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發布日期:2020/11/02
資料來源:林劉恭博士 研發副總經理暨集團技術長/光群雷射科技
光群雷射建立於1988年,多年的研究發展,及應用新的科技與創意,今天的光群雷射已經成為雷射攝影產品全球市占率最高的公司。光群能如此迅速地成長皆得力於多年累積的創新實力、對優良設計的執著、維護生活品質的堅持、及我們在環保上倍受各界肯定的努力。 今天的光群雷射已經是雷射攝影產品業的領導者。我們成長與致勝的原因並不是公司組織的大小;我們能提供給全球客戶最適合的解決方案的能力,才是真正讓光群雷射成為業界翹楚的關鍵。 光群雷射在研發上不斷的投資讓我們在技術與產品上持續居於領先的地位。台灣是許多全球電子與高科技產品發展的基地,我們特別將主要的研發實驗室設置於台灣以享有當地豐富的高科技資源及純熟的技術,並一直提高盜版複製的門檻與難度以確保我們產品的特殊性。技術上的優勢讓我們能夠將更複雜精密的設計應用在雷射攝影產品上,例如多元攝影、高解析度攝影、含有隱型安全碼的原色影像產品等等,這些都是我們持續創新的成果,也是維護客戶產品品質最佳的防禦裝置。 未來將秉持著創新研發、優良設計的執著、維護生活品質的堅持與保護地球的環保理念,我們始終深信企業成功的核心關鍵在於持續不斷地投資產品技術研發,唯有新鮮的創意與新技術才能讓企業的產品與競爭力與時並進,超越群倫。未來將持續開發更好、更具優勢、也更能符合客戶的需要,進而為客戶的商品與設計增加附加價值的產品,光群雷射總是群策群力,提供客戶不同的技術、產品與客製化來貼近客戶需求。因為通常使用雷射攝影產品最主要的目的就是利用其複雜的設計成為防止偽造的門檻,進而保護商品以抵禦劣質偽造品不公平的競爭;或用於封口,藉由不易仿製的特性讓惡意破壞及商品污染一目了然,而保護消費者的安全。 光群的產品不僅成功地為客戶保障其商品的品質,更幫助消費者藉此辨識商品的真偽,以享有原廠高品質的商品,更不會因使用劣質偽造品而損壞器具、影響整體設計、私人信用、或甚至損害健康。光群雷射堅守以我們的產品來為大眾把關,讓大家享有生活的品質。 在生產方面,光群雷射全球生產線的硬體配置都遵循當地的環保法令,以求能安全而乾淨地製造我們的產品,對地球環境負起應有的責任。 在資源利用上,我們始終遵循著「重覆使用、減少使用、資源再生」的做法以減少對環境造成的負擔。在產品製程方面,我們會選用如PET膠膜這種經久耐用的材質,以減少因耗損而產生的大量垃圾。紙張一直是印刷上常用的材料,光群除了儘量使用再生紙類以減少樹木的砍伐,更進一步研究出以石粉製成的石頭紙當作印刷的紙材,以達到與眾不同的印刷效果,也真正做到保護森林資源、對抗溫室效應的部份。 為因應市場需求,致力於開發高附加價值與兼具美觀和防偽功能的雷射產品,以達到技術創新、自我品質提升及更寬廣的產品應用特性,本公司整合開發雷射產品的上下游製程技術,追求更高解析度及提升雷射圖案之設計能力。 全像術最早發明於1948 年,一直到1960 年代雷射發明以後,才使得全像技術得以普遍地應用。其原理主要是記錄兩道同調性很高的光干涉條紋於感光底片上。此底片不僅記錄了光強度,也載有相位的資訊,所以全像技術是以平面材料記錄含三度空間的影像資訊。並且理論上可以藉由任一局部的材料所記錄的資訊來重建原始物件的本體,所以只要有適當的重建光,便可看到與實物完全一樣的立體全像如下圖。 近年來面對商品印刷包裝、仿冒、有價證券與身份識別證的防偽辨識等議題及全球化的趨勢下,雷射全像可提升產品包裝質感與防偽的效果,目前已成為市場的主流,帶來龐大的商機。防偽包裝市場規模將從2018年的1059億美元增長到2023年的1822億美元,複合年增長率為11.5%。其立體成像技術最初由防偽辨識產品開始,後來包裝用途市場快速成長,拓展全像產品的發展空間,現今雷射全像產品的應用可分為安全防偽、雷射商標、包裝等用途,雷射全像膜為目前備受商家推崇的防偽包裝材料,其美觀的裝飾效果與防偽特性,已廣泛應用在食品、藥品、日化用品、菸酒、服裝、禮品包裝以及裝飾材料等精美包裝上,其中,菸酒包裝是最主要的應用領域。 雷射商標早期佔全像總產品值的30%左右,但其成長幅度卻逐漸趨緩,主要因商標防仿冒效果不如預期所致。雷射全像所製成之商標貼紙,若欲複製出相同產品,需與原創者有同樣的實驗條件。但因雷射光波前及相位的組合變化有無數組,以機率而言,甚難以找出相同之原始條件,故理論上是無法仿冒出一樣的模式,但因消費者肉眼辨識率不高,兩全像產品相似率只要達到60%甚至更低,即足以蒙蔽消費者,使大眾誤以為二者相同。造成防仿冒的效果不彰,影響商家採用雷射商標的意願,也使得市場成長受到限制。證件等安全防偽市場方面,因製作時有更多層寫入程序,又有機器幫忙辨識,故可發揮防仿冒的功效。目前美國各州都已採用雷射全像產品。另外某些歐洲共同市場國家的貨幣正考慮使用全像技術。故此方面之應用每年有幾近30%的成長,亦是未來成長較大的領域。 包裝市場方面,由於雷射商標其面積僅佔一小塊,若能運用於產品之包裝,則使用的材料將有數十倍之多。市場值亦將快速地成長。此方面之應用,防偽功能已是其次,是否美觀反成主要的課題。通常是70%的美觀要求, 30%比重的防偽功能。 全球雷射膜市場以PET為主要市場,2018全球PET雷射膜的市場需求量約為42.61億米平方。 全球雷射膜行業離不開政策的推動,人們對環境保護的日益重視,尤其是歐美國家對雷射膜的環保政策越來越嚴格,推動了全球雷射膜行業朝著環保、綠色的方向不斷發展,PET雷射膜因耐候性好,環保性高,故其目前全球雷射膜細分市場主要以發展PET雷射膜為主,PET雷射膜市場的企業數量最多,競爭也最激烈。除了老牌的歐美大廠、台灣企業外,近年來中國的PET雷射膜企業也逐漸加入到國際市場的競爭中。 素面雷射全像效果一直是印刷包裝業者做產品設計時之首選,原因是素面雷射效果對於產品印刷或包裝設計時是最容易設計使用的,實際證明這麼多年下來素面雷射效果的薄膜材料用量上仍是最大的。但是素面雷射之接版縫問題一直是各雷射全像供應廠家難以有效解決的問題,所以各應廠家無不想盡辦法生產無版縫之產品,但最終仍然明顯或隱約看的到版縫線的色差。 其主要原因為其傳統製程限制導致不美觀的接縫線問題,其大約每30~60cm的間距處會出現有色差現象的接縫線,導致客戶端常因接縫線而限制其圖案設計與印刷的選擇,也為因應後端不同產品應用而備料多種規格膜材的庫存成本負擔,亦常因為避免版縫而無法將膜材作最大面積的利用,而有材料成本耗損的問題。 光群雷射已於103年首創開發出「無版縫雷射全像技術」,大幅提升生產速度且與平板相較其版面耐久性相對壽命延長許多,至今全球仍無一間廠商發展出無版縫技術,光群已成為雷射膜產品市場的領頭羊,然而經過6年多的量產經驗,我們檢討仍有許多可以繼續加強改進的部分,希藉由本案研發中心的成立,解決既有無版縫製程存在生產時程長、良率較低、耗材成本高昂的問題,以下將說明素面雷射膜包材的發展歷程與本案研發中心設立之目標。 光群雷射建立於1988年,當時的光群只是一個在激烈競爭環境中努力的小公司。經過我們團隊多年的研究發展,加上持續接納應用新的科技與創意,今天的光群雷射已經成為雷射攝影產品全球市占率最高的公司。以下就技術優勢、SWOT與市場掌握度來說明本公司於市場之競爭力。 光群雷射為全方位包裝設計解決方案概念開發品牌商,在研發上不斷的投資讓我們在技術與產品上持續居於領先的地位。台灣是許多全球電子與高科技產品發展的基地,我們特別將主要的研發實驗室設置於台灣以享有當地豐富的高科技資源及純熟的技術,並一直提高盜版複製的門檻與難度以確保我們產品的特殊性。 本公司自成立以來,研發團隊已具備有雷射全像膜製備的研發設計及整合能力,並相當重視研發人員教育訓練與經驗的傳承,使得本公司產品設計及製造管理從不假手外人而能獨力製作完成,從無核心技術頇受制於他人之情事,故國內(外)知名廠商對本公司產品研發技術、與生產管理力表達認同與信賴。面對客戶所提出各種日新月異的應用領域,本公司具備創新、即時及全方位整合能力,從美工設計、全像拍攝、製作母版、電鑄鎳版、壓印及後段加工皆能獨立完成,藉此滿足客戶少量多樣之客製化需求,並可提供完整解決方案一貫化服務。 現今雷射全像產業的生產重心主要集中在歐美、台灣、中國大陸,其美國、台灣和中國是最主要的生產基地。 美國是雷射全像膜發展最早的地區之一,其市場規模、產能、消費量與生產技術等都居於全球前幾名,由於美國重視技術的研發,故其雷射全像膜產品品質高,屬於高端產品領域市場,但近年來印刷、包裝、防偽等下游產業外移的因素,美國雷射膜企業也逐漸開始向外轉移,美國雷射膜產量占比已於全球市場逐漸下降。 歐洲是世界人口數量第三大的州,亦為全球經濟發展最為發達的地區之一,尤其又以英國、法國、德國等資本主義最為強盛,但於雷射全像膜行業並無特別發展競爭力,其整個歐盟地區大部分以台灣、中國、美國等國家和地區進口相關雷射膜產品。 中國大陸於近年來經濟發展快速,人民生活水平不斷提升,亦追求高品質生活的訴求,食品、醫藥、菸酒、日用化妝品等市場需求龐大,雷射全像因可提高質感與提升產品價值的特性,已成為中國當地香菸品牌在包裝設計上的重要特色,故中國已成為全球雷射全像最主要的需求地區,但中國勞工工資逐年上漲為不可避免之趨勢,且中國雷射全像產品主要集中在中低端領域,企業普遍存在生產規模小、技術單一、高端產品競爭力弱與不重視品牌建立等問題,故中國雷射全像生產廠商於高端產品領域市場競爭力不足,且出口產品競爭力已漸漸減弱中,整體中國產品生產的利基市場應是會以中國龐大的內需市場為主。 我國雷射全像廠商約有8-9 家,公司規模從十幾人到一百多人不等,資本額從幾千萬到幾億新台幣。我國雷射全像廠商產品外銷比例已經達產值七成以上。國內廠家早期皆以安全防偽方面的應用起家,後來因應世界潮流,部份廠商已將重心擺在包裝上,如光群、豐田等, 但仍有廠商堅守防偽崗位,另外研發自製相關的全像設備。