資訊倫理
議題二
第三單元 重要的新興科技
第四單元 新興科技的應用與展望
資訊倫理
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議題二
第三單元 重要的新興科技
UNIT2
03
0101101001010110100 1 1 0 0010110100101011010 0 1 0 00101101001101101 0 0 1
重要的新興科技
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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？隔空不需要充電裝置，便能無線充
電？就連電視、電影，都是 3D 浮空投影？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)、需端計算 (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)。 62
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「兩」全其美 – 觸類旁通 主題探索 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
2005 年 所 發 布 的 報 告「The Internet of
Things」 中 提 出， 在 網 路 化 的 時 代 中， 除了人跟人之間可以透過網路相互聯繫、
例「廣慈智慧社宅整合管理平台」，藉由
之間亦包含互通的網路環境。因結合感測
戶的工作效率，並有效地降低大樓整體營
透過網路取得物件的資訊外，物件與物件 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
導入各項智慧化系統，期望提升建物內用 運成本，預期的潛在效益可分為兩方面： 1. 費用降低
慧工廠、政府治理等多個領域，也衍生出
照明系統節能 30% 以上
功用很多元，未來科技的發展會讓你想像
再生能源每年降低 272,457.48kWh 用電
龐大的系統整合服務商機。其實物聯網的
不到，像是無人車、隔空觸控就能開關燈 等等，都是物聯網的應用，雖然這些技術
上在起步，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
電梯系統節能 30% 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%
透過廣慈的智慧化系統提供未來社會宅
（Artificial Intelligence，AI）、4G ／ 5G
的資訊中心，收集台北市的社會宅的相關
速發展，創造更多 IoT 成功案例。例如：
政府未來維運的基礎，達到決策系統的根
與低功耗廣域網路（LPWA）等通訊技術快 台北市智慧程式物聯網 2020 年城市應用案
資訊，成為大數據的分析條件以利台北市 據。
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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 64
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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
重要的新興科技
(IaaS)、平台即服務 (PaaS) 以及軟體即服
Cloud)。
為使用者提供什麼樣的服務，而透過這樣
雲顧名思義是這個服務平台為了大眾而建，
戶如何運用這樣的服務。
雲就是為使用者單獨建成的主機，為多個
務 (SaaS)。所謂服務類型是指雲端運算能 的服務能讓使用者獲得哪些資源，以及用 簡單來說，雲端運算就是透過網路儲存
我們的資料，像是我們生活中將資料上傳
雲端等等，就是一種運用。可以不用佔電 腦硬體容量，雲端內建本身就可以無限大。
雲端運算按照供應商和使用者所屬
這三個的區別呢！其實很好分辨，公有
用戶可以透過網路來租這個服務。而私有
單一組織專用。最後的混合雲，就是將前 兩者合為一體，如企業會將內部機密資料
放在私有雲，外部擴展工作放在公有雲上， 同時兼顧。
未來的雲端運算發展之後會更廣泛的應
關 係 可 分 為 四 大 類， 即 公 用 雲 (Public
用生活，以後的企業可以輕易地控制雲，
雲 (Community Cloud) 和 混 合 雲 (Hybrid
上前面所說的物聯網結合，可以將本地服
Cloud)、 私 有 雲 (Private Cloud)、 社 群
將資料在公有雲和私有雲中隨意轉換。加
重要的新興科技
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資訊素養與倫理
務轉移到雲端並且更容易的將數據整合。 3. 人工智慧
人工智慧運用，最直接可以聯想到的就
是機器應用，透過機器應用可以更好的幫 人類處理事務，提升效率來完成工作。
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、
式等。
規劃與學習、自然語言處理、機器感知、
第三級人工智慧（third level AI）：
「 機 器 學 習（machine learning）」 是 屬
指機器（電腦）可以根據資料學習如何
機器社交、創造力等，而我們常常聽到的
機器學習
於人工智慧的一部分，「深度學習（deep
將輸入與輸出資料產生關聯，「機器學習」
如圖所示。
可能的應用包括搜尋引擎、大數據分析等。
learning）」又屬於機器學習的另一部分， 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。
第二級人工智慧（second level AI）： 探索推論、運用知識
指機器（電腦）可以探索推論、運用知
識，是基本典型的人工智慧，利用演算法 將輸入與輸出資料產生關聯，可以產生極 為大量的輸入與輸出資料的排列組合，可 66
能的應用包括拼圖解析程式、醫學診斷程
