5G通訊技術與生物電磁發展 加速實現智慧新生活

  • 劉念祖
耀登集團董事長張玉斌先生。

由於第五代通訊標準(5G)已經箭在弦上,台灣與鄰近的國家包括日本、南韓、大陸,進展都非常的快速,有望提早開始進入商業運轉的階段;5G技術與物聯網產業生態息息相關,同時也加速無線網路技術在不同的場域的發展,智慧型的行動裝置在智慧製造與智慧醫療應用的推波助瀾之下,搭配半導體晶片植入人體等生醫電子的革命性的發展,將大幅度的改善人類的生活方便性。

日前,耀登科技與IEEE EMC Taipei Chapter於「下世代智慧生活與生物電磁與前瞻通訊技術研討會」活動中,耀登集團董事長張玉斌先生指出這是兩個組織第二年繼續合作主辦的研討會,探討物聯網、電磁檢測設備、生醫電子的應用、MIMO等關鍵議題,希望藉此能提供不同的科技觀點,襄助台灣發展生醫電子與5G無線通訊技術與應用。

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下世代智慧生活與生物電磁與前瞻通訊技術研討會現場。

IEEE台北分會EMC Society主席林丁丙教授針對無線技術的蓬勃發展,新的應用領域如雨後春筍般為全人類帶來新形態的智慧生活,但是對於暴露在各式各樣的電磁波環境下的生物,以及彼此間所產生的交互作用(Interaction),也引起科技產業界高度的關切,為了讓大家能夠深入理解,他期許透過這個研討會活動,促進產業界技術的快速發展。

雲物聯網所需人才需著重於系統整合與創新應用加值的培育

台灣大學電機工程系教授吳瑞北先生表示雲物聯網跨域整合與人才培訓,對於政府與產業界是責無旁貸的責任;吳瑞北教授也是前任資策會的執行長,對台灣ICT產業與發展的現況非常嫻熟,由於物聯網的趨勢確立更多的連網的智慧型應用與服務將全方位的改變我們今天的生活,他特別強調除了網路技術、感測裝置之外,最重要的就是高價值的智慧型雲端應用與服務,由於發展物聯網應用需要非常廣泛的跨領域合作,所以人才的培訓更是政府與產業必須正視的問題。

5G毫米波頻譜生物電磁波檢測系統逐步到位

耀登科技與瑞士Schmid & Partner Engineering AG(SPEAG)合作已經超過20年,從代理全球領先之DASY系列SAR量測系統、精密高解析生物電磁模擬軟體SEMCAD、人體模型EM Phantom、介電係數量測儀DAK、近場電磁波掃描設備TDS,近幾年來積極發展生醫電磁領域量測方案。2017年度再度推出第五代(5th Generation)毫米波( 10GHz-110GHz)量測方案,再度成為業界技術領頭羊。

由於5G的毫米波頻譜的測試系統與驗證方法是業界都非常關切的議題,包括主要的晶片大廠與系統商都希望能在5G的標準上取得先機,所以SAR的量測標準與驗證的時程,影響市場的先機。

目前包括IEEE與FCC所涵蓋的法規,都只到6 GHz的SAR與功率密度(Power Density)的規範,而6∼110GHz的法規則尚待釐清,以SPEAG的SAR量測系統的開發仍維持磁場探棒(E Field probe)與SAR掃描(SAR scan)方式完成,從6∼10GHz的SAR量測,探棒仍沿用原本的探棒,而Phantom surface也同時保持相同。

只是校驗系統需要重新設計,而檢驗發射頻率與系統檢測(Check Source)的機制也已經完成,主要相容於IEC 62209等規範,相關驗證報告已經與FCC進行審核與檢討往返之中,將於2017年10月完成規格的草案文件。

此外受益於智慧醫療的興起,生物電磁波相關議題也受到廣泛關注,針對人體植入物在不同頻率暴露下會產生的生物變化,耀登更引用最新的生物電磁波模擬軟體SIM4LIFE提供實際模擬案例,同時也得到各大型醫療機構專業醫師及的認可與採用。

另外上午場重量級主講人與議題交通大學電子工程系吳重雨教授所提出的「閉迴路癲癇控制系統之設計及臨床應用」,關於這篇得到2013年國際固態電路研討會(ISSCC)的卓越技術論文獎主題,已經與中山醫學大學附設醫院辛裕隆醫師一起合作,開啟在醫療應用上的實驗。

中興大學應用經濟系許志義教授所主講的「物聯網與大數據架構下創新營運模式之應用」,除了從馬斯洛人類需求五層次理論重新審視物聯網的發展機會,他對於台灣製造業所擅長的半自動化的發展,兼具彈性與製程的巧妙搭配,可以在有效率的資本資出的條件下,取得競爭優勢,並寄予厚望。

中山大學電機工程系翁金輅教授針對5G通訊最重要的MIMO多天線設計技術與驗證,進行展示,Multi-Gbps的實際資料傳輸速度的訴求在5G的Sub-6GHz頻段,是產業界與學術界所矚目的焦點,未來的智慧型手機將從4、8到12天線的設計,並一舉達到2Gbps以上的實際資料傳輸速度的目標,對於改善使用者體驗將有重要的貢獻。

針對5G通訊、生醫電磁、應用物聯網三大議題探討

下午的分場以5G通訊、生醫電磁與應用物聯網的三個分場,羅列共18個主題進行研究與探討分別由元智大學通訊工程學系邱政男教授、元智大學通訊工程學系黃建彰教授、台灣科技大學電子工程系林丁丙教授進行主持。

5G通訊分場部分,由元智大學通訊工程系李建育教授分享第五代行動通訊系統技術發展;台灣大學電機工程系周錫增教授、耀登科技無線通訊事業部吳宜融專案經理分別針對毫米波頻譜的射頻系統架構與天線技術的新發展,LTE-M到窄頻物聯網(Narrow Band IoT)及低功率廣域網路(LPWAN)的不同的天線設計及應用進行分享。

而近期相當熱門的5G的量測技術,由Niels Kuster教授分享關於在5G毫米波頻譜下的近場與遠場測試來量測EMC與系統效能的檢測;台灣羅德史瓦茲應用支援部陳飛宇經理針對5G量測技術在亞洲市場的發展性及台灣在無線通訊領域的重要性進行分享;工研院資通所無線新應用射頻技術部李偉宇博士則對下世代終端通訊天線技術研究進行分場壓軸演說。

生醫電磁分場部分,由國家實驗研究院儀器科技研究中心李昱廷研究員、國家衛生研究院生醫工程與奈米醫學研究所陳名傑博士、Dr. Erdem Ofli、國家衛生研究院生醫工程與奈米醫學研究所副研究員陳景欣博士、台北醫學大學附設醫院放射腫瘤科主治醫師李欣倫醫師,分別針對生醫電磁近期在醫療市場上的應用與未來趨勢進行分享。

應用物聯網分場部分是由中興大學行銷學系吳志文副教授、優力國際安全認證有限公司廖家陞副工程師、資策會智慧網通研究所感測網路與智慧電網中心黃國峰博士、成功大學資訊所蕭宏章教授、精誠集團物聯網技研所所長柯兆皒窶`處長、工研院產業經濟與趨勢研究中心楊瑞臨計劃副組長分別對於物聯應用、檢測、未來趨勢等面向進行探討。

耀登科技與IEEE台北分會期盼藉由最權威的產業學界專業人士,能透過論壇剖析最前瞻的技術觀點,探討預見產業市場發展趨勢,進能協助台灣相關業界打造出具備全球競爭力的創新產品與應用。