台灣雷射全像最終產品仍是以出口為導向,少量多樣及整合性加工產品為主。 中國地區為目前雷射全像膜主要生產基地最大的競爭者,但產品定位在較低階的全像產品,雖在價格上也極具競爭力,但是終端印刷包裝廠商常因為其產品的接縫線問題,而導致不可避免的材料成本、人力成本、庫存成本的損失,亦限制了後端產品的設計與印刷的自由度,使得產品的成本很難降低。 光群雷射自103年成功開發完成無版縫雷射膜產品,大幅提升生產速度且與平板相較其版面耐久性相對壽命延長許多,其產品強調的全捲無版縫特色為客戶解決諸多傳統雷射膜的限制與缺失,使終端產品的性價比高,為客戶降低總體生產成本,故本案開發之產品確實因應其市場需求,其產品特色與優勢更是目前無一能取代的。其成果創造公司國內營增加,其獨具市場區隔性的產品帶動台灣在雷射全像防偽包裝材料的技術能量,更成功將產品推廣至歐美市場,締造光群集團全球營收激增,其市場反應已證實無版縫產品於市場的接受度。 以下則就技術差異與風險評估來說明光群於全球市場的競爭力分析: 技術差異:光群掌握雷射全像全段生產製造技術,從美工設計、全像拍攝、製作母版、電鑄鎳版、壓印及後段加工皆能獨立完成。為業界唯一成功開發無版縫圓筒製版製程技術之廠商。相較於其他競爭者,因為無光群無版縫圓筒版製程技術,仍然採用平版製版製程。 (五)研發中心設立說明 市場趨勢: 目前市面上雷射全像膜包材因其製程限制而有每間格距離會出現色差現象的版縫線問題,故無版縫雷射膜包材勢必為未來發展趨勢。 雷射全像產業技術競爭現況: 中國地區為目前雷射全像膜主要生產基地最大的競爭者,大陸雷射全像廠商目前有100多家,在價格上極具競爭力,甚而有些是大陸雷射全像廠商有些是國營事業部門,在經濟規模與報價上都已經對我國廠商產生威脅。中國地區雖然小廠林立,但發展趨勢為生產廠商大者恆大,小廠並無生存之空間,因為策略聯盟集團逐漸成型,菸廠之合併使其規模愈來愈大,因而更需要與交期穩定,產能無虞及品質優良之廠商合作,故如何降低生產製造成本、提高良率,繼而提升產品競爭力為雷射全像膜製造廠商的目標。 光群雷射設立研發中心的布局與任務: 光群自103年成功開發之無版縫產品在開發完成後的3年呈爆炸性的銷售成長,然而目前雷射全像市場最大生產競爭者中國大陸在價格上極具競爭力,甚而有些是國營事業部門,在經濟規模與報價上已反映影響光群無版縫產品的銷售。本案增設研發中心之動機即改善目前無版縫雷射全像產品之既有製程在良率提升與成本降低的瓶頸。光群成立研發中心為全新開發顛覆過往的製程技術與設備來解決既有製程技術與量產瓶頸,改良傳統產品因為製程限制而產生不美觀的接縫線,產品全捲無接縫故解決過往需要考量接縫間距所造成的材料浪費問題,使後端產品的設計與印刷達到無限設計可能性並將大幅簡化製程程序、縮短生產時程、提升產品良率、降低生產成本,以再創產業高峰。 本計畫以開發獨步全球的前瞻製程技術進行四大主軸研發如下: 領域A綠色環保雷射全像圓筒光學製版技術開發 針對光群獨創之雷射全像圓筒光學製版技術,進行研發突破,與業界其他廠商所採用的平版光學製版技術具有極大差異性,光群獨創採用圓筒上進行雷射全像光學製版,改良傳統產品因為製程限制而產生不美觀的接縫線,使得光群的無版縫產品各項性能均優於同業,為持續保持技術之優勢,研發中心將針對圓筒光學製版技術進行研發突破,發展小尺寸雷射全像圓筒光學製版製程,以加快雷射全像紋路拍攝的時間,並創新開發噴霧式光阻塗佈製程與設備,改善既有製程大量耗費光阻原料與均勻度不佳的問題,整體發展關鍵在於開發設計小尺寸圓筒之雷射拍攝平台、噴霧光阻塗佈製程與設備設計與開發、UV固化製程與其相關控制程序開發、光阻材料配比與試驗等重要製程參數。 領域B高良率低耗損製版技術開發 針對光群獨創之雷射全像圓筒製版技術,全新開發顛覆過往的製程技術與設備來解決既有製程技術與量產瓶頸,過往的圓筒製版技術雖可達到全捲無版縫的優勢,但既有製程存在生產時程長、良率無法提升、耗材成本高昂等問題,研發中心將針對雷射全像圓筒製版預處理製程進行研究,提出利用改變不銹鋼鋼輪的表面金屬結構省略不銹鋼輪上環氧樹脂/銀鏡/銅層等複雜且須委外代工的5個預處理製程,大幅減少了製程程序與生產時程、降低生產成本與提高產品良率,並首創開發電解蝕刻圓筒製版技術與設備開發,利用電解蝕刻法取代反覆電鑄製備出工作版的工法,直接利用電解蝕刻將雷射全像紋路結構複製在不銹鋼滾筒上,大幅減少了製程程序與生產時程,並提高產品良率,整體發展關鍵在於開發設計不銹鋼輪表面處理實驗、電解蝕刻製程與設備設計與開發、電解蝕刻材料配方開發(電鍍液、圓筒表面材質) 與試驗等重要製程參數。 領域C高良率滾筒壓印技術開發 針對光群本案獨創開發之雷射全像圓筒電解蝕刻製版技術,研發中心將開發後續因應的小尺寸專用連續式滾筒壓印製程設備,由於電解蝕刻製版技術所製備的滾筒結構堅固,不容易因生產製造而有磨損造成影響良率的問題,將提高生產良率並大幅降低生產成本,整體發展關鍵在於開發小尺寸圓筒專用之滾筒壓印製程技術、相關製具設計與製程參數最適化。 研發中心技術發展方向: 本案首創提出縮小圓筒直徑的概念來進行雷射全像圓筒光學製版製程,將圓筒直徑縮小以降低整體表面積,使圓筒整體表體表面積縮小,並創新開發噴霧式/浸潤式光阻塗佈製程與設備,改善既有製程大量耗費光阻原料與均勻度不佳的問題,因縮小圓筒尺寸故使雷射全像紋路拍攝的時間從至少需要4天縮減成4小時,本案成果大幅縮短產品製造時程、大幅提升良率與減少耗材浪費,亦易於發展未來因應市場需求更大寬幅的製程。 創新製程優點: 雷射全像產業現行分析: 目前業界技術為採用平版電鑄製版製程,係將拍攝好具有雷射紋路結構的平版,利用平版電鑄製程將其雷射紋路結構複製到平面金屬板上,此版即為母版,可保存再複製製作,隨後完成之母版再利用電鑄設備複製出平面金屬版,此版即為工作版(如下圖所示: 平版電鑄製程-母版製備工作版示意圖),再將工作版組裝至滾輪上方(如下圖所示: 平版電鑄製程-工作版組裝至滾輪上方示意圖),可以很清楚看見滾輪上方的的工作版有間隙造成後續壓印會產生色差的現象。 現行的圓筒製版技術須先進行預處理製程才能開始後續光阻塗佈與雷射全像紋路複製,預處理製程說明如下:將不銹鋼輪製作母版,隨後完成之母版再電鑄鎳複製。製程需耗時約2至3周的時間,且由於製程複雜,故良率一直無法提升。 目前所遇製程瓶頸: 本案提出利用改變不銹鋼輪的表面金屬結構省略不銹鋼輪上環氧樹脂/銀鏡/銅層等複雜且須委外代工的5個預處理製程步驟,大幅減少了製程程序(5步驟縮減成1步驟)與生產時程、降低生產成本、提高技術自主性達100%。 本案首創提出跨領域的電解蝕刻方法運用在圓筒製版技術上,利用電解蝕刻法取代反覆電鑄製備出工作版的工法,直接利用電解蝕刻將雷射全像紋路結構複製在不銹鋼輪上,本案成果大幅縮短產品製造程序與生產時程(製程從須耗時約4~6周的時間縮減成2~3周)、大幅提升良率與減少耗材浪費,亦易於發展未來因應市場需求更大寬幅的製程。 目前業界的滾筒壓印製程係將上述所製備完成的滾輪置於壓印機上方(可見圖為壓印製程示意圖所示:D/R處),利用溫度及壓力將工作版上的雷射紋路壓印複製到塑膠材質的膜上,即製備出雷射全像膜產品,因滾輪上方的的工作版有間隙,故造成後續壓印會產生色差的現象,產品會有每間格距離發產生色差或接縫的現象。 目前公司現行的滾筒壓印技術是利用履帶式滾輪(即工作版)置於壓印機上(可見下圖為履帶式滾筒壓印製程示意圖),利用溫度及壓力將滾壓上方的雷射紋路壓印複製到塑膠材質的膜上,來製備出雷射全像膜產品。 然而此法的工作版結構不夠堅固,有使用生命週期的限制,故需反覆製備工作版,故其生產成本較高昂,在製程中常會發生工作版錯位、脫模、掉屑等問題而造成產品良率影響。 目前所遇製程瓶頸: 本案將創新開發小尺寸專用的連續式滾筒壓印製程設備,搭配電解蝕刻方法製備出具有雷射全像紋路結構的滾筒,再利用溫度與壓力進行壓印複製到塑膠材質的膜上,來製備出雷射全像膜產品。本案開發之滾筒結構堅固,不容易因生產製造而有磨損造成影響良率的問題,下圖為小尺寸專用的的連續式滾筒製程設備示意圖。 創新製程優點: 目前業界採用的「雷射全像平版製版製程」所製作出的雷射膜產品會有接縫線的產生,即每間隔距離會出現色差的現象,後續圖案與產品設計常因接縫線而受限制。 現行無版縫技術係採用圓筒進行雷射全像製版,因體表面積龐大,故在雷射全像光學製版時常需耗費至少4~14天的時間,且後續的製程也因程序繁複,故全段製程至少需要耗費4~6周的時間,因而有生產時程長、良率較低、耗材成本高昂等問題。 本計畫首創提出「雷射全像電漿乾蝕刻技術」概念進行先期技術研究實驗與專利佈局,提出利用小圓筒直徑的概念來進行雷射全像圖案轉印,利用電漿乾蝕刻法直接將雷射全像紋路結構複製在滾輪上,將可大幅縮短產品製造程序、大幅提升良率與減少耗材浪費,由於尺寸縮小成原來的10%,可大幅降低圓筒體表面積與重量,將加快雷射全像光學製版的速度,並改善過往需耗費人力與機器來移動龐大圓筒的問題,希未來藉全新的設備與製程革命性地解決既有製程技術瓶頸。 (二)產業效益 公司/產業效益 說明 可取代國外原有技術來源 強化光群自行研發技術之能力,不仰賴國外技術,技術研發與產品設計均能自行掌握,而關鍵技術亦將進行專利申請保護光群專有技術擁有權,關鍵技術100%掌握於光群。 提高公司技術自主性 光群藉由研發中心成立,自行開研發製程技術與設備設計,掌握製程關鍵參數,以提升製程良率,同時驗證研發技術之可行性,以及透過製程反饋技術研發,進一步精進技術能力。 此外,開發利用改變不銹鋼輪的表面金屬結構省略不銹鋼輪上環氧樹脂/銀鏡/銅層等複雜且須委外代工的5個預處理製程步驟,提升技術自主性100%。 協助公司/產業轉型 研發中心成立,將有助於光群能鎖定最大市場需求量的素面雷射全像無版縫產品,提供更多元化的規格產品,並大幅提升公司的精密製程技術能力。在現今台灣傳統產業面臨國外競爭急需提升技術含量的時刻,本開發計畫將能有效提高台灣產業國際競爭力。 減少產品開發成本/加速產品上市時間 藉由提出縮小圓筒直徑的概念來進行雷射全像圓筒光學製版,使雷射全像紋路拍攝的時間從至少需要4天縮減成3.57 小時,並創新開發噴霧式/浸潤式光阻塗佈製程與設備,改善既有製程大量耗費光阻原料與均勻度不佳的問題,減少產品開發成本;首創開發電解蝕刻圓筒製版技術,預期將整段製程時間從原本至少需要3周的時間有效縮減成1.5周,大幅減少製程程序與生產時程、並提升良率。 其他 藉由研發中心之成立,延攬高階人才、鼓勵研發人員自主學習,參與業界、學界辦立定期講習與技術交流、立下獎勵制度激勵研發人員,並透過各項管理制度將研發經驗得宜傳承。 同時,更明確的研發工作分工,適當分配資源,在顧及商品化量產的研發工作外,亦能鞏固前瞻技術之研發,持續保持技術領先優勢。 提升各項技術自主開發之能力,掌握關鍵技術 建立研發管理與獎勵制度 吸引高階人才,並完善留才、育才之相關制度,提升研發能量,助於公司永續經營