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是指根據輸入的資料由機器自己學習規則， 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。
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」
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可以由機器（電腦）自己學習而得，擁有
VR 會營造出情境式的氛圍，會感覺就好
自我篩選以及轉化資料特徵的能力，這是
像進入到另一個空間一樣，彷彿是真實世
在第三級人工智慧時期，人類還需要輸
現今 VR 的運作主要分成兩種類型，一
人工智慧很大的突破。
界。
入指令，但現在的科技發展，機器已經可
是藉由外部硬體運算產生虛擬環境，使用
學工藝博物館已經有做咖啡跟做印章的機
的操作，例如二款市面上使用率較高的頭
以自己深度學習了呢！如同現在的國立科
器人了。未來科技會超出我們的想像，並 改變我們的生活。
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 實 境 (Virtual Reality，VR) 是 電 腦
透過各種感知的硬體回饋及複雜的軟體運
算，以立體且高擬真的方式建構的 3D 虛擬 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 ) 進入虛擬
者再藉由穿戴裝置進行訊息的獲取或資料 戴式 VR 裝置 Oculus Rift、HTC Vive ( 在教
育及遊戲市場有不少應用 ) 。市面上目前的
應用會在遊戲上，戴著 VR 設備玩遊戲，常 常會看見民眾被遊戲中的怪物嚇到驚慌失
措的場面，足以證明 VR 設備的真實性。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。
空間後，使用者便能與電腦創造的虛擬空
接下來就要看比較理論層面的東西囉！
各種感官所接觸到的物件，無論是看到的、
戴顯示器」及「控制器」，另為了增加更
模擬出來的。身歷其境的感受，也就成為
增加「手套」、「感測衣」及「跑步機」。
間進行各種互動及操作。對使用者而言， 聽到的、摸到的，甚至是聞到的都是電腦 電腦界的「沉浸式的體驗」代表之一。
一般 VR 所需的硬體裝置至少包含「頭
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
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外，另外內建有陀螺儀、加速計及磁力計
控制器則如同遊戲機的搖桿，同樣可以藉
3D 立體空間中的方位，而近來新增的「眼
控 VR 環境裡的物件。至於 VR 手套則利用
組成的頭部追踨器，可偵測使用者頭部在
球定點追踨」技術則使 VR 的系統能更精細 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。
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。
ＶＲ設備最重要的就是真實性，要經過
一遍遍的測試，不論是偵測系統、環繞喇
手勢對 VR 進行操控。在強調深度體驗的應 用裡，另外會使用更複雜的模擬硬體裝置， 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
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
叭、或是深度體驗，都要讓體驗者身歷其
一種將虛擬影像套疊在真實影像的呈像技
章能幫助更多人了解這項有趣的技術。
影像為基礎，再依各別的需求，將電腦搜
境，這樣的設備才是成功的。希望這篇文
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由陀螺儀等感測器得知手部的位置，以操
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術。它與 VR 最大的不同在於 AR 是以真實
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整後的資料或訊息，用數位圖像的型式附
AR 要能運作，首先要能截取人體感官
加在真實影像上。例如鋼鐵人可以經由面
所能接收到的訊息，其中「視覺訊息」為
統則依據他的指示，將所需的數據圖像資
機」是首要的 AR 硬體單元。藉由攝影機
罩看到頭盔外的現實世界，而人工智慧系 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。
簡單來說ＡＲ和ＶＲ的區別性是，ＡＲ
是我們用真實世界環境的影像去建構，並
結合我們的感官體驗，而ＶＲ則是跟現實 世界區隔，沉浸在虛擬世界中。
最主要且大量要處理的訊息，因此「攝影 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。
重要的新興科技
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方便。
如同前陣子的寶可夢風潮，就是典型的
ＡＲ應用，在手機丟球就能捕獲神奇寶貝。 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。
在 AR 中，使用者則在身處在一個開放的真 實環境裡，透過頭戴裝置，被動接收數位 訊息。而 MR 則是將虛擬世界的物件直接 融合到現實世界裡，使用者穿著 MR 的頭 由於行動載具 ( 手機、平板 ) 普及、裝
置運算能力日益增長，加上行動網路的傳
輸速率愈來愈快，以及 AR 的數據不用集中 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。
結論就是，ＡＲ真的很方便，ＶＲ會比
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
較受限在固定區域去使用，但ＡＲ是在真
