雲享天開 打造台灣雲端產業應用新境界

國立交通大學資訊工程學系 陳添福 教授

雲端運算的出現，徹底翻轉人類行為模式，無論人們有意孕育任何應用服務，皆可受惠於資源靈活調度，讓原本窮其一生難以實現的開發計畫，在短時間內付諸實踐！Gartner預估，2015年雲端服務將覆蓋全球90%終端設備，成長勢頭之猛可見一斑。

在交通大學、中正大學、中央大學與工研院資通所等學研團隊努力下，除了基礎雲的躍進外，分別在交通、醫療、娛樂及教育等雲世代應用領域，繁衍珍貴的研發成果，其中不論是即時街景、貼身守護神、綠色微雲伺服系統、數位家庭多訊源可延展影像壓縮系統，以及雲端書庫、書櫃，皆富含推展價值，乃值得密切關注。NPIE橋接計畫即將於101年度9月20日(星期四)，假國立交通大學舉辦「雲享天開：雲世代前瞻電子產學論壇」，集結上述相關技術研發團隊進行其成果發表與實體展示。(活動官網：http://www.digitimes.com.tw/seminar/nctu_20120920/index.asp)

綜觀這些研發成果，皆奠基於雲端而實現。譬如藉由雲端串聯圖書館體系或學校書庫，讓使用者得以擺脫特定應用程式或系統之束縛，即可隨需閱讀各項書籍，這項「閱讀雲」應用模式，對於偏遠地區學童，可謂意義重大。其餘各項應用創意，亦是拜雲端計算、儲存及網路資源所賜，使得運算任務化繁為簡，終至將具體應用價值，快速傳遞給終端使用者。

即時街景，適用於安防或車用環景

3年前，交通大學電子系郭峻因教授與學生閒聊，討論能否將Google Map街景以視訊方式即時呈現，就此展開一連串的專題研究，這個靈感啟動了「即時街景技術」研究計畫。

以往曾發表H.264 Video Codec IP、Media-to-Go系統、3-D MOD系統等重大研發成果的郭教授，對於視訊接合、壓縮、串流及傳輸等技術項目，早有深厚涉獵，但他仍認為，要真正做到360度視訊無縫接合，依然有著亟欲克服之瓶頸。

首先，因人、車皆為移動物件，一旦穿越不同影像之接縫，容易遭到切割或消失，所以必須結合動態偵測技術，藉以化解接縫處理難題。其次，如何將原本大量「平面」視訊檔案透過接合，呈現出360度環景效果，讓使用者可以任意變換視角，亦是一門艱深課題。

在成功闖過兩道關卡後，由郭教授所率領之研究團隊，如願交出即時街景技術之成果，郭教授認為後續應用空間寬廣，除適用於智慧監控、車用環景外，網路購物業者亦可藉此建構360度虛擬購物商城；此外，郭教授團隊亦與秀傳亞洲微創手術中心合作，計畫將此技術導入醫療全景腹腔鏡系統之臨床應用。

貼身守護神，及早察覺心血管病兆

中正大學電機系李順裕教授，有感於許多人因心血管疾病驟逝，遂欲嘗試將心電圖(ECG)轉化為輕巧、低功耗、可隨身穿戴的貼片，以即時監控患者生理狀態，因而揭開「貼身守護神」研究計畫序幕。

李教授的設計理念，乃是將ECG隨身貼片做成8cmx4cm尺寸，類似OK繃大小，再藉由功耗問題的改善，使之能續航兩週，甚至未來可望達兩年之久；除了貼身的Tag外，亦援引RF ID概念，將Reader設計為可與手機連結之晶片，希能搶在疾病發作數分鐘的黃金時間內，將訊息緊急傳遞到醫療院所或家人，以獲得及時救護，除適用於居家看護場域，亦可應用於即時監控外出運動老人之生理訊息。

台灣無論在生技醫療、IC設計等產業領域，皆深具國際競爭力，但李教授認為這兩大優勢尚未出現有效異質整合，此乃台灣發展生醫晶片之不利因素；故期望透過「貼身守護神」之研發成果拋磚引玉，並配合相關生醫工程研討會，搭建產學交流、異業人才整合之平台。

儘管現今健康監控服務未臻普及，但李教授深具信心，隨著人口老化，未來需求量勢必不小；因對於病人、術後病患及亞健康族群的本人或家人，如何及早發現病兆，爭取黃金搶救時間，著實至關重要。

雲端在握，無時無刻分享歡樂

應如何以雲端方式整合家中娛樂系統，首要難關即是佈線問題，不同的視聽設備皆需使用多種線材，諸如HDMI、AV端子、S端子或IEEE 1394等，使線路錯綜複雜，且易造成安裝困擾。

為解決此等問題，中央大學電機系蔡宗漢教授所領導的團隊，便改採以無線傳遞更優化之視訊整合訊號，使家中所有視聽設備得以接收順暢之視訊資料，不需建構星羅密布之線路網絡，且讓使用範圍得延伸到客廳之外，更不受線路束縛。

以無線連接輸出裝置跟儲存系統，其優勢為不需再攜帶內容存放裝置，如光碟、影帶甚或硬碟等至影音設備處，僅需直接從操作平台下令，便可透過無線方式傳送資料。

在客廳可用iPad之類平板裝置作為控制介面，在大尺寸螢幕上面播放各類影片、照片或音樂；而若移至房間，也可改用iPad或是房中之顯示設備播放，此過程中不再需要帶著資料，一台平板即可滿足所有操作需求。

蔡教授團隊除研究以無線佈建視聽網路外，更藉由新一代的壓縮技術，讓影像傳輸更穩定且順暢，同時甚至在同一時間發送不同內容到不同設備上，讓家庭娛樂中心更為完善且便利。

綠色微雲，打造高效低成本的家中雲端平台

若家中可建構一套完整之雲端服務平台，則無論是儲存共同記憶或分享資訊就更為便利。但現有解決方式乃安裝需全天候開機之專屬伺服器，不但易發熱，也耗損能源，造成不少浪費。

交通大學資工系陳添福教授認為，嵌入式系統是台灣的強項，若能以此利基為出發點，強化整體系統的附加價值，同時更能以生活需求為目標，打造新一代的理想家居環境基礎。

陳教授進一步表示，未來伺服器環境定朝兩極化走，一端是現有的大規模高承載服務區域，必然繼續採用Intel或AMD處理器；但另一端小規模的家庭或分支辦公室，因以經濟效益為優先考量，省電、高效能與低耗電等訴求，便會逐漸轉成使用嵌入式系統。只需簡單設定就能使用，且硬體具有極高可靠度，不需擔心維修或更改。

雖然在海外已有數家廠商開始致力於這項技術研發，但皆處於起步階段。對台灣來說，開發所需的基礎已相當完備，唯獨就最重要的核心處理器仍須加強。陳教授認為，在嵌入式系統上就不需採用耗能大且複雜的x86處理器，反而可使用架構較為精簡且易於疊合使用之ARM處理器。

ARM處理器具有低耗能、低發熱且效能優異等特點，雖然說單顆時脈不如x86處理器，但整體堆疊後，依然可以產生相當大的計算能量，其搭配虛擬化架構後，便能快速且有效地移植各種常見軟體，減少軟體開發者之負擔，將成為未來家中雲端設備的基礎。