發布日期:2020/10/20
資料來源:美國專利代理人 林庭毅
手機成為現代人不可或缺的配備,而根據聯合國最新統計,全球手機總數已經突破 80 億,正式超越人類總人口數。一支手機上所使用到的技術由成千上萬個電信標準所含蓋,亦即一支手機受到數千或上萬項所謂的標準必要專利 (SEPs) 的技術。電信技術標準主要由第三代合作夥伴計劃(3GPP)製定。3GPP會員同意的標準技術會再提交給 標準制定組織(SSOs),由SSOs發佈而成為電信技術標準。SSOs也定立標準必要專利的授權原則(IPR Policy),要求SEPs的專利權人必須承諾遵循公平、合理和非歧視 (FRAND) 條款對其持有的SEPs進行許可。 這樣可以確保專利權人不能阻止任何技術實施者使用這些標準。然而,專利權人有權為SEPs 申請專利使用費,任何實施者都必須支付許可費才能實施3G、4G或未來的5G標準。 在4G時代之前,通信SEPs (例如3G 和 4G通信SEPs) 的專利持有人已經控制了移動技術在智能手機行業的使用方式。而3GPP現正著手進行5G標準的制定,而過去參與3G 和 4G的大廠很可能會繼續成為技術和市場的領導者,從而在各種市場實現 5G 連接。這意味著這些大廠仍然是5G技術持有者,進而成為市場上5G SEPs的授權方(licensors)。據統計,目前全球5G SEPs的狀況,截至 2020 年 1 月 1 日止華為聲明最多的 5G 專利,其次依序是三星、中興、LG、諾基亞、愛立信和高通。根據統計可以看出前幾名的頂級 5G專利所有人都是過去積極參與 4G 及3G標準的技術領先者。 4G通信時代,個人移動終端是主要的發展及服務對像。然而,5G的應用場景將不再限於個人移動終端,而是更進一步的拓展到其他產業,例如汽車行業、製造業、能源行業、媒體行業和醫療行業等。因此一般預期未來5G專利的授權行為與模式會更加複雜。此外,也因不同產業對技術的需求不同(例如用於車聯網的通信技相較於家電用品間通信所需的技術)而有不同的技術授權需求。因此,過去用於4G通信時代的授權模式不太可能完全複製到5G時代,勢必需要做出調整。故5G時代預期針對不同產業將有不同的授權行為與收費模式。 根據調查,現今已存在有相當程度的5G標準專利。研究指出目前總共宣布了95,526項5G專利,細分為21,571個獨特的專利家族,其中只有44%尚未獲批准。但是,由於大多數5G專利都是最近才提交的,因此預計在未來幾年內專利授權的比例將更大幅提高。 為因應預期的不同產業的授權模式,專利池(patent pooling)被認為是其中一種可能的解決方案。以過去4G通信時代的經驗,專利池成功的解決了部分授權上的問題(例如減少授權人與被授權人之間的交易成本)。考量到5G時代的授權行為會橫跨不同產業(相較於4G的智能手機產業),5G專利的授權成本預期將大幅提高,因此組成5G專利池來授權的想法便被專家點出可為的可行方式,以期能解決其中更複雜的授權問題。專利池的目的是提出一個簡化的授權模式,像是提供所有專利池中的授權人以單一個授權合約授權專利,而所有專利池中的專利權人則經協商後,同意特定的分潤比例。 然而,目前為上國際間仍尚未有真正的5G專利池。同時,5G專利池也被認為是個先有雞還是先有蛋的問題。例如,若組成專利池的會員不多或專利數不足,其他公司或許加入專利池的意願不高。再者,若將來真有5G專利池,也應對不同產業制定不同的授權收費模式,來符合不同產業的習性與需求。這與過去4G專利池的授權模式相比較更複雜許多。因此,專利池的運用是否也能在5G時代如在4G時代般的運用仍然有許多值得討論的空間,也仍存在諸多挑戰待克服。 在2018年,美國半導體供應商博通公司(Broadcom)向德國大眾汽車公司(Volkswagen)提出專利侵權訴訟,擬索討逾10億美元的專利侵權費。博通表示,大眾集團下的保時捷、奧迪汽車等車型侵犯了該公司的18項專利,尤其是導航系統和信息娛樂系統。博通更向法院要求對大眾汽車的多款車型發出法禁令,禁止大眾汽車繼續生產及銷售侵權車款。為此,博通在德國曼海姆市(Mannheim)和慕尼黑市(Munich)都已發起訴訟,要求大眾支付賠償金。目前,雖然兩造已達成協議且已經簽署了庭外和解協議,本案看似以和解收場,然而若細看博通的舉動,不難發現過去以電信業為主智權戰爭正在往其他產業漫延。 博通公司是一家通信半導體公司,也積極參與通信標準的制定,因此也持有為數不少的通信SEPs。近年來,該公司也活躍在晶片領域。博通在2017年將總部從新加坡遷往美國。在同年11月,博通更擬以1300億美元收購美國晶片巨頭高通,此舉讓博通的名氣一時間名聲大噪。然而其實早在2008年,博通就曾在美國法庭上指控競爭對手高通侵犯專利權,引起了人們的注意。高通和博通最終在2009年終達成和解。這一案件中的核心專利是基帶處理器晶片,這些晶片可以實現手機的基本通信功能以及圖形、多媒體和數據傳輸等其他功能。最後,高通同意在四年內向博通支付 8.91億美元的專利授權費。 在過去4G通信時代,博通公司也參與不少的電信專利訴訟,然而無論是以原告或以被告的身份,專利訴訟中的主體都是以智能手機業的公司為主。何以博通會告上汽車製造商,實是因為聯網汽車的時代即將來臨。汽車製造商在進入通信領域後正在面臨越來越大的風險,博通此次針對大眾汽車的訴訟對整個汽車行業也有很大影響。博通是對終端產品的汽車製造商提起訴訟。汽車製造商擁有最高的利潤(一台汽車的價格相比一台手機的價格),為原告提供了可能的賠償支付的最大槓桿。此外,聯網汽車多年來幾乎已經成為所有品牌汽車現代車型的一部分。因此,博通公司同時在美國提起類似訴訟也就不足為奇。2018年5月,博通在法院程序後更在美國國際貿易委員會(U.S. International Trade Commission, ITC)對豐田汽車(Toyota Motor)和松下(Panasonic)等日本公司的產品發起調查,指控它們侵犯了汽車娛樂系統的專利。 除博通將傳統電信業的智權戰爭延申到汽車產業外,在2019年5月10日,Continental Automotive Systems也在加州北區聯邦地方法院投下訴狀,狀告Avanci, LLC及其底下會員公司。Continental認為Avanci對其握有之標準必要專利的授權行為違反了公平、合理、無歧視之原則。此舉看似僅為另一件因受授權方式未談攏而告上法院之案件,但實則為另一件案例代表,SEPs的戰爭已從電信產業正式擴展到其他領域。 由易利信(Ericsson)所主導的AVANCI 是一個專利許可平台,其中收集了許多通信標準專利,並向許多汽車大廠授權通信SEPs該專利平台對 2G、3G 和 4G SEPs 進行許可,以准許在汽車領域和物聯網領域使用這些專利。過去4G SEPs的授權行為通常以整機價格為基準,專利權人針對移動終端的整體售價收取權利金。然而,若專利權人針對汽車產業也以同樣的授權金收取方式,汽車行業可能無法同意這樣的授權 模式。因為一台汽車的售價可能是一個個人移動終端數百倍到數千倍,若以過去的授權模式操作,終端汽車製造商將付出巨額的授權金。 Continental是車用行動通信元件的供應商,提供該元件給車製造商使用。根據Continental在訴狀中指出,Continental為車商之一級供應商,提供無線通信控制單元 (telematic control units, TCUs)元件給車製造商,而TCUs的內部具有網路存取裝置 (network access device, NAD),Continental稱其再向二級供應商購入NDA。NDA包括一基頻晶片 (baseband chip),而該晶片則是二級供應商再向三級供應商購入的。訴狀中Continental指出基頻晶片是提供TCUs無線通信能力的主要元件,也是Avanci所主張之SEPs所含蓋的範圍。 Continental指稱Avanci最早於2017年尋求向車製造商直接授權基頻晶片SEPs,然而Continental亦曾於2018年向Avanci尋求相同SEPs授權但遭到拒絕。Avanci表示不會將其SEPs授權給各級供應商,而僅授權給終端產品製造商,也就是汽車製造商。如此一來,Avanci的授權方式即是採取傳統行動通信的授權模式,也就是終端產品(手機)才是授權的對象而非通信晶片。Continental指稱Avanci此一授權行為目的在收取更高的權利金,因終端產品往往要價數萬美元,而TCU僅值數十美元。 本案尚在聯邦地方法等待審理,但本案議題點出了當專利權人授權行動通信SEPs的對象非為傳統之行動通信裝置時(例如本案所牽扯的產品為汽車)的所需面臨的複雜度。然而可預期的是,隨著5G時代的到來,萬物聯網,從日用品到工廠機器都有無線通信的能力,勢必讓SEPs始何授權的方式更加複雜。法官見解與判決關係各家專利權人與專利實施人如何應對,也勢必牽動SEPs的授權生態 。 據統計,目前以5G SEPs 起訴最多的專利權人是華為與Nokia 。IPR Licensing Inc.與Evolved Wireless Llc.