力，因此它具有偵測人體方位的定位裝置
像是擴增實境，還可以結合上述說的家庭
需要將虛擬世界的物件，精準地放置在現
實世界，用一台手機，就能做到很多事， 智慧跟人工智慧技術呢！假設我要買一個
家具，只要先用手機掃好產品圖片，就能 連接網路去比價或是線上購物，真的非常 70
戴裝置時，便能在現實世界裡的固定位置，
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及即時繪製虛擬物件的運算單元。同時 MR 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。
重要的新興科技
MR 混合實境，就是將虛擬的場景更好的
視當下的狀況及使用者意願，以不同的比
候可是很不容易，要能夠讓體驗者感受到
實境技術。例如，在舞台上利用全息投影
融合在現實中，這個技術當初在發展的時
真似假的感覺，MR 會是比 VR 和 AR 發展 更為艱困的技術。MR 技術現在還沒有很普 及的原因，就是因為在技術層面還有待克 服。
什麼是 XR ？
延 展 實 境 (eXtended Reality，XR) 是
一個含蓋 VR、AR、MR，由通訊晶片大廠
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
VR 的技術建立虛擬世界的空間，同時以
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。
XR 現在的前景發展可說是日益蓬勃！
高通公司於 2017 年提出並應用在行動裝
XR 將上述這些技術融合在一起，讓他們能
都可以算是 XR 實境技術的一部分，就看
就可以大大幫助我們科技產業。雖然還在
置的實境技術。概括而言，VR、AR 及 MR
使用者要在什麼的時機使用 XR，XR 可以
互相切換，若是將這個技術接軌國際市場， 起步，但這是很棒的發展方向。
重要的新興科技
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資訊素養與倫理
VR/AR/MR/XR 的比較
針對 VR、AR、MR 及 XR 四種實境的技
術特性，從「現實環境連接度」及「人機 互動性」這兩個面向，下面圖表中可以看 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，
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資訊素養與倫理
故只能在有限的視野裡，簡易地操作介面。 至於 MR 則是虛實整合，可讓操作者相當 自由地在現實環境中操作虛擬的事件。最
後 XR 是集大成者，可以由操作者依自己的
需求在 VR、AR、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！讓我們跟著作者的腳步， 繼續探索新興科技的奧秘。
重要的新興科技
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」可以驗證待驗區
三方的銀行交易，存在不信任感。一位自
塊裡的交易。決定的方式採用「工作量證
名 為 "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic
是一個需要大量運算的動作 ( 也就是俗稱的
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)。
區域鏈最好的應用便是在銀行轉帳或是
金融的各項交易上，以下就讓我們看看區 域鏈怎麼運用。
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：
明 (Proof of Work, PoW)」的共識做法，這 「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。
重要的新興科技
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資訊素養與倫理
● 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。
使用區域鏈的好處是可以自由控制自己
的 使 用 有 不 同 的 類 型。 以 下 就 一 般 的 分
也很低，轉移財產時間也很快速，任何人
2018)，將區塊鏈分三個演進的時期予以說
的財產，不需要被第三方控制，交易成本 都可以驗證這些交易紀錄，讓大家可以更 安全的傳送資料。
當然區域鏈也是有壞處的，因為交易技
術是匿名的，如果真的出現非法交易情況，
明。
● 區塊鏈 1.0 (2008~2011)
這是「數位貨幣」的時期，代表者是首
會無法追蹤，區域鏈還在起步階段，也還
度應用區塊鏈技術的比特幣 (Bitcoin)。它
發展吧！
術，以共識機制，達成資訊交換 ( 主要是
有發展空間，讓我們看看它的現況跟未來 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 74
類 ( 陳 珮 為、 王 梓 彥， 民 107; 林 佳 賢，
資訊素養與倫理
利 用 分 散 式 帳 本 (Distributed Ledger) 技 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
重要的新興科技
資訊是正確無誤。
法連網的情況下，它也能進行離線交易。
的應用，如前述所說，用可匿名性更安全
無交易報酬且具資料加密的區塊鏈技術。
在區域鏈 1.0 時期，主要是貨幣交易上
的保障交易，很方便快速。
● 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，都 可以在這個智慧合約的區塊鏈平臺，建立 擁有公信力的智慧合約，甚至是智慧資產
(Smart Assets)。這也開啟區塊鏈應用的大
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
總括而言，IOTA 是一種可擴充、低能耗、
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。
