首頁 » 智財情報 » 出版品(專利)
出版品(專利)
從技術、產業、環境的演進看未來的發展 (楊雯芳 專利師/博士)(2021/12/16)

 楊雯芳 專利師/博士

一.前言

在軟體的編程上,由於頻繁的修改或更新,版本的控管非常重要,這也讓提供軟體原始碼代管服務的微軟子公司GitHub異軍突起,成為全球最大的代碼存放網站和開源社群,並且榮登百大流量平台。曾幾何時,大家也已經習慣利用1.02.0等代號將技術、產業、環境等劃分版本,用以彰顯其重大的變化。本文就幾個重要的演進,由小到大來淺談未來的發展。

二、無線技術的演進

解放有線束縛的藍牙5.0

藍牙是一種無線通訊技術標準,用來讓無線裝置在短距離間交換資料,以形成個人區域網路(PAN)。從1998年藍牙1.0723.1 Kbit/s10公尺通訊距離到2021年藍牙5.348 Mbit/s300公尺通訊距離,早已從原本設計用於PAN的領域跨界到應用範圍更廣的LAN了。第五代藍牙的特性主要集中在新的物聯網技術上,另外就是客製的規格變化以適用於不同的應用,例如低功耗音頻及一對多和多對一廣播等。君不見街道上已經愈來愈少看到戴著有線耳機的行人嗎?

從短訊、影音到物聯網的5G手機

Google曾經做過調查,一隻手機大約有25萬個專利權利項。不過一般人並不需要深入了解,基本上只要知道符合第幾代標準就能使用,特別是電信服務供應商在推廣升級服務方案的時候(例如:一約到底、直達5G)。從1979年第一代(簡稱1G)的類比式行動電話系統(例如:AMPS)發展到現在的第五代行動通訊技術(簡稱5G),主要是為了適應影音通訊、物聯網、無人駕駛汽車、商用無人機等新技術的應用,其網路延遲時間已降低到1毫秒以下。隨人6G 尚未有公認的標準,但最近的學術文章一直在對 6G 和可能包含的新功能進行概念化,特別是許多預測都包含了人工智慧。

三、網路服務的演進

不論是有線通訊或無線通訊,目的都是將獨立的個體串聯成網路以發揮更大的功能。上一節列舉了兩個以規格版本來區別新舊技術的態樣,下面就將視野提升到更上位的網路來看。

無所不在的網路3.0

Web1.0的內容來自於服務提供者(例如:單純的網頁瀏覽);Web 2.0則允許用戶自主上傳內容,分享內容(例如:Youtube、TikTok等)。Web 3.0使得線上應用或網站可以接收網路上的資訊,並將新的資訊和數據反饋給用戶。

Web 3.0具體的特徵包括:

  • 語義網路(Semantic web):適合將知識理解為一組彼此相關的概念時,就可以使用語義網路,擺脫精確比對的轄制。
  • 人工智慧:透過普通電腦程式來呈現人類智慧的技術,包括普通語言的處理,機器學習,機器推理,自主代理等。
  • 無處不在:藉著各式各樣的通訊標準提供隨時隨地的物聯網。
  • 雲端運算:一種基於網際網路的運算方式,通過這種方式,共享的軟硬體資源和資訊可以按需求提供給各種終端。

Web 4.0 尚未有公認的定義,但已經有人想象Web 4.0是增加它的複雜性並具有更高的智能,裝置之間可以進行推理和通信,並協同工作以完成任務。

四、產業的演進

Nokia有一句廣告名言「科技始終來自於人性」,它的原文是「Connecting People」,而網路的終極功能就是從連結人到連結萬物,連結之後做什麼?始終還是得環繞人的食衣住行娛樂,而支撐它們的背後,其實就是所謂的士、農、工、商產業。它們的演進也不免俗的被貼上了數字的標籤;其中2011 年德國在漢諾威工業博覽會所提出的工業4.0應該是此類說法的濫觴。