均為專利主張實體(Patent Assertion Entity, PAE),他們利用早先向LG和InterDigital收購而得的專利提起訴訟。深入檢視訴訟資料,尚未發現有任何汽車製造商或汽車供應商成為被告,目前提告人主要針對的是手機製造商(例如Samsung、Apple、ZTE、HTC、華為)或基站供應商(Nokia以及華為)。 要衡量誰會是下一代標準的技術與專利領頭羊,技術文稿貢獻的數量是一項重要指標。研究指出車用5G技術貢獻最多的前15大公司,還沒有任何汽車製造商,主要的玩家仍然都是過去4G時代的晶片、手機或基站製造商。不過再繼續深究資料可以發現,Volkswagen(28件5G文稿貢獻)、Robert Bosch(26件5G文稿貢獻)、Toyota(25件5G文稿貢獻)、Continental(23件5G文稿貢獻)或General Motors(22件5G文稿貢獻)等汽車製造商和供應商,也已經開始提交5G相關(例如車聯網)文稿貢獻,儘管數量不算太多。 5G專利授權的首要任務應是找到簡潔的授權模式,否則授權可能難以成功,甚至引發常態性的法律糾紛。過去智能手機產業所累積的SEPs授權經驗在相關業界運行多年廣,因此大多數專家認為5G將與3G或4G的授權談判類似。然而,智能手機領域外的5G專利授權是個全新的世界,將更複雜且更具挑戰性。由於5G的應用因產業而異,因此授權機制需要更加靈活,可以預期不會有一種能適用於所有模式規格。例如汽車的5G安全功能、冰箱5G連接到其他家用電器所需要的技術含量是完全不能相比的。一套統一的5G授權模式是固化且不可行的,而靈活的授權則是必要的。業界同時更需要找到一套能夠集合和打包5G專利授權的機制,以避免專利僵固性。
發布日期:2020/10/14
資料來源:林劉恭博士 研發副總經理暨集團技術長/光群雷射科技
防偽市場概略可分為: 雷射全像: 全像術可以分為如下若干類。透射全像術,如利思和烏帕特尼克斯所發明的技術,這種技術通過向全像術膠片照射雷射,然後從另一個方向來觀察重建的圖像。後來經過改進,彩虹全像術可以使用白色光來照明,以觀察重建的圖像。彩虹全像術現在廣泛的應用於諸如信用卡安全防偽和產品包裝等領域。 RFID: 無線射頻辨識(英語:Radio Frequency IDentification,縮寫:RFID)是一種無線通訊技術,可以通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。 3D浮雕: 將曲線合理的彎曲或偏折,從而凸線特定輪廓。浮雕效果可很多應用中見到,如銀行存摺上的浮雕底紋、國家各種證件、各種公司商標的標緻浮雕等。 示蹤劑: 因成份及內含物或是比例的不同,而用來辨識真偽,汽車零件是常用此技術來防止偽造。 變色油墨:不同 全像技術最早發明於1948年,一直到1960年代雷射發明以後,才使得全像技術得以普遍地應用。其原理主要是記錄兩道同調性很高的光干涉條紋於感光底片上。此底片不僅記錄了光強度,也載有相位的資訊,所以全像技術是以平面材料記錄含三度空間的影像資訊。並且理論上可以藉由任一局部的材料所記錄的資訊來重建原始物件的本體,所以只要有適當的重建光,便可看到與實物完全一樣的立體全像。 雷射全像技術--為目前防偽與高端包裝市場的主流 近年來面對商品印刷包裝、仿冒、有價證券與身份識別證的防偽辨識等議題及全球化的趨勢下,雷射全像可提升產品包裝質感與防偽的效果,目前已成為市場的主流,帶來龐大的商機。 防偽包裝市場規模將從2018年的1059億美元增長到2023年的1822億美元,複合年增長率為11.5%。 其立體成像技術最初由防偽辨識產品開始,後來包裝用途市場快速成長,拓展全像產品的發展空間,現今雷射全像產品的應用可分為安全防偽、雷射商標、包裝等用途,雷射全像膜為目前備受商家推崇的防偽包裝材料,其美觀的裝飾效果與防偽特性,已廣泛應用在食品、藥品、日化用品、菸酒、服裝、禮品包裝以及裝飾材料等精美包裝上,其中,菸酒包裝是最主要的應用領域。 素面雷射全像效果仍是市場最大量之需求,但其製程限制存在不美觀的接縫線 素面雷射全像效果一直是印刷包裝業者做產品設計時之首選,原因是素面雷射效果對於產品印刷或包裝設計時是最容易設計使用的,實際證明這麼多年下來素面雷射效果的薄膜材料用量上仍是最大的。但是素面雷射之接版縫問題一直是各雷射全像供應廠家難以有效解決的問題,所以各應廠家無不想盡辦法生產無版縫之產品,但最終仍然明顯或隱約看的到版縫線的色差。 其主要原因為其傳統製程限制導致不美觀的接縫線問題,其大約每30~60cm的間距處會出現有色差現象的接縫線,導致客戶端常因接縫線而限制其圖案設計與印刷的選擇,也為因應後端不同產品應用而備料多種規格膜材的庫存成本負擔,亦常因為避免版縫而無法將膜材作最大面積的利用,而有材料成本耗損的問題。 光群雷射已於103年首創開發出「無版縫雷射全像防偽技術」,大幅提升生產速度且與平板相較其版面耐久性相對壽命延長許多,至今全球仍無一間廠商發展出無版縫技術,光群已成為雷射膜產品市場的領導廠商。 誠如莊新烈總經理(豐田科技股份有限公司)所言:「在金屬輪上直接做出全像影像,乃是全像技術這個領域的夢想!」--在全像防偽技術業界,將近四十年經驗的老前輩--這樣敘述在金屬輪上做出全像防偽影像技術的重要性! 在金屬輪上直接做出全像防偽影像技術,乃是全像防偽影像技術業界未曾想過的方式,這也是這兩個發明專利的重要性! 本創作之光阻塗佈裝置,其係利用噴灑頭的方式將光阻材料以噴灑方式形成於基材(圓柱形滾輪)上,不僅更光阻膜較均勻且製程也更快速,製程時間可大幅降低至數天。此外,噴灑頭的方式形成光阻膜比較不會產生條紋也較不容易剝離。更者,圓柱形滾輪的截面尺寸、長度更為彈性,可依據需求做不同設計。由於,光阻膜的品質提升,進而全像圖圖案轉移整體的製程良率亦提升,製程成本亦可大幅下降。 圓柱形滾輪120水平設置於基座110上且噴淋構件130設置於圓柱形滾輪120上方,其中當噴淋構件130將光阻材料噴灑於圓柱形滾輪120時,第一制動構件112以一第一速度轉動圓柱形滾輪120;以及光阻材料塗佈噴掃於圓柱形滾輪120後,第一制動構件112以一第二速度轉動圓柱形滾輪120,以將光阻材料均勻塗佈至圓柱形滾輪120上,其中第二速度高於第一速度。於一實施例中,第一速度為1 RPM至500 RPM,而第二速度為100 RPM至3000 RPM。 本創作光阻塗佈裝置,可使光阻塗佈地更均勻且縮短製程時間,亦可製作較薄的光阻膜。光阻塗佈經顯影後,未覆蓋光阻處金屬底材即露出,在下一個製程步驟裡,便可將金屬蝕刻,顯現出全像紋路。 本創作之光阻塗佈裝置,用於將一全像圖圖案轉移至一飾材,其結構整體設計可使光阻塗佈地更均勻且縮短製程時間,進而提高產品品質。 本發明之一實施例之一種無縫全像圖圖案轉移方法,用於將一圖案形成於一金屬滾輪上,其包括以下步驟:先以適當方式形成一光阻層於金屬滾輪上,接著,圖案化光阻層,再來,將光阻層上的圖案轉移至金屬滾輪上。說明如下。 請先參考以下流程示意圖及圖2-1至圖2-4,流程示意圖顯示本發明之一實施例之無縫全像圖圖案轉移方法之流程示意圖; 首先,請參考流程圖與圖2-1,提供一金屬滾輪100,於一實施例中,金屬滾輪為圓柱形金屬滾輪,其中金屬滾輪之材質包含但不限於不鏽鋼。以適當方式,形成一光阻層200於金屬滾輪上100(步驟S100)。接著,對光阻層200進行一微影製程步驟(lithography)使光阻層200圖案化為一圖案化光阻層201(步驟S101),可以理解的是,微影製程包含曝光、顯影等步驟,此即不再贅述。 於一實施例中,請參考圖2-2,於微影製程步驟中,圖案的一線寬L與一線距S的比值為1,而於又一實施例中,依據不同的圖案設計,圖案的線寬L的長度範圍可為0.1微米(um)至1.5微米(um)且線距S的長度範圍可為0.1微米(um)至1.5微米(um) 接續上述,請參考圖2-3,施加一電場於金屬滾輪100,並以圖案化光阻層201為遮罩進行一異向性蝕刻步驟,以將圖案蝕刻於金屬滾輪100上(步驟S103)。於一實施例中,異向性蝕刻步驟包含但不限於一電化學加工蝕刻步驟(electro-chemical machining,ECM)。於又一實施例中,圖案蝕於金屬滾輪的最大深度H為0.1微米(um)至2微米(um)之間。 最後,移除圖案化光阻層(步驟S104),移除後的結構如圖2-4所示。本發明直接將圖案刻在金屬滾輪上,可有效降低成本。 在金屬輪上直接做出全像防偽影像技術,乃是全像防偽影像技術業界未曾想過的方式,這也是這兩個發明專利的重要性! 本案首創提出縮小圓筒直徑的概念來進行製版,將圓筒直徑縮小以降低整體表面積,使圓筒表面積縮小,並創新開發光阻塗佈製程與設備,改善既有製程大量耗費光阻原料與均勻度不佳的問題,因縮小圓筒尺寸故使全像紋路拍攝的時間從至少需要數天縮減成數小時,本案成果大幅縮短產品製造時程、大幅提升良率與減少耗材浪費,亦易於發展未來因應市場需求更大寬幅的製程。 採用新塗佈製程,較易控制均勻度,故良率大幅提高。 大幅減少光阻耗材,降低生產成本。 全像曝光時程短,生產效率高,產出也高。 耗材消耗少,成本降低。 本專利首創提出「雷射全像電解蝕刻技術」概念進行先期技術研究實驗與專利佈局,提出利用小圓筒直徑的概念來進行全像圖案轉印,利用電解蝕刻法直接將全像紋路結構複製在金屬滾輪上,將可大幅縮短產品製造程序、大幅提升良率與減少耗材浪費,由於尺寸縮小成原來的10%,可大幅降低圓筒體表面積與重量,將加快全像光學製版的速度,並改善過往需耗費人力與機器來移動龐大圓筒的問題,未來藉全新的設備與製程革命性地解決既有製程技術瓶頸。 2023防偽市場大約有1822億美元, 年複合成長率約為(CAGR)11.5%。防偽市場概略可分為:雷射全像,RFID,3D浮雕,變色油墨及示蹤劑等等。 因防偽市場如此之大,正是先進技術可以發揮高毛利、高利潤的特色;這兩個專利中所提到的概念,用來開發獨步全球的前瞻製程「先進雷射全像防偽技術」在「雷射全像防偽」領域中正可獨占鰲頭!
