以把學生的 學習過程從頭到尾紀錄下來，透過分析紀

錄，AI 能協助人類了解自己的學習過程，

讓學生自我反饋、讓教師可以觀察從而改 進教學，也讓研究人員可以追溯學生的學

習進程和特點，可以因此產生有關學生學

習的大數據，從中提煉出學生學習的規律。 AI 在批閱固定性基礎知識上，可以減

輕教師的工作量，並期望能協助教師分析 每個作業的差異化，讓教師能針對學生進

行差異化教學。此外 AI 與虛擬技術結合， 可以大幅度增加學生的經歷。原來許多受 地理距離和歷史時代隔絕的情景，都可以 通過科技的創造，讓它們在學生的觀感中

再現。也可以通過科技，縮短非常長的和 放長非常短的物理或生物過程，以供肉眼 觀察。

在教育應用上，除了紀錄課程學習歷

程，還可以結合前述說的虛擬實境，讓這 些歷史場景生動的出現在學生面前。 製造運用：

AI 在製造上可以利用先進分析技術，

利用傳統商業智慧 (BI) 以外的分析技術與

工具，自動或半自動檢視資料和內容。此 外延遲敏感度高 ( 如生產自動化 )、易受網

路中斷影響 ( 如遠端及時監控 ) 和資料密集 ( 如製造影片分析 ) 等應用，可以有效提升 產品品質，並降低人工篩檢出錯的機率。 醫療運用：

AI 在醫療領域中的應用，就是把人類

的智慧利用學習演算法教導機器，使機器

新興科技的應用與展望

97

資訊素養與倫理

經過學習後能有效學習人類能做的事情。

體生物資料庫」，蒐集國人生物基因數據，

由醫生的經驗診斷再加以治療，未來若能

有效預防疾病。另一方面，台灣從實行全

以往病患是透過問診、基本檢查的數據， 透過基因檢測、蛋白質檢測再加上患者個

人資料，彙整成大量的人體基因資料庫， 由 AI 從中比對分析，期待能提供更準確且

個人化的治療方式，甚至能追溯到過去， 了解疾病的發展，可達到有效預防。

民健保至今，已擁有數千萬筆的看診資訊， 成為一個巨量的資料庫。今後期望能妥善

結合健保資料和 AI 技術，把資料變成數據 平台創新應用，讓醫療達到最好的效果。

除了上述提到的這些應用，像是醫療

美國食品藥物管理局於 2018 年批准

劇中都曾出現過的達文西機械手臂，因為

准上市的 AI 醫療診斷軟體，能協助醫師更

上的一大運用，但目前仍有一些爭議性的

AI 眼部診斷軟體 IDx-DR 上市，是第 1 款獲 早發現糖尿病患者的視網膜病變。Google

旗下的 DeepMind 公司利用大量視網膜圖

像，訓練 AI 算法用以檢查眼疾，其診斷結 果能達到與醫生相似的水準。台灣目前中

研院針對精準醫療的需求，建置「台灣人 98

提供學者研究使用，希望能改善國人健康，

資訊素養與倫理

傷口小可以快速復原的關係，是 AI 在醫療 問題需要克服，但 AI 科技為我們提供了更 多選擇和進步。

新興科技的應用與展望

4 VR/AR/MR/XR 應用 VR 有何應用？

VR 強調的是以軟硬體模擬的方式，讓

使用者身歷其境。因此對於實地具有危險

性、資源不易取得性、實景不易再生性或

訓練大量重複性的真實情況，正是 VR 可以 展現其應用的時機。以下就來看看 VR 有哪 些應用。

遊戲運用：

遊戲可說是 VR 最大的應用場域。美

國高盛在 2017 年的一份全球投資預測報 告中便指出：到 2025 年全球 VR 軟硬體相

關的產業產值將可達 800 億美元，其中軟 體 的 350 億 美 元 約 有 三 分 之 一 (116 億 美

元 ) 是遊戲產業 ( 蘇晟愷，2017；許永萱，

2017)。臺灣的廠商看準此商機並為展示 VR 相關技術的設計能力，更在被稱做 VR 元年的 2016 年 10 月時，由臺北三創生活 園區與知名手機廠商共同設置全臺第一座

VR 虛 擬 實 樂 園 ー ー VIVELAND( 魏 若 芸， 2017)。

由於五光十色的遊戲具有超擬真且複

雜的影像要求，這是需要大量的數據運算， 因此 VR 在遊戲的應用大部分是採用穿戴裝 置與運算核心單元分離的模式。遊戲的類

型是多樣的，最適合運用 VR 的類型則在需 要極具感官包覆的 FPS( 第一人稱視角射擊 )