前述所說的網路運算問題，便是未來的
區域鏈需要克服的技術難關，而後來可以
結合 IOTA 加快速率，成為各項技術結合的 關鍵。
6. 5G
什麼是 5G ？
5G 新時代來臨，相比於 4G，它延伸的
頻寬技術，可以讓傳送效率變快，以下皆 有詳細介紹，5G 如何為我們的生活帶來便 利。
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 個世代行動通訊網路使用的技術。5G 與其
他各世代的差異，就是 5G 具有「大頻寬」
及「低延遲」的兩大特性，提供使用更快 速的行動通訊網路。
所謂「大頻寬」指的是 5G 使用更多的無
技術。它使用較前代區塊鏈技術更簡易的
線電傳輸頻段，提供使用者更大的使用頻
快區塊鏈的加密速率，並能直接運用在物
段為 700MHz~3GHz，在這個頻帶區間裡
演算法，在不需要礦工的情況下，可以加 聯網裡各裝置之間的資料交易。此外在無
寬。現在全球通行的 4G，使用的無線電頻
重要的新興科技
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資訊素養與倫理
切割多個 10MHz~20MHz 的頻寬，讓各電
離近、穿透力弱，雖然資料傳輸量大，但
速移動下可以進行 100Mbps 的資料傳輸，
蓋 1~2 公里遠，它的傳輸距離僅數百公尺。
信商提供給民眾使用。一般而言，4G 在高 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
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。
16GB 拍照及錄影資料的手機做資料備份為
● 巨 量 多 輸 入 多 輸 出 (Massive
份，而 5G 不用 15 秒即可完成。
MIMO (Multiple-Input Multiple-
例，4G 的網路需要 3~30 分鐘才能完成備
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。
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 76
是 5G 不像 4G 的基地台，單一訊號可以涵
資訊素養與倫理
MIMO)：
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
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。
最 顯 而 易 見 的 就 是， 當 你 下 載 一 部 影
片，以往的 4G 技術可能需要耗費幾分鐘， 但 5G 的高效率可以提升到幾秒鐘便能下載
好，在影像回傳的功能上，也不會延遲畫 面傳輸，這些成就都多虧於微型基地台的
重要的新興科技
安置跟多天線的資料傳輸，未來也將會結
內則仍在 5G 基礎建設的初期，2020 年初
使用。
執照的資格審查。後續各大電信商取得執
合我們上述不斷介紹到的物聯網等等技術 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
才以近新臺幣 1400 億的天價，完成 5G 的 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。
上述提到的 5G 特性，「大頻寬、低延
用，5G 技術的開發與運用更是各通訊大國
遲」，不只是提升效率這麼簡單，若是結
在全球發展 5G 技術的前五大國家包含：中
在影音、電競、VR 等，讓使用者可以自由
必爭之地。根據報導 ( 凌郁涵，2019)，現
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
合未來科技應用，它的大頻寬特性可以用 切換視角都很流暢。而低延遲特性就可以 廣泛應用在遠距醫療操控和物聯網等等，
在家就能接受醫療服務，並且在急救車來
臨的時間裡，就能傳輸患者資料，節省黃 金救援時間。
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「三」絕韋編 – 鑑往知來 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。
重要的新興科技
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資訊素養與倫理
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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重要的新興科技
「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
87
議題二
第四單元 新興科技的應用 與展望 UNIT2
04
0101101001010110100 1 1 0 0010110100101011010 0 1 0 00101101001101101 0 0 1
新興科技的應用與展望
89
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。
90
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 主題探索
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： 1. 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. 交通
在交通環境主要是讓人、車、路緊密結
合，提升交通便利、改善交通環境與增進 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 可以都
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，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