發布日期:2020/09/16
資料來源:經濟部智慧財產局兼任專利審查委員 蔡茜堉
在新冠肺炎疫苗問世之前,個人防疫的最佳做法是勤洗手、戴口罩,避免病毒進入人體。疫情剛發生時是冬末春初,戴口罩是舒服的;到了夏季,台灣氣溫高、濕度高,尤其2020年夏季氣溫動輒攝氏35度、體感達攝氏40度,戴口罩難以呼吸又悶熱,降低人們使用的意願。是否有防護力佳、又透氣舒適的口罩呢?我們要拆解關鍵元件並從專利的角度為大家介紹世上已有的相關技術。 根據台灣醫療器材分類資料庫(註1)的定義,口罩屬於醫療用衣物(Medical apparel),用以防止病人與醫護人員之間的微生物、體液以及粒狀物質的傳遞。為執行手術程序(Surgical procedure)而穿戴之外科手術衣口罩屬第2等級醫療器材,其餘產品屬於第1等級醫療器材。 醫用口罩應符合國家標準CNS14774(T5017)「醫用面罩」或其他具等同性國際標準之性能規格要求;若標示或宣稱具等同N95或以上效果的醫用口罩,其防護效率及呼吸氣阻抗(壓差)則改依CNS14755(Z2125)「拋棄式防塵口罩」D2等級或以上的性能規格要求。 標準的醫用口罩分為三層,外層為聚丙烯(PP)防潑水不織布防止飛沫進入、中層是熔噴(Melt Blown)不織布,利用熔噴結構網靜電吸附90%以上的5微米顆粒,內層是超聚丙烯或聚乙烯(PP或PE)親膚性不織布,吸收汗水、油脂與戴口罩者的口沫。 依照市場分析報告指出,2019年全球醫用口罩市場規模估計為7.9億美元,受新冠疫情影響,僅2020年Q1就達749億美元,預計2020全年將達到1664.4億美元。全球口罩市場的產值預計在2019至2025年期間預計將以超過11%的複合年增長率(CAGR)成長。在後疫情時代,醫用口罩是人們的重要配件,提升自我防護成為新常態,讓我們思考如何改善口罩的使用體驗,創造產業的新價值。 構成醫用口罩的組件可分為外層過濾網、中層過濾網、內層過濾網、耳掛、鼻樑貼條和封邊貼條,與溼氣直接接觸的組件是內層過濾網,但是在內層過濾網與口鼻之間的區域除了呼出與吸入的氣流之外,臉頰和鼻頭分泌的油脂、臉頰的汗水、口沫、口鼻呼出的濕氣都會影響我們戴口罩呼吸的舒適度,往往造成戴不住口罩的窘境。針對濕氣這項缺陷,完整的功能面敘述應該是「內層過濾網吸收口沫、油脂、汗水,但是吸收口鼻呼出濕氣的功能不足,且濕氣隨著口鼻呼吸的氣排出人體,累積在口鼻與內層過濾網之間的區域」。 就慣性思考而言,直覺想到增加透氣率就能排出濕氣、降低溫度,例如使用孔洞大的過濾材料或挖設通氣孔,如同口罩不緊貼臉頰也有透氣涼爽的效果,但是我們使用口罩的目標是防範病毒經由呼吸進入人體,因此前述的方法都不能使用。簡單說,我們需要密閉性好的口罩以過濾病毒、又需要密閉性差的口罩以排出濕氣,這是一個典型的技術矛盾問題,如何使口罩密閉性佳又透氣?進而發展可水洗、多次使用的環保口罩。 接著我們考慮口罩過濾病毒與排除溼氣的使用時機和功能區域,口罩過濾病毒與排出溼氣的作用時間都在我們戴上口罩時,所以無法用功能發揮的相異時間分離技術矛盾。但是口罩過濾病毒與排出溼氣的功能區域不同,吸入的氣流從外進入,濕氣則是由內而外,從不同方向接觸內層過濾網,因此第一種思考方向是內層過濾網可以設計成內外兩面不同的性質,例如內層過濾網朝外和朝內的孔隙大小不同,達到半透膜的效果,增加排除濕氣的效率。或是加上特殊設計,使部分的內層過濾網具有排除濕氣和熱量的功能,達到兼顧過濾和降低濕度、溫度的效果。 第二種思考方向是分割口罩的部分區域,並使用無所不在的大氣壓力幫助排濕,具體做法是使用單向排氣閥,整個口罩的外部用以過濾病毒,但單向排氣閥使用呼出氣流的正壓開啟排氣閥,濕氣往外逸散,吸氣時自動關閉排氣閥,且閥口設置口沫吸收裝置,避免口沫噴出。此類口罩問市已久,例如圖1的3M Cool Flow呼氣閥,設計目的在於快速釋放溫熱且潮濕的呼氣,防止呼出的熱氣累積在口罩內部。 第三種方法是利用材料本身的特性解決排除濕氣的問題,例如特殊的編織方法可以利用毛細現象或是特殊塗層吸收濕氣往外排出,類似吸濕排汗機能服的效果。這類口罩市面上也有發售,例如Uniqlo的AIRism材質口罩,Under Armour使用幫助散熱的Iso-Chill布料製作立體口罩,或是美津濃的Ice Touch冰涼觸感口罩等,這三種口罩都在貼近臉部的內層使用吸濕排汗的布料,達到降溫排濕的效果,且可清洗後重複使用,但此類口罩不符合醫療器材規範,僅能作為日常使用。 口罩是構造簡單、發展成熟的產品,對其進行突破性創新並不容易,必須跳脫製程參數改良的窠臼,往不同方向思考才能誕生新思維。以下從專利觀察國際大廠如何兼顧醫用和透氣排濕的需求,發展適合的口罩技術與產品。 OM Halyard Inc是美國的醫療器材廠商,主力產品是醫用口罩、手套、面罩等醫材,OM Halyard在2016年4月提出美國第US10314346 B2專利的美國專利臨時案(Provisional Application for Patent)申請,以爭取較早的申請時點,再藉由PCT案進行多國布局,目前已擁有美國、歐盟的專利權,日本、墨西哥、澳洲、韓國等國正在審查中。第346號專利的標題是「Face Mask Having Improved Comfort Through Cooling of Microclimate Through Use of a Phase Change Material (通過使用相變材料冷卻微氣候而提高舒適度的面罩)」,Microclimate微氣候指一個小範圍內與周邊環境氣候有異的現象,在此表示口罩內部區域。 本件346號專利的技術是在多層結構的口罩中,在過濾層以不連續圖案塗布相變材料,並且依據臉部溫度和呼吸氣流的特性放置相變材料,以實現最佳的降溫效果,相變材料(PCM, Phase Change Material)是指材料在相變時放出或吸收大量熱,以達到加熱或降溫作用的物質。口罩的形狀可以調整,以增加臉部皮膚與相變材料的接觸並降低口罩內部的氣體空間,不僅減少呼出的溫暖潮濕空氣,並可以用較少的相變材料提供足夠的冷卻效果。塗布在過濾層的相變材料的不連續圖案可作為口罩內層之間的間隔,提高抵抗飛沫的耐飛濺性。 在346號專利的實施例提到可降低口罩內溫度達攝氏1到7度,專利說明書內有實驗數據證明效果。圖2是擷取自專利說明書揭露的口罩設計,OM Halyard提出的口罩設計如同一般的醫用口罩有三層,但是在第一層材料(元件802)和第二層材料(元件806)之間設有半球型的間隔物(spacer,元件302),間隔物的高度為S,第一層材料和第二層材料的間距為D,D的大小可受S影響。間隔物不是連續分布的,彼此間形成通道(channel,元件314),通道的作用是均勻導流熱氣和濕氣,使其不會聚集在特定區域。 由相變材料製成的立體間隔物(元件302a、302b和302c)分布在最內層、第三層材料(元件808)上,且立體間隔物的部分區域(元件302a和302b)突出於第三層材料的內外面,作用是直接接觸傳導熱能。第三層材料和第二層材料之間的通道(元件315)作用也是均勻傳導熱能於口罩兩個內層間,通道的高度D1也與元件302a的高度S1有關。立體間隔物的設計很特別,如同椎狀物或燈泡球型,接觸外層的表面積比較大、接觸內層的表面積比較小,加速熱能往外層傳遞,在此例中,元件302b會面對使用者臉部皮膚,吸收熱能往外傳導。 346號專利對立體間隔物的材質也有說明,可使用聚環氧乙烷(polyethylene oxide)、聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidones)、聚乙烯基吡啶(polyvinyl pyridine)之一種或兩種以上材料,稱為吸濕聚合物(moisture absorbing polymer),吸濕聚合物佔立體間隔物的比例也不限定,重量百分比可達10%以上。吸濕聚合物可以用其他黏合劑封裝為立體間隔物,或添加香精、消毒劑等附帶其他功能。立體間隔物的高度範圍是0.025 mm到3 mm之間,長度、寬度或半徑是0.25 mm到5 mm之間。立體間隔物的分布可以採用各種圖案、網格等形式,視需求調整硬軟度或泡沫狀,立體間隔物的面積佔口罩各層累計之總表面積約1%~70%為佳,能提供2,600~20,000焦耳/平方公尺的降溫能力,大約每個口罩的面積是30焦耳。 OM Halyard對醫用口罩的散熱、排濕提出可商業化的見解,三層式的口罩採用目前通用的材質構成防潑層、過濾層、親水層,技術改良之處是在親水層配置特殊設計的立體間隔物,藉由立體間隔物的形狀進行接觸式熱傳導,利用構成立體間隔物的吸濕聚合物移除濕氣。立體間隔物構成的空隙,使口罩內層空間均勻導流,讓熱能更易於往外傳遞,充分利用單一組件的不同屬性設計多樣化功能,並且在多個國家布局專利,提昇未來透過智慧財產權帶來的收益。 註1:台灣醫療器材分類資料庫https://mdlicense.itri.org.tw/DB/intro.html
發布日期:2020/09/14
資料來源:經濟部智慧財產局兼任專利審查委員 蔡茜堉
紅外線半導體雷射最廣為人知的應用是測距─光達(light detection and ranging, LiDAR),利用光束測量目標的距離,可以精確測距、辨識物體外型並建立周遭環境的立體資訊模型。光達的原理是對目標區域發射光線,如果目標區域的物體表面反射光線,再根據光線返回的時間來計算距離。 光達被稱為是自動駕駛車的眼睛,目前多數的車用光達利用飛行時間(Time Of Flight, TOF)技術發射短脈衝(大約10ns奈秒)905nm奈米波長的雷射光束,掃描周圍環境並記錄反射光線,以建立汽車周圍環境的點雲(point cloud)。根據美國和其它國家的雷射安全規則,光達的發射距離僅限30至40公尺,主因是限制雷射光束功率,以免傷害人眼,如果自動駕駛車在高速公路以時速70英里(約113公里)行駛,探測距離至少要200公尺,才能爭取6秒反應時間,就目前的規範而言遠不足所需。 目前車用光達大多採用波長905nm的半導體雷射,因為905nm的技術成熟、成本低,可以產生較高功率的短脈衝雷射,提高量測距離,但是波長大於1400nm的紅外光對人眼比較安全,例如發展中的1550nm半導體雷射。因為可見光與波長小於1400nm的紅外光的能量會聚焦在視網膜,再加上眼球如同透鏡般的聚焦作用,累積的能量可能對視網膜造成不可逆的傷害。目前車用光達都符合人眼安全規範,雖然號稱對人眼沒有健康影響,仍有當光達密集時誤傷人眼的可能,即使相對安全的1550nm紅外光也有發射功率的考量。 除了前述介紹的車用光達外,另一個常見的紅外線測距應用是我們每天都會使用的人臉辨識手機解鎖技術。2017年Apple推出的Face ID大獲好評,由於Apple具有市場指標性地位,人臉辨識成為各家手機廠的標準功能。Face ID使用原深感測相機(TrueDepth camera)的點陣投影器(dot projector)投影超過30,000個隱形的點並以紅外線鏡頭擷取反射光,製作臉部的深度測繪圖,搭配RGB鏡頭拍攝的臉部平面圖,完成精確細緻的臉部立體圖像。Apple的點陣投影器使用940nm紅外光,陽光中940nm的紅外線會和空氣中的水分子共振而被吸收,但是在手機和臉部的短距離中這種吸收並不明顯,所以940nm紅外線適合使用在臉部識別。2020年3月,Apple推出的新款iPad Pro平板電腦,配備LiDAR光達掃描儀,同樣使用940nm的紅外光,但是光達與Face ID的應用場景不同,光達不需要投射如同Face ID高密度的紅外光點、無法掃描細緻的臉部模型,但是投射距離比較遠,適合掃描場景或體積較大的物體,應用範圍如同Apple宣稱可達5公尺之內的物體或空間,可用於增強AR擴增實境體驗。 圖 1、Apple的光達和Face ID的紅外線投射陣列 資料來源:iPhone News 愛瘋了 不論是車用光達或Apple用於人臉辨識的裝置,都需要發射紅外光雷射的光源,例如Apple稱為點陣投影器的裝置,實際上稱為垂直腔面射型雷射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,簡稱VCSEL),這種雷射早在1989年就被發明,但是在發展成熟後的二十年被埋沒,多利用在電腦滑鼠與雷射列印,直到Apple將之用於人臉辨識,當然VCSEL發射的是近紅外光(near infrared, NIR),屬於不可見光,所以我們不會注意到VCSEL正在照亮我們的臉。 VCSEL是一種半導體裝置,其設計原理是包含共振腔以及垂直的兩個高反射性分散式布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector, DBR),透過異質接面結構(Heterojunction)設計以及使用不同折射率的兩種材料,讓VCSEL不需要很高的電流就能達成高發光效率。異質接面是指二個不同的材料所形成的接面,兩種材料的能隙大小不同,但是晶格大小相近,材料中可能摻雜不同的物質。若將二個異質接面串接在一起,即成為雙異質接面(double heterojunction, DH),目前大部分的半導體雷射採用此種結構。 目前的研究趨勢是VCSEL的布拉格反射鏡設計,光的接收深度盡量降低以減少散射,避免光學損耗還有產生熱效應損壞VCSEL本身,但是所能發射的紅外雷射波長,很大一部分取決於VCSEL構造中的多重量子阱(Multiple quantum wells, MQWs),這是指多個量子阱組合在一起的系統。 