遊戲上，這也是 VR 遊戲市場的主流。其他 諸如 RPG( 角色扮演 )、格鬥競技、運動等 遊戲類型同樣適合 VR 的運用。

遊戲可說是 VR 應用的大宗，透過這

些穿戴式裝置，幫助使用者進入情境，增 加遊戲體驗的豐富度。 教育運用：

在教育方面，VR 現在已大量運用在人

員訓練，例如航空機師培訓用的模擬艙，

就是一個大型的 VR 設備；為了克服汽車道 路駕駛的恐懼，讓學員在 VR 的模擬室中先 做虛擬的練習。而現代的博物館為了讓參 觀民眾能有身歷其境的體驗，以達到公共

教育的目的，也會設計相關的 VR 展示， 例如新北市立十三行博物館就利用 VR 的技

術，展示 1892 年在澎湖姑婆嶼附近觸礁沈 沒的王子號商輪水下景色，讓民眾可以在 虛擬的世界中感受水下考古的驚奇。至於

一般學校近幾年也將 VR 引進學習場域，例 如醫學院的學生使用 VR 學習人體解剖學， 透過有趣的互動設計，讓學生更易於學習。

以上這些教育實例，幫助使用者在考

試場合先模擬練習，仿真的效果也可以讓 使用者更容易進入狀況。 行銷運用：

為了吸引消費者上門消費，有些廠商

也會利用 VR 創造消費者體驗商品的機會。 例如車商藉用 VR 體驗室讓消費者進入虛擬

新興科技的應用與展望

99

資訊素養與倫理

車室，做 360 度的內裝環視以及模擬駕駛。

例如：餐聽就有 AR 菜單，讓食客可以透過

從平面的照片了解設計師的規劃外，在尚

服飾店利用 AR 試衣間，讓消費者不用換衣

室內設計公司使用 VR 眼鏡，讓業主除可以 未動工前，就可以先體驗規劃後的屋內空

間感。又有虛擬商城，透過 VR 讓使用者可 以在遠端逛街購物。 AR 有何應用？

AR 的運用最讓人印象深刻是多年前造

成全臺瘋迷、媒體瘋狂報導的一款手機遊

戲ㄧ寶可夢 (Pokémon)。從當時群眾行為 可以看出 AR 在遊戲的運用上是有多麼驚人

的潛力。除了遊戲，AR 在下面幾個領域也 有不同的運用。

教育運用：

當今的教育現場，已逐漸運用 AR 的

技術，以平面結合立體的方式協助學生學

習。例如地理的河谷圖形使用的「地貌沙 箱」，以及物理的拋物運動、化學的分子

模型、地科的地球軌跡、生物的 DNA 鏈等

課 程 主 題 可 運 用 的 AR Apps。( 許 永 萱， 2017)

除了課堂中的應用，在展覽中時常都

可以看見平面結合立體的模型，為了讓參 觀者有更好的視覺效果。 生活運用：

生活上可見 AR 慢慢地在各地方出現，

100

資訊素養與倫理

AR 投影看到餐點在餐桌上的等比例樣貌。 就可以看到自己穿上挑選服飾的樣子。大

型傢俱商利用手機的 AR Apps，就可以讓

使用者立即查到商品的規格、標價，甚至 下單訂購。導航公司開發 AR 的軟體，讓駕 駛者在路況的即時錄影成像，可以看到規 劃路線的指標等。 製造運用：

在工業 4.0 的趨勢下，AR 也提供產品

製造的協助。例如：AR 眼鏡透過實景與數

位資訊的疊合，讓生產線的作業員，可以 在上線前了解機台的運作方式，加速作業

的流程，提供產能。又如在機械維修時， 工程人員在 AR 的設備中除了觀看設備狀況 外，同時也能獲取維修的相關數據。 MR 及 XR 有何應用？

相較於 VR 及 AR 於的蓬勃發展，MR

及 XR 的應用才在起步階段。現今它們的運 用如下：

教育運用：

2019 年 12 月在臺北世貿舉辦的「臺

灣教育科技展」可見 XR 結合雲端服務，專 門提供給教育使用的雲端輔助學習平臺。

這樣的平臺是整合所有的實境技術，收集、

新興科技的應用與展望

分析各裝置的數據，再透過各項實境載具， 給予學習者回饋。例如：經由平板、手機、 CardBoard 等多行動裝置學習一國一地的 語言、文字、文化等綜合領域的課程。