布線需求，轉由無線方式布建，此外各項 設備也可連接建築物的感測器，進行數據
統計與分析，此外門禁、警報、影像監控 新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
可以即時觀看，較以往更加便利。
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， 減少不必要的耗損，甚至可以利用蒐集到 的數據進行分析，規劃有效的維護保養期 程。
在公共設施上，物聯網大大的提升了檢
測效率，還能將這些檢測數據進行分析， 省時省力又方便。 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。
多面向的物聯網包含製造業，透過遠端
維護機械，並且資料分析，都有助產品設 92
資訊素養與倫理
計和節省機台維護時間。 2. 物流
物流業著重的是倉儲、運輸最終至客戶
中端，結合物聯網技術，可以監測貨物的 溫濕度和運輸車輛的位置、狀態、油耗、 速度等，能有效提升物流業的運輸效率， 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。
我們時常使用的網購也有運用物聯網的
概念，我們可以透過 APP 追蹤到物流位置， 準確知道貨物是否抵達。 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、穿戴設
備、攝影機來收集數據，然後分析並判斷 畜禽的狀況，精準管理畜禽的健康、餵養、 位置、發情期等。
傳統農牧業也能結合科技，透過物聯網
的影像蒐集，來得到更多分析資訊。 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
新興科技的應用與展望
跳頻率、體力消耗、血壓高低。另外亦可
務，將運算資源當成一種公共服務給大眾
院可以更有效控管醫療資源，在高風險傳
要用水只要打開水龍頭，雲端運算的終極
透過網路監控醫療設備、醫療用品，讓醫 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兆，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
使用，如同你要使用電器只要插上插座， 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。
新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
當使用者需要運算資源時，可立即獲得資
以服務的型式來提供。PaaS 服務供應商主
這種模式因而打破了過往取得運算資源的
以及應用程式部署至雲端服務的工具，讓
源，而不需要自己採購設備、建置與部署。 方法。
IaaS 服 務 供 應 商 如 Amazon， 其 EC2
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
（Elastic Compute 2）虛擬伺服器服務，
發環境，開發人員不需要先建置開發環境
分鐘內即可取得如同實體伺服器一樣的運
得虛擬的應用程式開發環境，立即撰寫程
即可讓使用者透過網頁租用，使用者在幾 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。
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
的硬體平臺，只要透過租用服務，即可取 式。如果是用於開發網站應用程式，亦可 結合其他型式的雲端服務，讓服務快速部
署上線。此外，PaaS 服務供應商不只是提 供應用程式開發生命周期所需要的工具與
服務，更進一步提供軟體市集，讓軟體開 發商在應用程式完成後，即有銷售的管道。 PaaS 服務主要有幾個特性：
構，只要設定好所需資源，即可取用
• 提供應用程式開發環境與管理工具，
• 可依使用者的需求動態彈性調整，當
• 提供雲端軟體部署平臺與線上軟體市
硬體資源。
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。
IaaS 幫助使用者使用儲存或應用程式等
基礎運算功能，但不需要購買任何軟體設
備，就可以使用，還可以控制作業系統、 儲存裝置等等，例如主機防火牆等。
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 94
要提供虛擬的開發環境、相關的開發工具，
資訊素養與倫理
支援網頁應用程式開發標準。 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 源。
PaaS 的概念就是已經有人提供給你分發
應用的解決方法，幫我們設計好了平台， 我們只需要租用，還結合其他應用程式去 使用。
SaaS（Software as a Service，軟體即 服務）
新興科技的應用與展望
SaaS 服務型式，是將軟體以服務的型
牌辨識在電子收費系統上的應用、臉部辨
軟體使用環境，讓使用者透過網頁瀏覽器
聲控設備上的應用。另外在交通上各家車
式 來 提 供。SaaS 服 務 供 應 商 建 置 好 整 個
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：
識在手機解鎖或開門的應用、語音辨識在 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
• 使用者透過網路即可使用軟體，通常
中的 siri 聲控，還有去地下室停車的車牌
• 依照使用者數量或使用量來計費。
駛，都還在穩定發展中。
是透過網際網路。
SaaS 就比較貼近我們的生活，幾乎每天
都會使用到，像是手機當中的各種軟體。
總體而言，透過將傳統 IT 架構轉為服務
型式來提供，IaaS 降低了硬體運算資源取 得的門檻、PaaS 降低了開發與部署應用程 式的門檻，而 SaaS 則降低了使用軟體的門 檻。
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