目前的GaInNAs氮砷化銦鎵半導體雷射設計,為了在1300nm的波長帶中實現低閾值電流,通常將氮(N)添加到GaInAs層中作為多重量子阱,其中銦(In)在3A族元素中約為40%,相對於5A族元素,原子比約為0.6%,但是在GaInNAs半導體雷射的總應變中獲得約2.7%的應變。然而,由於氮的原子半徑較小,所以該半導體裝置遭受較高的應變量以及組成元素氮與5A族元素的混合能力差。因此,除非在較低溫度下進行外延生長,否則該器件會產生大量晶體缺陷,降低晶體結構的光學性質。 能產生長波長紅外光的化合物往往不與GaAs晶格匹配,在量子阱中使用氮有助於解決這種情況,與其他能帶隙減小元素相比,氮不僅減小能帶並降低晶格常數,從而允許增加其他元素,例如銦In、銻Sb,並且降低能帶隙但增加晶格常數。但是氮的使用可能會帶來負面影響,並且當添加更多的氮時,可能會使材料的實用性變差。但目前的技術發展,為了製造不傷眼的1550nm紅外光半導體雷射,多重量子阱的材料以稀氮化合物為主,例如GaInNAs(Sb)和GaInNAs。 在VCSEL應用於人臉辨識之前,早就在光通訊領域作為光纖的光源使用,主要是應用在短距離光通訊領域,例如資料中心機架間的高速互聯,通訊距離跟頻寬亦屢有突破。Mellanox Technologies Ltd創立於1999年,總部設在美國加州的聖塔克拉拉和以色列的Yokneam,在2020年4月被Nvidia以68億美元收購。Mellanox是知名以色列晶片設計商,Nvidia以遊戲繪圖晶片聞名,透過收購Mellanox提升資料中心及人工智慧業務,增強與英特爾競爭的實力,這也是Nvidia史上最大收購案。 2020年4月2日,美國專利與商標局公開一件Mellanox申請的專利,專利公開案編號是US20200106242 A1,專利名稱是「高速高頻寬垂直腔表面發射雷射器(High speed high bandwidth vertical-cavity surface-emitting laser)」,專利的技術目的在於解決高速數位通訊的需求,用於通過光纜進行通訊的元件包括與單模光纖光學耦合的VCSEL,但是傳統的VCSEL設計產生太多的寄生效應,例如寄生電容,而無法高速、高頻寬運作。Mellanox提出一種可以傳輸速率達50GB或更高速率傳送資料的VCSEL,並能降低VCSEL的寄生效應。 在242號專利的實施例中,VCSEL包括安置在基板上的檯面結構(mesa structure),該檯面結構包括第一反射器,限定至少一個直徑的第二反射器以及安置在兩個反射器之間的有源腔材料結構(active cavity material);以及第二接觸層至少部分地安置在檯面結構的頂部上,並限定具有物理發射孔直徑的物理發射孔。物理發射孔直徑與至少一個直徑的比率大於或近似0.172,和/或物理發射孔直徑與至少一個直徑的比率為小於或近似0.36。 第一反射器和第二反射器被配置為耦合和/或反射由有源區域生成的雷射,雷射光可以通過第二接觸件中的開口,沿著發射軸方向發射。第一和第二反射器可以使用包括砷化鋁鎵(AlGaAs)和砷化鎵(GaAs)的未摻雜交替層且為複數層,例如第一和第二分反射器可以包括15至35對之間的GaAs/AlGaAs層。 Mellanox提出一個實施例為25層,第一和第二反射器中的每一個可以包括25層的GaAs和25層的AlGaAs,其中,將各層安置成GaAs層和AlGaAs層之間交替。每一層的厚度大約是/n的四分之一,其中是發射波長,並且n是該層的半導體的折射率。在242號專利的實施方式中,第一反射器的至少一層被摻雜,使得第一反射器包括n型分散式布拉格反射鏡(N-DBR)。在示例實施方式中,第二反射器150的至少一層被摻雜,使得第二反射器包括p型分散式布拉格反射鏡(P-DBR)。 Mellanox提出的VCSEL具有第一電流擴散層和第二電流擴散層,例如n型磷化銦(n-InP)層。在242號專利的實施例中,通過n型第一電流擴散層和第二電流擴散層提供電性接觸,允許第一反射器和第二反射器中的每個分散式布拉格反射鏡或介電反射器堆疊。 VCSEL從光通訊到人臉辨識、車用光達等應用,顯示其未來潛力無窮,針對不同應用領域的研究重點不同,例如Mellanox著眼於VCSEL半導體晶片,設計出資料傳輸速率達50GB的VCSEL結構,並能降低不良物理效應、提升可用度;如果要使用於車用光達或人臉辨識等智慧環境建構,對人眼的安全維護就至關重要,不論是哪種應用都具有龐大的產業利基,值得有興趣的產官學界投入。
發布日期:2019/08/30
資料來源:張國基、李昱霖
壹、前言 國際上電氣/電子/可編程電子安全相關係統的功能安全(IEC 61508)和過程工業部門安全儀表系統的功能安全(IEC 61511)已獲得廣泛認可,並且已成為許多國家的日常實踐和行業。也因此目前各類產品安全均依循IEC 61508及IEC 61511規範進行設計與審查。在各種化工製程中依照IEC 61511進行保護層分析(LOPA)(如圖1) ,可配合HAZOP或其他定性製程安全評估技術,以更精確的方式確認危害事件的相對機率並協助進行改善建議的決策,來降低化工製程操作風險與危害。LOPA分析可協助決定製程設備或機台所需的SIL等級,對於新設備可以預先進行設計改善,對於既有設備可以審視現有安全防護之完整性,並協助找出關鍵安全設施以利優先進行維護保養。 在LOPA中從核心的(1)製程設計開始,逐步向外(2)基本程序控制、警報、操作人員監控發展; (3)關鍵警報、操作人員監控、手動方式介入/操作; (4)安全儀控系統; (5)物理性防護(排放系統); (6)物理性防護(防溢堤) ; 到最外層的(7)廠內緊急應變。其中物理性防護在化工製程中主要就是防溢堤的設置,在我國消防法體系之公共危險物品及可燃性高壓氣體製造儲存處理場所設置標準暨安全管理辦法第38條中,明訂室外儲槽場所儲槽儲存第四類公共危險物品者,其防液堤應符合表1之規定。都有法令強制要求,顯見防液堤在防災上的重要度。 貳、專利思維與目的 此發明之技術領域係本發明涉及一種液體洩漏圍阻系統,特別是涉及一種自動的液體洩漏圍阻系統。本發明之背景技術係對於儲存化學液體的儲液體,目前多會圍繞設置一個圍阻壁,以防止當儲液槽洩漏化學液體時能即時阻擋液體漫延。該圍阻壁是常設固定於地面,若該儲液槽需要更換時,需要採用吊掛設備,以將該儲液槽移出該圍阻壁,再將新的儲液槽吊掛入該圍阻壁內,設備更換較為困難且危險。再者,當要維修該儲液槽時,人員需攀爬入該圍阻壁內,並一併將維修器具搬入,十分不便且危險。此發明的有益效果在於: 該圍繞壁通常設置於該容置槽內,因此在平時不妨礙該儲液槽的更換及維修,而當該儲液槽洩漏時,該圍繞壁會即時地被抬升,將液體圍阻於一定範圍內,進而避免繼續向外漫延而發生危險。 從化工製程事故危害來看,騰液體膨脹蒸氣爆炸(BLEVE)是最嚴重的事故類型,往往都會造成嚴重傷亡與廠房毀損(如圖2所示) [6]。當液化氣體高壓容器若周圍發生火災,則會使該容器受熱,致內部之液體產生高蒸氣壓,至容器上方因火焰加熱而產生破壞,炸成巨大之破片,一旦容器產生開口,內部降為一大氣壓,使過熱之液化氣體發生突沸,此一膨脹力造成更大威力之爆炸,著火而借浮力上昇,瞬間形成火球,此現象即為BLEVE。能形成BLEVE 原因彙整如表2所示[7]。從分析可看出,當化工製程發生洩漏並進一步發生火災,各種容器非常容易導致BLEVE發生,輕則中斷製程,嚴重者重大傷亡甚至關廠,如何有效防止化工製程洩漏後的漫延是非常重要的。 (3)因來不及釋壓造成容器過負荷而爆裂,因儲槽的蒸氣瞬間擴散空間遇火源而爆炸燃燒。 (2)分解反應時產生熱能及氣體,因該類物質具有重合反應使熱經蓄積,釋放氣體膨脹壓力上升。 (3)若壓力值超過容器應力值時起爆裂反應,而形成BLEVE 現象。 1. 本發明的目的在於提供一種不妨礙更換及維修儲液槽,並能即時阻擋液體漫延的自動化的液體洩漏圍阻系統。 2. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,適合用於圍繞地安裝在一個儲液槽的外周圍,並包含一個容置槽、一個圍繞壁、一個驅動單元、一個感測器及一個控制單元。 7. 該控制單元接受該訊號並判別該儲液槽是否漏液,進而控制該區動單元的運轉。當該儲液槽漏液,該控制單元啟動該驅動單元抬升該圍繞壁,阻擋液體漫延。 1. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該圍繞壁抬升後與地面圍繞界定的容積大於該儲液槽容積的1.1倍。 2. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該驅動單元包括一個油壓幫浦及至少一個油壓缸,該壓缸安裝在圍繞壁的底部,並設置在該容置槽內。 3. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該驅動單元包括至少一個馬達,及至少一個吊掛在該圍壁頂部並連接該馬達的鋼索,啟動該馬達能通過該鋼索拉抬該圍繞壁。 4. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該驅動單元包括至少一個馬達、至少一個安裝在該圍繞壁的齒條,以及至少一個連接該馬達及該齒條的齒輪,啟動該馬達能旋轉該齒輪,進而通過該齒條抬升該圍繞壁。 7. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該控制器單元包括一個訊號接受器及一個控制模組,該訊號接收器用於接收該訊號並傳遞至該控制模組以使該控制模組控制該驅動單元的啟動。 8. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該控制單元還包括一個訊號轉換器,用於將模擬訊號與數位信號相互轉換。 9. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該自動化的液體洩漏圍阻系統還包含一個安裝在鄰近該儲液槽的監視器,該監視器傳遞一個數位影像至該控制單元,用於進行影像辨識,進一步確認該儲液槽是否漏液。 10. 本發明的自動化的液體洩漏圍阻系統,該自動化的液體洩漏圍阻系統還包含一個與該控制單元相連的顯示器,該顯示器顯示該監視器的影像,以供人工判別該儲液槽是否漏液,並確認該圍繞壁是否有作動。 本發明之具體實施方式在本發明被詳細描述前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。參閱圖3與圖4,本發明自動化的液體洩漏圍阻系統的第一實施例,適用於圍繞地安裝在一個儲液槽2的外周圍。該儲液槽2用於儲存化學液體。在本實施例中,是採用容積圍5000L的儲液槽為例。 該自動化的液體洩漏圍阻系統包含一個容置槽3、一個圍繞壁4、一個驅動單元5、兩個感測器6、及一個控制單元7。該容置槽3圍繞該儲液槽2並埋設於地面下。本實施例是直接將地面開鑿出該容器槽3。該圍繞壁4圍繞該儲液槽2並設置在該容置槽3中。該圍繞壁4的材質選自塑材、石材或金屬。該圍繞壁4的作用,是在該儲液槽2漏液時能阻擋液體繼續向外漫延,並且,需要有足量的空間容納該儲液槽2內的液體,為了達成此功效,該圍繞壁4在抬升後與地面圍繞界定的容積需要大於該儲液槽2容積的1.1倍,因此,該圍繞壁4的內周長與高度是根據該圍繞壁4的容積而對應調整,其中高度至少為50cm以上。 該圍繞壁4的厚度依材質的不同,液體靜載重的側壓不同而改變。厚度僅需要能承受液體靜載重的側壓即可,其至少為3cm以上。本實施例中,該圍繞壁4為圓筒形,並採用金屬,其半徑為190cm,高度為50cm,厚度為3cm。如此,容積為56705L,為該儲液槽2的容積的1.13倍。值得一提的是,該圍繞壁4也能為矩形,僅需其容積超過該儲液槽2容積的1.1倍即可。 該驅動單元5與該圍繞壁4連接,用於控制該圍繞壁4的升降。該驅動單元5包括一個油壓幫浦51,及兩個壓缸52。所述壓缸52分別安裝在該圍繞壁4兩項反側的底部,並設置在該容置槽3內。所述感測器6安裝在鄰近該儲液槽2的周圍,用於偵測該儲液槽2,並產生一個訊號。所述感測器6的數量能為兩個以上,又或者安裝在鄰近該儲液槽2周圍的地面上,其數量及安裝位置端視設計的需要而定,並不以本發明所公開的內容為限制。該感測器6是採用有線方式與該控制單元7連接並傳遞該訊號。然而,該感測器也可以採用無線的方式傳遞該訊號。 在本實施例中,該感測器6是一個電阻式模擬感測器6。其係利用設有導孔的兩個導體,在該儲液槽2無洩漏時呈現無導通的斷路,當液體洩漏覆蓋於導體上時兩導體導通而輸出該訊號。然而,該感測器6也能選用光學式感測器6、音頻式感測器6、電子式感測器6,或傳導式感測器6,其能任意地根據設計需要而選用,並不以本發名所公開的內容為限制。 該控制單元7電連接感測器6與驅動單元5,該控制單元7接收該訊號並判別該儲液槽2是否漏液,進而控制該驅動單元5的運轉。該控制單元7包括一個電連接感測器6的訊號接收器71,及一個電連接訊號接受器71與驅動單元5的油壓幫浦51的控制模組72。該訊號接收器71用於接收該感測器6所產生的訊號,並傳遞至該控制模組72以使該控制模組72依此控制該驅動單元5的啟動。其中,該控制模組72能採用模擬控制或者是數位控制,本實施案例是採用數位控制。然而,其選用方式完全視設計的需要而定,使用者可以任意地調整。該圍繞壁4通常設置於該容置槽3內,因此在平時人員可以方便地對該儲液槽2進行維修或更換,人員可以任意地進入該圍繞壁4中。 圖5為此發明第二種實施例,圖6為此專利第三種實施例,圖7為此專利第三種實施例上視圖。 肆、結論 此發明主要因為防災所設防液堤依據法令進行設置後,導致未來數十年維護保養及更新困難度大增,並且吊掛作業次數增加甚多,危害性太大。所以在此前提下,此發明利用圍繞壁設置於該容置槽內,因此在平時不妨礙該儲液槽的更換及維修,而當該儲液槽洩漏時,該圍繞壁會即時地被抬升,將液體圍阻於一定範圍內,進而避免繼續向外漫延而發生危險。如此大幅降低前述吊掛危害與維護保養成本,此發明專案具多重效果,功能性佳。此發明雖然自動性強,但是人工智能化較為不足,例如感測器應可與邊緣計算結合,在感測端即進行動作值最佳化比對,另一方面攝影機部分亦可結合人工智能的影像辨識最佳化演算,具備以上功能將可在環境變化中,找到最適切之最佳動作數值,讓防液堤有效運作。