士:教育4.0

古代的士就相當於現在的學界,所以教育1.0是古代到中世紀,建立在個人對個人面授的基礎上。教育2.0始於印刷術的發明,使更多人有機會接受基本教育,並帶來了科學探究的文化。教育3.0是由於網際網路和通訊科技的興起,改變傳統教學模式,提供一個學習的科技平臺。教育4.0則將學習者放在生態系統的中心,學習者可以架構自己的學習路徑,達成個人目標。這生態系統包括智慧校園,是因應工業 4.0 的教育發展重要趨勢之一,其運作的關鍵技術還是離不開雲端運算、物聯網、大數據等,使環境訊息(教室、實驗室)、資源資訊(圖書、講義、教材等)、應用資訊(包括教學、管理、服務、生活、辦公等)全部數位化聯網。

農:農業(生產力)4.0

這可能是我國獨創的分代法,目的當然是以流行的話語結合當時的技術來描繪最佳化農業生產力。大致上的定義如下:農業1.0(露地栽培)採慣行種植模式,以簡單器具輔助人力作業的小農生產-確保基本產出的時代。農業2.0(簡易設施栽培)建立栽培技術搭配資材改良與機械化之農業生產-追求產量最大化的時代。農業3.0(精密設施栽培)藉由生物科技、資通科技與自動化機械的農業規模生產-講求精準、提升產值,重視品質的時代。

農業4.0(智慧栽培)藉由感測、智能裝置、物聯網、巨量資料,建構智農產銷與數位服務體系。

工:工業5.0

工業1.0 (1750~1850) 是機械化:蒸汽動力帶動機械化生產。產業經濟創新包括工廠製造代替了手工廠。工業2.0 (1870~1914) 是電氣化:電器動力帶動自動化生產。產業經濟創新包括電力工廠、電器製造、鑄鐵、鐵路和化學品等重工業興起。工業3.0 (1970~2010)

資訊化:電子裝置及資訊技術帶動數位化生產。產業經濟創新包括原子能技術、電子、電腦技術、生物工程技術的發明與應用等。工業4.0 (2011~)是物聯網:產業經濟創新包括建構出一個有智慧型意識的產業,發展具備有適應性、資源效率、人機協同工程的智慧型工廠,以貫穿供應鏈夥伴流程及企業價值流程,創造產品服務化與客製化的供應能力。

未來的工業 5.0已由歐盟委員會在20209月發表,工業 5.0 補充並擴展了工業 4.0。特別的是它強調了工業在社會中地位的因素,這些因素也具有環境、社會和基本權利的維度。工業 5.0 不應被簡單理解為現有工業 4.0的延續或替代。這是一項前瞻性的結果,旨在幫助確定歐洲工業與新興社會需求如何共存,也是面對地球過度發展面臨生態危機的一種反思。

商:商業5.0

商業的區分角度很多,以下節錄商業周刊第320期的報導:

傳統商業模式,從過去以人為媒介的銷售管道(商業1.0),進化到建立物流及實體商店的銷售系統,再導入品牌及服務的行銷觀念(商業2.0)。在網路電商出現後,人們不用出門也能消費,客製化成為可能,同時拉動了金流與物流的再升級,造成線上與線下的激烈競爭(商業3.0)。如今商業4.0,則演化到新的境界,線上線下由分而合,更加入大數據技術,商品與服務由客製化走向個人化、也更即時。而消費者的一舉一動,則將成為大數據的關鍵因子。

根據前述的整理可以發現,各種觀點的分代法並沒有一致的標準也沒有從屬的關係;換言之,教育4.0與農業4.0並非同時發生,而工業4.0也不一定先於商業4.0。不過,可以肯定的是,無論士、農、工、商,一定是建立在當時的科技而發展出相應的模式,甚至是依據科技發展的藍圖而擘畫未來可能的境界。