辨識，甚至是近年來一直很火紅的無人駕 教育運用：
人類學習本來是在個別的人腦裏面各自
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 新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
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，除了紀錄下課程學習歷
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。 96
資訊素養與倫理
製造業當然也是幫助很大，透過機器學
習，能更有效率的完成工作，並且確保產 品品質。
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，使機器經 過學習後能有效學習人類能做的事情。以
往病患是透過問診、基本檢查的數據，由 醫生的經驗診斷再加以治療，未來若能透 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。
美國食品藥物管理局於 2018 年批准 AI
新興科技的應用與展望
眼部診斷軟體 IDx-DR 上市，是第 1 款獲 准上市的 AI 醫療診斷軟體，能協助醫師更 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 體生物資料庫」，蒐集國人生物基因數據， 提供學者研究使用，希望能改善國人健康，
有效預防疾病。另一方面，台灣從實行全 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，像是醫療劇
都曾出現過的達文西機械手臂，因為傷口
小可以快速復原的關係，是 AI 在醫療上的 一大運用，但目前仍有一些爭議性的問題
需要克服，但 AI 科技為我們提供了更多選 擇和進步。
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 新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
是一個大型的的 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，
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
透過有趣的互動設計，讓學生更易於學習。
術，以平面結合立體的方式協助學生學習。
場合先模擬練習，仿真的效果也可以讓使
以及物理的拋物運動、化學的分子模型、
以上這些教育實例，幫助使用者在考試
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車
室，做 360 的內裝環視以及模擬駕駛。室
內設計公司使用 VR 眼鏡，讓業主除可以從
例如地理的河谷圖形使用的「地貌沙箱」，
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，
平面的照片了解設計師的規劃外，在尚未
例如：餐廳就有 AR 菜單，讓食客可以透過
感。又有虛擬商城，透過 VR 讓使用者可以
服飾店利用 AR 試衣間，讓消費者不用換衣
動工前，就可以先體驗規劃後的屋內空間 在遠端逛街購物。
消費體驗上也是如此，不論是選車或是
裝潢，甚至是購物等等，都可以先用 VR 技 術篩轉體驗過，避免錯誤決定。
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AR 有何應用？
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
型家俱商利用手機的 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
新興科技的應用與展望
劃路線的指標等。
外，同時也能獲取維修的相關數據。
APP 上都可以看到這樣的軟體，試衣、挑
者，更了解機台上的運作流程與模式，也
生 活 中 的 應 用 帶 給 我 們 很 多 便 利， 在
家具、換髮型等等，都可以先模擬過後， 看看自己適合什麼再做決定，真的非常方 便。
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
在 AR 眼鏡上的應用，可以幫助製造業
可以獲得維修數據，讓操作上方便許多。 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
新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
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、 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」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。
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：
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資訊素養與倫理
新興科技的應用與展望
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
鏈的特色，在著作上，不經由第三方就不 需要多負擔一筆費用，可以直接進行交易， 且也會有紀錄留存，更保障使用者權益。 其他運用：
其他的運用則是基於區塊鏈 2.0 的技術，
心這些虛擬貨幣會打亂現在金融經濟，而
可以自建智慧合約，將活動中有價值且不
進入實際的貨幣交易市場。此外在金融科
法律訴訟時的數位資料或證據、病患的醫
實行限制其流通的手段，但它們仍快速地 技 (FinTech) 方面，傳統的金融機構建置數 位銀行時，也會應用區塊鏈的技術及特性， 以減少營運成本，增加金融服務的效率及
項目。例如：國外網購的跨境支付、境外 匯款、以及有價證券的即時登記和轉讓等。 大多數講到區域鏈就會聯想到金融交易