發布日期:2019/08/01
資料來源:鏈結產學合作計畫辦公室
在人類活動的場所中,因為存在大量可燃物,並且人類使用許多火源與電氣設備,十分容易產生火災事故(如圖1)[1-2]。在我國內政部消防署的統計資料中發現,全台灣在107年火災共發生27,922次。火災類型以森林田野火災9,289次為最高,其中以A3類火災9,265次(占99.8%)最多;建築物火災8,765次占第2位,以1至5層建築物火災6,910次最高,其用途類別上係以集合住宅火災3,614次最多(如圖2)。其中自106年1月1日起開始實施火災統計新制,擴大火災統計範圍,使火災態樣及財物損失完整呈現,將火災發生次數細分為A1、A2及A3類,其中A1類係指造成人員死亡之火災案件;A2類指造成人員受傷、涉及糾紛、縱火案件或起火原因待查之火災案件;A3類則指非屬A1、A2類,由分隊填具「火災案件搶救出勤紀錄表」完成者[3-5]。從此結果顯見,火災對國人的安全影相傷害甚大,並且經研究發現,多數火災都發生在睡夢中,這時段人類難以警覺火災發生,並且正確的進行避難逃生,深夜惡火經常導致嚴重傷亡。 此發明涉及一種管理系統,特別是涉及一種安全防災管理系統。其背景技術係近年來,由於工商業發達,人口密度上升,大樓式建築逐年增加,然而,當災害發生時,目前大樓式建築的逃生指示皆只能告知民眾建築原本設計時的逃生出口的位置或逃生路徑,但並非所有逃生出口或逃生路徑在災害發生時都仍然具有安全性,若是逃生路徑中正好遇到災害發生地點(例如火警起火點),則當民眾發現此逃生路徑不安全時,可能已經喪失再次逃生的機會。 此外,在各類場所消防安全設備設置標準第146條明確規定,表1處所得免設出口標示燈、避難方向指示燈或避難指標,其反向思維也就代表,此等場所外之全部人類活動範圍,均需設置出口標示燈、避難方向指示燈或避難指標,如此來彰顯避難器具對人員逃生的重要性[6-8]。 此發明的有益效果在於通過設置該感測單元、該人員定位單元以感測災害位置及人員位置,並經該運算單元根據災害位置及人員位置運算出安全的該行進路徑,並使該指示單元指示該行進路徑,可以令該建築物內的人員在災害發生時,可以一目了然的得知最安全的逃生路徑並依循逃生,而能獲得較高的生存機率。 此發明的目的在於提供一種能提升安全性的安全防災管理系統。又此發明安全防災管理系統,適用於安裝於一個建築物內,並包含一個感測單元、一個人員定位單元、一個指示單元,及一個運算單元。該感測單元用於感測該建築物內是否發生災害,以無線輸出一個相關於災害位置的災害信號。該人員定位單元用於定位該建築物內的人員位置,以無線輸出一個相關於人員位置的人員定位信號。該指示單元接收一個指示信號,並依據該指示信號指示一個行進路徑。該運算單元接受該災害信號及該人員定位信號,並依據災害位置及人員位置運算出該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號[9]。 此發明安全防災管理系統,該指示單元包括多個設置於該建築物內的方向指示燈,該指示單元根據該指示信號以使位於該行進路徑的所述方向指示燈亮起,其他方向指示燈則不發亮。此發明安全防災管理系統,該指示單元還包括多個設置於該建築物內的安全出口指示燈,該指示單元根據該指示信號指使位於該行進路徑的所述安全出口指示燈亮起,其他安全出口指示燈則不發亮。 此發明安全防災管理系統,該指示單元還包括多個設置於建築物內的物品取用指示燈,該指示單元依據該指示信號以使位於該行進路徑且符合目前災害需求的物品取用指示燈亮起,其他物品取用指示燈則不發亮。此發明安全防災管理系統,該感測單元包括煙霧感測器、溫度感測器、錄像監視器、傾斜儀、位移感測器、壓力感測器、應變感測器、手動求救鈴及防盜器的至少其中一者。 此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含一個與該運算單元連線的雲端服務器,該雲端服務器由該運算單元接收一個相關於災害位置、人員位置及該行進路徑的儲存信號並儲存。又此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含一個移動通訊單元,該移動通訊單元由該運算單元接收一個相關於該行進路徑的行進指是信號,並根據該行進指示信號顯示該行進路徑。此發明安全防災管理系統,該運算單元還輸出一個相關於是否發生災害的通報信號。此發明安全防災管理系統,該安全防災管理系統還包含多個設置於該建築物內的通報鍵,每一個通報鍵於受到觸發時即輸出一個相關於是否發生災害的通報信號。此發明安全防災管理系統,該運算單元根據該災害信號及該人員定位信號運算一個待救援居室,並輸出相關於通往該待救援居室的該行進路徑的該指示信號。 此發明之技術細節方面,圖3是此發明安全防災管理系統的一個第一實施例的一個架構示意圖,圖4是該第一實施例的一個應用示意圖,圖5是此發明安全防災管理系統的一個第二實施例的一個應用示意圖,圖6是此發明安全防災管理系統的一個第三實施例的一個應用示意圖。 此發明的具體實施方式將結合前述各圖及實施例對本發明進行詳細說明。在此發明被詳細描述前,應當注意在以下的說明內容中,類似的組件是以相同的編號來表示。參閱圖3及圖4,本發明安全防災管理系統的一個第一實施例,適用於安裝於一個建築物9內,並包含一個感測單元2、一個人員定位單元3、一個指示單元4、一個運算單元5、一個雲端服務器6、及一個移動通訊單元7。該感測單元2用於感測該建築物9內是否發生災害,以無線輸出一個相關於災害位置的災害信號。該感測單元2包括煙霧感測器、溫度感測器等。該人員定位單元3用於定位該建築物9內的人員位置,以無線輸出一個相關於人員位置的人員定位信號。該指示單元4接收一個指示信號,並根據該指示信號指示一個行進路徑。該指示單元4包括設置於該建築物9內的多個方向指示燈41及多個安全出口指示燈42。該指示單元4根據該指示信號以使位於該行進路徑的所述方向指示燈41及所述安全出口指示燈42亮起,其他方向指示燈41及其他安全出口指示燈42則不發亮。 該運算單元5接收該災害信號及該人員定位信號,並根據災害位置及人員位置運算出該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號。該運算單元5還輸出一個相關於是否發生災害的通報信號,該通報信號能使用第三代通訊技術(3rd Generation of mobile phone mobile communication technology standards, 3G)或第四代行動通訊技術(4rd Generation of mobile phone mobile communication technology standards, 4G)所傳送的簡訊型態。 該雲端服務器6與該運算單元5連線,由該運算單元5接收一個相關於災害位置、人員位置及該行進路徑的儲存信號並儲存。該移動通訊單元7由該運算單元5接收一個相關於該行進路徑的行進指示信號,並根據該行進指示信號顯示該行進路徑。值得一提的是,該移動通訊單元7可以包括多個目前普及的智能型手機,並能通過目前智能型手機皆具有的全球定位系統(Global Positioning System, GPS)模組以作為該人員定位單元3使用。 實際應用時,以所發生的災害為第一個火警為例進行說明,當該感測單元2感測到煙霧或是過高的溫度時,即輸出該災害信號至該運算單元5,該運算單元5依據該感測單元2所在位置,並依據該人員定位單元3(例如智能型手機的GPS模組)所傳送的人員位置,運算出適合逃生的該行進路徑,並輸出相關於該行進路徑的該指示信號至該指示單元4,以使該指示單元4指示該行進路徑,並能同時輸出該行進指示信號至該移動通訊單元7(智能型手機),以令該移動通訊單元7根據該行進指示信號顯示該行進路徑以提供人員逃生指引。該運算單元5還能同時輸出該通報信號至管理人員(例如大樓管理員)的手機或相關單位(例如消防局或警察局)的系統,以通報發生火警。 以圖4所示為例進行說明,當火警發生在左上角的房間時,該房間內所設置的煙霧感測器、溫度感測器會輸出相關於其所在位置(災害位置)的災害信號至該運算單元5,該人員定位單元3(建築物內各人員的智能型手機的GPS模組)則會持續輸出相關於各個人員位置的人員定位信號,該運算單元5根據火警位置及人員位置運算出最安全的逃生路徑為沿圖4下方行進至右方樓梯並向下逃生的路徑,因此,將位於該行進路徑的所述方向指示燈41及安全出口指示燈42亮起,其他方向指示燈41及安全出口指示燈42則不發亮(圖中實心圖式表示亮起,空心圖式表示不發亮),並每隔一個固定時間(例如1~15秒)即更新一次,藉此,火場中的人員可以一目了然的得知最安全的逃生路徑並依循逃生,而能獲得較高的生存機率。火場中的人員也能從自身手上的智能型手機得知逃生逃生引導,該逃生指引能為方向指引或是地圖形式,而能工人員更加實時的得知逃生路徑,以順利逃生。 在人類活動的場所中,因為存在大量可燃物,並且人類使用許多火源與電氣設備,十分容易產生火災事故。火災對國人的安全影相傷害甚大,並且經研究發現,多數火災都發生在睡夢中,這時段人類難以警覺火災發生,並且正確的進行避難逃生,深夜惡火經常導致嚴重傷亡。此發明涉及一種管理系統,特別是涉及一種安全防災管理系統。其背景技術係近年來,由於工商業發達,人口密度上升,大樓式建築逐年增加,然而,當災害發生時,目前大樓式建築的逃生指示皆只能告知民眾建築原本設計時的逃生出口的位置或逃生路徑,但並非所有逃生出口或逃生路徑在災害發生時都仍然具有安全性,若是逃生路徑中正好遇到災害發生地點(例如火警起火點),則當民眾發現此逃生路徑不安全時,可能已經喪失再次逃生的機會。 此發明未來如果能再結合更完整之人工智能最佳化方案,例如人臉辨識演算系統,更可積極確認是否進入建築物內之全體人員均有效經由安全指示出口進行避難逃生完成,除了人命得以確保外,更可提供消防搶救人員進行戰略部屬及判斷使用,更能大大提升整體系統綜效。 1. STEPHEN M. OLENICK AND DOUGLAS J. CARPENTER, An Updated International Survey of Computer Models for Fire and Smoke, Journal of FIRE PROTECTION ENGINEERING, Vol. 13, 2003, P87-110. 2. Michelle Suh ; Sae Hyong Park ; Byungjoon Lee ; Sunhee Yang, Building firewall over the software-defined network controller, 16th International Conference on Advanced Communication Technology, 2014. DOI: 10.1109/ICACT.2014.6779061 4. Kevin McGrattan, Simo Hostikka, Jason Floyd, Howard Baum, Ronald Rehm ,Fire Dynamics Simulator(version 5)Users Guide ,NIST Special Publication 1018-5,National Institude of Standards and Technology, 2007. 5. Richard Campbell, Structure Fire in U.S. Warehouses, National Fire Protection Association Fire Statistics, 2016. 6. 內政部建築研究所委託研究報告,大規模地下空間避難弱者之情境模擬及避難疏散策略,中華民國101年12月。 7. D. Yung V.R. Beck, A Risk-Cost Assessment Model for Evaluation Fire Risks and Protection Costs in Apartment Building, Proceeding of the Int. 8. K. Togawa, A study on Evacuation Facilities through Observation Crowd Flow, Report of the Building Research Institute (Japan).