這種綜合領域課程，為教育使用帶來

一些改變，透過手機和平板就可以輕鬆學 習。

醫療運用：

已有教學醫院正發展 XR 醫療，提供

傳統醫療的延伸服務。例如：臺北榮總利

用 XR 科技，提供健康照護者創作醫學衛

與「醫病共治」等需求資訊化。( 楊盈盈， 2019)

其他運用：

在界業，如何整合到工業 4.0 則是 MR

技術主要的應用方向。例如：小從動畫在

實體物體上的投影、CAD 模型的動態設計， 大到風力發電機的維修及監控。( 涂翠珊， 2018)

總歸來說，這些實境技術整合其他面

向，就能為我們的生活創造更多可能。

教 XR 教材的空間；透過跨平臺連結各種實

境技術的穿戴裝置，將遠距「醫學教育」 新興科技的應用與展望

101

資訊素養與倫理

5 區塊鏈應用

由於區塊鏈的技術對於有前後事件相

接而續的記錄，在去中心化的情況下，可 以提供交換資料的正確，確保不會被竄改， 因此常應用在需要保全資料變化的場域， 相關說明如下：

金融運用：

這是區塊鏈最重要的運用，自從虛擬

貨幣「比特幣 (Bitcoin)」橫空出世後，後 繼者便積極創建一個無政府管理的金融市

場， 例 如： 以 太 坊 (Ethereum)、 瑞 波 幣 (Ripple）、萊特幣 (Litecoin）等，雖然各 國政府因擔心這些虛擬貨幣會打亂現在金

融經濟，而實行限制其流通的手段，但它 們仍快速地進入實際的貨幣交易市場。

此 外 在 金 融 科 技 (FinTech) 方 面， 傳

統的金融機構建置數位銀行時，也會應用

作財產權的交易過程。例如：歌手可利用

增加金融服務的效率及項目。例如：國外

並收得費用，而不用像現在還得負擔平臺

區塊鏈的技術及特性，以減少營運成本， 網購的跨境支付、境外匯款、以及有價證 券的即時登記和轉讓等。 著作運用：

現在許多創作者都會透過第三方平

臺，販售自己的作品，並且經由其商業模 式獲取收益。在區塊鏈 2.0 的帶動下，智 慧合約提供創作者不用再透過第三者，就

可以由自己開設交易的平臺，記錄整個著 102

資訊素養與倫理

智慧合約，直接向消費者販售自己的歌曲 使用費給支付系統商。。 其他運用：

其他的運用則是基於區塊鏈 2.0 的技

術，可以自建智慧合約，將活動中有價值 且不可竄改的記錄置於安全的區塊鏈裡。

例如：法律訴訟時的數位資料或證據、病 患的醫療記錄、生鮮食品的產銷履歷或生 產追溯、旅遊住宿的訂房記錄等。

新興科技的應用與展望

6 5G 應用

5G 貼近大眾生活的發展是近一兩年的

醫療運用：

5G 促使遠距醫療的實現，尤其是注重

事，對於 5G 未來的應用價值，不管是產業

時效及精細的場合。例如：透過在救護車

了解 5G 將會如何應用。

以透過 5G 影像傳輸及視訊會議的方式與當

或政府都是非常看好，以下就從三種類別，

生活運用：

由於 5G 的大頻寬特性，將使 4G 行動

網路的影音串流服務品質再次提昇，例如

現在各家影音平臺皆可提供 Full HD 畫質的 影像，部分全球領先技術的廠商則可提供

到 Ultra HD(4K)，而在 5G 的環境將可提供

4K 四倍畫質的 8K 解析度，這更適合體育、 新聞、演唱會等需要轉播超高畫質的場合。

上的相關檢測及影像傳輸系統的布建，可

地醫療院所溝通，提供病患更即時的治療， 增加存活率 ( 陳梅鈴，2015)。

又如需要跨院或跨國的外科手術，主

刀的醫師可以藉由操作超低延遲的手術機 器人，進行較現在更為精細的遠距外科手 術。

其他運用：

無人機是 5G 市場裡的另一個潛力應

5G 結合車聯網也可以解決都市裡交通

用，尤其是物流系統，例如物流商為了加

延遲聯結，傳遞交通訊息，在主動安全防

機，在 5G 強大的網路訊息連結下，商家可

壅塞的問題，例如：車輛之間透過 5G 的低 護裝置運作下，甚至可以自駕車的方式更 快速地保護駕駛人避免交通事故的發生。 教育運用：

5G 在教育的運用，主要是結合 VR 及

AR 的技術，在行動載具上進行智慧教學。

由於 5G 的高網速及低延遲，將可使現在 VR 或 AR 上的低解析度及畫面延遲的問題 得以解決。學習者透過行動載具將能獲得 更真實的影像資訊及更即時的互動，這相