的運用，降低成本並且快速交易，一直都 是區域鏈在金融運用上努力發展的目標。 著作運用：
現在許多創作者都會透過第三方平臺，
可竄改的記錄置於安全的區塊鏈裡。例如： 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。
6 5G 應用
5G 貼近大眾生活的發展是近一兩年的
事，對於 5G 未來的應用價值，不管是產業
或政府都是非常看好，以下就從三種類別， 了解 5G 將會如何應用。 生活運用：
由於 5G 的大頻寬特性，將使 4G 行動網
販售自己的作品，並且經由其商業模式獲
路的影音串流服務品質再次提昇，例如現
約提供創作者不用再透過第三者，就可以
影像，部分全球領先技術的廠商則可提供
取收益。在區塊鏈 2.0 的帶動下，智慧合 由自己開設交易的平臺，記錄整個著作財
產權的交易過程。例如：歌手可利用智慧 合約，直接向消費者販售自己的歌曲並收 得費用，而不用像現在還得負擔平臺使用 費給支付系統商。
不透過第三者進行交易，一直都是區域
在各家影音平臺大皆可提供 Full HD 畫質的 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。 5G 結合車聯網也可以解決都市裡交通壅塞
的問題，例如：車輛之間透過 5G 的低延遲
聯結，傳遞交通訊息，在主動安全防護裝 新興科技的應用與展望
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資訊素養與倫理
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。
5G 特性就是低延遲，在生活中所看到的
影片，都可以提高解析度並且速度變快， 甚至在交通上也可以更快的傳遞訊息避免 雍塞。
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。
結合實境技術，幫助在教學上的畫面品
質得以改善。
醫療運用：
5G 促使遠距醫療的實現，尤其是注重時
效及精細的場合。例如：透過在救護車上 的相關檢測及影像傳輸系統的布建，可以
透過 5G 影像傳輸及視訊會議的方式與當地
其他運用：
無人機是 5G 市場裡的另一個潛力應用，
尤其是物流系統，例如物流商為了加速商
品的寄送，除了人力也開始使用無人機， 在 5G 強大的網路訊息連結下，商家可以操 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)。
延伸學習
1. 科技部科學發展月刊。https://ejournal.stpi. narl.org.tw/sd
2. 臺北智慧城。取自 https://smartcity.taipei/
3. 薛 智 文 (2018 年 5 月 4 日 )。 從 區 塊 鏈
看 開 源 軟 體。 科 學 人 2018 科 創 講 堂。 取 自 https://sa.ylib.com/MagArticle. aspx?Unit=webonly&id=3947
醫療院所溝通，提供病患更即時的治療，
4. CNET(2019, Feb 25). Microsoft shows off
院或跨國的外科手術，主刀的醫師可以藉
[Web blog video message]. Retrieved from
增加存活率 ( 陳梅鈴，2015)。又如需要跨 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。
醫療上降低延遲時間，就有機會增加病
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人的存活機率。
資訊素養與倫理
HoloLens 2 mixed reality headset at MWC https://www.youtube.com/watch?v=en90xrVXh8&t=37s
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15. The Age of AI(2020, Jan 15). Retrived f r o m h t t p s : / / w w w. y o u t u b e . c o m / playlist?list=PLjq6DwYksrzz_ fsWIpPcf6V7p2RNAneKc
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10. Taiwan Bar(2017 年 12 月 1 日 )。『 發
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析 』 芬 特 克 FinTech EP1【 部 落 格 影 音 資 料 】。 取 自 https://www.youtube.com/ watch?v=5r8kJCE1S1s
11. Taiwan Bar(2018 年 1 月 1 日 )。『 價
值 的 法 則！ 貨 幣 的 誕 生 & 銀 行 的 演 進 』 新興科技的應用與展望
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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，完備現行法律的 不足。( 吳俞慶，2018)
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資訊素養與倫理
新興科技的應用與展望
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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com/2017/11/xrextened-reality.html
「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？
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