五、環境的演進

結合上一節在士農工商各方面的發展,便進一步形成下列更上位的概念。

社會5.0

這個名詞來自日本第五期(2016-2020年)「科學技術基本計畫」,以人工智慧與資通技術為核心,解決各式重要社會課題,打造「超智能社會」,並命名為社會5.0(社會1.0 為狩獵社會、社會2.0為農業社會、社會3.0為工業社會、社會4.0為資訊社會)。目前仍處於社會4.0的資訊社會,知識和資訊尚未充分共享,存在跨界合作不足的問題。由於相容技術能力尚未成熟,從氾濫的資料中尋找和分析必要的資訊是一大難題(資訊恐懼症甚至成為文明病,假新聞甚至深度偽造更讓人無所適從),並且由於年齡和殘疾而限制了工作和活動的範圍。此外,更有少子老齡化、農村人口減少等問題上的種種制約。

日本政府藍圖中的社會5.0,所有的人和物都通過物聯網連接起來,各種知識和資訊共享。此外,人工智慧將在需要時提供必要的資訊,機器人和自動駕駛汽車等技術將克服出生率下降和人口老齡化、農村人口減少、貧富差距等問題。通過社會轉型創新成為一個有希望的社會。現在的社會4.0中,價值是通過人類對資訊的分析來創造的;在社會5.0中,超越人類能力的人工智慧分析海量數據,將結果通過機器人等反饋給人類,為行業和社會帶來前所未有的新價值。

地球1.0

筆者認為國際聯盟是第一次世界大戰結束,在巴黎和會召開後的1920110日組成的跨政府組織,也是世界上第一個以維護世界和平為其主要任務的國際組織,為現今聯合國之前身,自此開始重視全球議題,可視為地球1.0的開始。由於面對全球暖化,199712月在日本京都府召開聯合國氣候變化綱要公約國的會議中制定京都議定書,其目標是「將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水準,以保證生態系統的平滑適應、食物的安全生產和經濟的可持續發展」。現在人工智慧、機器學習、電腦視覺及大數據分析等技術,不再局限於傳統應用,正被逐步用於應對日趨嚴峻的氣候變遷問題。除可作為預測外,同時為科學家提供多方面的見解,協助有效制訂極端氣候變化的應對方案。

宇宙1.0

或許基於對地球1.0停滯不前的失望,最近極為熱門的元宇宙乾脆就直接跳過地球2.0進入更浩瀚的宇宙層級。20211028日臉書執行長馬克·祖克柏將Facebook, Inc. 改名為 Meta Platforms, Inc.,宣告邁向元宇宙的雄心(又或許只是為了轉移大眾對吹哨人Frances Haugen控訴其所屬社群媒體Instagram的注意力)。相形之下,五大科技巨頭MAMAA (依據202111月底的市值,依序為AppleMicrosoftAlphabetAmazonMeta)的其它4個就相對保守許多。如果將現在的實體宇宙定義為宇宙1.0,所謂的元宇宙並非是實體宇宙的改良或取代,所以也不應該稱之為宇宙2.0,而是宇宙1.0’之類的吧。時值元宇宙的網路聲量高峰期,網路上可見各種有關技術、產業、應用的討論,在此就不再贅述。題外話:元宇宙的概念其實是生物傳送機(可見於美國科幻電視劇星際迷航)的逆向思考,後者是將你傳送到另一個時空直接身歷其境,而前者則是將另一個(或多個)時空「擬真」在你周圍從而「覺得」身歷其境。

六、結語

研究機構Gartner每年都會發表新興科技發展週期曲線,追蹤元宇宙必備技術AR的發展曲線如下圖所示,2019後年已消失於舞台。隨著元宇宙一詞的熱議,想必2022年的新興科技發展週期曲線上將會有許多元宇宙的家族成員、AR的後代再現。究竟元宇宙只是少數人茶餘飯後的想象、電玩遊戲愛好者的烏托邦,還是全人類都必須進駐的理想國,恐怕還有的等才能說的定。

參考文獻

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/5G
[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/Web_2.0
[4] https://futureparenting.cwgv.com.tw/family/content/index/20289
[5] https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=2504688
[6] https://www.ieatpe.org.tw/magazine/ebook320/storypage02.html
[7] https://www8.cao.go.jp/cstp/society5_0/index.html
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Second_Cold_War
[9] https://arpost.co/2020/09/25/augmented-reality-gartners-hype-cycle/ 

TOP