速商品的寄送，除了人力也開始使用無人 以操作更多更大的無人機，進行更快速且 精準的商品投放。

針對現代化城市，5G 也是創造智慧城

市的基礎，例如城市的緊急救援，透過布 建在全市各場域的感測器，經由 5G 可以快

速地聯結，相互交換訊息，從保全、警察 局、消防局及醫院將資源統合後，可以提 供政府更有效益的緊急救援服務 ( 陳梅鈴， 2015)。

當適合用在需要觀察的實驗性或體察性的 行動遠距教學課程。

新興科技的應用與展望

103

資訊素養與倫理

延伸學習

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新興科技的應用與展望

105

資訊素養與倫理

「三」絕韋編 – 鑑往知來 Q&A Ｑ１： 政府在物連網有提供什麼樣的服務平台嗎？

參考答案： 臺 北市政府目前提供「物聯網實驗平台 Sigfox」讓民眾與企業可以申請相

關實驗計畫，從 2017 年至今已有多項研究成果，目前也有多項研究仍在進 行中。

Ｑ２： 日常生活常用的服務有什麼符合雲端運算的定義呢？

參考答案： 如 Google 文件、Office 365 Online Word 都算是雲端運算的文件編輯服務， 藉由這樣的服務，使用者不需安裝軟體也能透過瀏覽器或 APP 進行文件編 輯。

Ｑ３： 政府在人工智慧上有什麼應用？

參考答案： 臺北市政府日前已於信義路公車專用道測試無人駕駛小巴，期能彌補每日臨 晨公車與捷運收班時，民眾行的問題。( 臺北市政府，2017)

Ｑ４：政府針對實境技術的產業有什麼規畫呢？

參考答案： 以 臺北市為例，2018 年臺北市政府便成立「台北數位產業園區 digiBlock

Taipei」，目標在發展數位產業，主要是引進擴增實境及虛擬實境 (AR/VR) 軟、硬體研發與應用，並以 XR(AR/VR/MR) 暨數位內容創新科技創業空間、 AR/VR 軟硬整合暨培訓及實驗中心、協助數位內容產業推動、產業創新升 級轉型。( 臺北市政府產業發展局，2018)

Ｑ５：智慧合約具備法律效力嗎？

參考答案： 智慧合約與法律上的契約並不完全相同，因為智慧合約自動執行的特性，往 往在應用時衍生眾多的法律爭議。未來尚需要針對區塊鏈特性，完備現行法

106

資訊素養與倫理

新興科技的應用與展望

律的不足。( 吳俞慶，2018) Ｑ６： 5G 對於個人行動裝置 ( 如手機 ) 發展會有什麼影響？

參考答案： 5G 將會以軟體應用為主、硬體設計為輔對個人行動裝置產生影響。其中提 昇消費型影音串流服務品質 ( 如 Youtube、Netflix、Amazon Prime 等 ) 是

現在進行式。未來行動裝置結合 VR/AR 等實境技術，則可提供個人沈浸式 環境的應用；連結個人 / 家庭物聯網，則讓個人更便於操控相關設備。在未

來，個人的生活將與行動裝置更不可分，這也代表行動裝置也將朝向更符合 人體工學 ( 形狀、操作介面 ) 及可攜性 ( 大小 ) 的方向設計產品。

新興科技的應用與展望

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「四」通八達 – 小試身手 主題探討 Ｑ１： 有沒有什麼物品目前尚未連上網，但你覺得連上很有意義的東西？ Ｑ２： Google 生態鏈目前提供最多雲端運算服務，請思考還有沒有目前尚未在生態鏈 內的服務？

Ｑ３： 有了人工智慧，生活中什麼事情利用人工智慧能有效解決問題？ Ｑ４： VR/AR/MR/XR 的使用對於我們的生活會有什麼影響？ Ｑ５： 區塊鏈技術問世後，為全球的金融貨幣市場帶來什麼影響？ Ｑ６： 5G 行動網路除了前面所列的運用外，在個人、社會及政府三方面還可以有什麼 應用？

新興科技的應用與展望

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