發布日期:2018/11/08
資料來源:創智智權管理顧問股份有限公司
2017年APPLE收購專攻使用者睡眠監測公司Beddit,該公司的產品主要係將睡眠追蹤帶sleep monitor strip放置於床褥和床單之間,並靠近使用者的心臟位置,可偵測使用者的平均休眠心跳率、呼吸、活動和鼻鼾,以及室內溫度和濕度等數據,並透過Beddit自行開發的sleep tracking app存取並分析使用者的睡眠相關資訊。 Beddit於官網宣布今年2018年11月15日,APPLE Watch和iPhone上儲存的睡眠追蹤資訊可能會在個人的iCloud帳戶中提供,以便安全保存在帳戶中,而從本次APPLE收購之行為來看,其未來積極朝向使用者生理監測之技術領域做布局,而SAMSUNG公司在該生理監測之技術領域也不落人後,從今年2018年8月23日美國專利暨商標局(USPTO)所公開之SAMSUNG專利文獻US20180235471A1來看,其目的與APPLE一樣,希望透過追蹤使用者睡眠資訊,以達到生理監測並提升睡眠品質之功效,SAMSUNG該篇專利公開號 471之基本資料如下: 專利名稱: Method of obtaining biometric information in electronic device and electronic device for the same 申請日:2018.02.14 公開日:2018.08.23 專利家族:KR(韓國)、US(美國)、WO(WIPO) 技術手段: 專利 471揭露一種在電子設備中獲得生物訊息的方法和用於該方法的電子設備,如下圖1中,該電子設備400(睡眠監視設備)透過圖像感測器441或RF感測器442檢測到的感測值,以確定使用者是否處於睡眠狀態,並透過OBJECT SEARCH UNIT 412確定至少一個使用者的感興趣區域,其中感興趣區域可以是人的面部、胸部、頭部、腹部、肩部或腿部的至少一部分,再透過發送電路將RF訊號發送至使用者之身體部位,並基於RF反射訊號獲得使用者之睡眠生理資訊。 上述步驟之流程圖如下圖2所示,步驟801,電子設備使用相機獲得多個使用者的至少一個圖像訊息;步驟803,電子設備可以基於圖像訊息來區分多個用戶,例如,每個使用者的面部特徵、顏色、身體尺寸、服裝顏色或運動習慣等;步驟805,電子設備可以使用RF傳感器順序地、隨機地或根據預定規則將RF訊號發送到多個用戶的多個感興趣區域,並基於從對應的多個感興趣區域反射的RF訊號,獲得作每個用戶的生物訊息的睡眠狀態訊息;步驟807,電子設備可以確定多個用戶中的至少一個用戶的狀態是否是喚醒狀態;步驟809,若一些用戶處於喚醒狀態,則電子設備可以將處於喚醒狀態的用戶的睡眠數據發送到外部設備,像是手機。 下圖3A、3B、3C揭露了電子設備1300可依據擺放不同位置,像是可以位於多個使用者1和2的腳附近,如圖3A所示;在多個使用者1和2的頭部附近,如圖3B所示;或如圖3C所示在多個使用者1和2旁邊,以監測該些使用者的睡眠生理資訊。 另電子設備可與物聯網(IoT)環境相結合,如下圖4所示,該電子設備1700可以基於用戶睡眠狀態,控制外圍IoT設備 1711、1712、1713和1714,以增強用戶睡眠狀態或睡眠環境,例如,當用戶處於催眠狀態,電子設備可以使用紅光發射單元向用戶發射紅光,或增加馬達的旋轉強度以提供淨化空氣,使得空氣質量基於空氣質量傳感器的感測值處於最佳睡眠狀態。而該電子設備可以應用在起居室、醫療設施、療養院、日托中心、嬰兒房和獨居的老年人的房屋等。 綜上所述,就目前Beddit的睡眠追蹤帶sleep monitor strip,仍屬於接觸式之方式感測使用者的睡眠生理資訊,反觀SAMSUNG的睡眠監視設備,屬於非接觸式的無線方式加以監測,並結合人臉辨識技術,先觀察使用者是否處於睡眠狀態,再透過發送電路將RF訊號發送至使用者之身體部位,並基於RF反射訊號獲得使用者之睡眠生理資訊。 另Beddit的一個睡眠追蹤帶sleep monitor strip僅能偵測單一個人的睡眠資訊,而SAMSUNG的單一睡眠監視設備,即可追蹤多個使用者的睡眠資訊,且該追蹤電子裝置依據使用者之需求放置在房間不同的位置,加上SAMSUNG於該篇專利471之說明書第[0033]段已有揭露該睡眠監視設備可以是智慧型手機、個人PC、電子書閱讀器、個人數字助理(PDA),便攜式多媒體播放器(PMP),MP3播放器,醫療設備,相機和可穿戴設備等,倘若未來SAMSUNG將該睡眠監視設備與其智慧型手機(SAMSUNG GALAXY等)相整合,可無需提供額外的感測器產品(像是Beddit的睡眠追蹤帶)做感測,在製造成本上可大幅降低,並可能以手機app的方式提供該睡眠追蹤之服務內容。因此就功效面以及服務層級來看,SAMSUNG的設計更有彈性、更為方便、成本更低,消費者在使用意願上更能輕易接受。 繼APPLE所推出的iPhone X提供人臉辨識之功能掀起了一波熱潮,未來其是否將該人臉辨識功能導入在使用者之睡眠生理監測,以判別是否監測多個睡眠使用者,如同SAMSUNG之專利公開號 471說明書第[0225]段所揭露之人臉識別演算法識別多個用戶之技術,值得令人值得期待並持續追蹤其相關之專利公開文獻,未來是必會掀起另一波APPLE、SAMSUNG專利侵權訴訟大戰。 資料來源: 1.http://www.patentlyapple.com/patently-apple/2018/09/apple-and-samsung-appear-to-be-in-a-silent-race-to-deliver-advanced-sleep-monitoring-health-apps-and-accessories.html 2.https://www.apple.com/hk-zh/shop/product/MR9P2B/A/beddit-3-%E7%9D%A1%E7%9C%A0%E7%9B%A3%E6%B8%AC%E5%99%A8 3.專利公開號US20180235471A1 關於作者: 簡稚峰,目前於創智智權管理顧問股擔任專利工程師一職,並曾於經濟部智慧財產局擔任助理專利審查員協助審理資訊通訊類專利
發布日期:2018/01/05
資料來源:創智智權管理顧問股份有限公司
生物晶片擁有非常巨大的市場潛力,TrendForce 預估2020年全球生物晶片市場規模有望達260億美元,每年皆以約 30%的速度在成長,而生物晶片檢測可應用在新藥研發、流行病檢測、基因表現分析等,其優點在於節省人力時間、快速篩檢、降低人工操作失誤、同時大規模測試等,台灣目前跨入生物晶片領域的多以食品、動植物檢測為主,少數跨入人體病毒檢測領域,不僅在準確度、成本、商業運用上還有許多研發的空間,在應用上也有更多包含整合型晶片、人體藥物安全檢驗等議題適合廠商切入,因此可知生物晶片(含檢測)除了與國人之健康息息相關外,未來的市場發展潛力也很可觀。 根據上述已了解生物晶片(含檢測)相關技術對於國人之健康的重要性以及其龐大經濟效益,相關技術研發現況應為產業界關注焦點,希望可透過近年國內大學相關技術之專利申請來了解目前台灣學界資源投入的情況,統計近三年2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之美國公開(含獲證)專利權人與技術分布情況,相關生物晶片(含檢測)技術之美國專利共11件,表一為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之各大學專利數量,而表二為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之各大學發明人專利清單,其中生物晶片(含檢測)相關專利權人分布以清華大學(7件)為最,其次為交通大學、中興大學/中央研究院、長庚大學及屏東科技大學皆有發展(各1件),顯示近年國內大學對於該技術的研發積極度;而清華大學7件相關生物晶片(含檢測)技術之美國專利中,其中有3件為生物醫學工程研究所鄭兆珉教授,其他4件各由生物醫學工程研究所萬德輝教授、奈米工程與微系統研究所的王玉麟教授、饒達仁教授與動力機械工程學系李國賓教授所研發,相關專利詳細技術資料則會於下述章節介紹。 表一為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之各大學專利數量 表二為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之各大學發明人專利清單 於上述章節了解其生物晶片(含檢測)技術之重要性後,透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,根據生理監控之關鍵字、分類號等進行專利檢索並進行人工檢視技術全文,希望可透過本次調查來了解國內大專院校美國專利申請之布局情況,進而提高產學研鏈結之機會,表三為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之11件美國專利清單及其技術特徵簡介。 表三為2015~2017年國內大學於生物晶片(含檢測)相關技術之專利清單 (按照申請時間排列) 開發在基材表面製備單層奈米金屬粒子陣列,以形成一種重金屬檢驗試片與其製備方法。 一種微流體晶片與一種過敏原微陣列晶片的檢測裝置,及應用該檢測裝置之平台。 一種生物晶片檢測輔助模組,用於解決生物晶片檢測不便之問題,可輔助使用者隨時隨地檢測生物晶片採集的檢體。 一種奈米線場效電晶體生物感測器及用其檢測樣品中待測物濃度的方法,其連接於感測器上之抗體的數量及生物活性都能提高,因而能提升生物感測器的靈敏度。 一種藉由毛細作用將檢體經由線狀傳輸單元傳輸至反應單元的食品添加物檢測裝置。 一種使用矽-銀基導電材料製作的薄平面生物晶片,當測量電極時具有彈性與生物相容性。 一種生醫病毒檢測晶片及以之進行檢測之方法,以達到增加晶片敏感度以及提昇檢測準確度,具有有效篩選樣品以及節省成本之功效。 一種得以長時間保存且得以用以進行化學品檢測的試片及其所應用之主要檢測成分。 一種布基的生化檢測裝置及其製作方法,主要技術特徵在於利用膠體包覆檢測物質來減少其受空氣及溫度的影響,進而在不影響其檢測能力的同時延長檢測物質的使用時效,且方便使用。 一種基於導電高分子之導電度變化的電阻式膽固醇感測器,其開發簡單、具成本效益及高靈敏度。 一種體外細胞自動抓取共養平台系統,其目的在於開發一種運用於細胞培養系統之生物晶片設計,係利用微流道技術來達到減化製程的功效並有效解決細胞共養與細胞定位之相關問題。 資料來源 科技新報TechNews-2016-03-03-「生技結合 ICT,台灣掌握兩大優勢共同發展」。網址:http://technews.tw/2016/03/03/biotechnology-ict-taiwan/ 拓墣產業研究院TRI-2016-03-02-「生物晶片多應用,首重醫療檢測及預防醫學」。網址:http://www.topology.com.tw/DataContent/report/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%99%B6%E7%89%87%E5%A4%9A%E6%87%89%E7%94%A8%20%E9%A6%96%E9%87%8D%E9%86%AB%E7%99%82%E6%AA%A2%E6%B8%AC%E5%8F%8A%E9%A0%90%E9%98%B2%E9%86%AB%E5%AD%B8/14070 科技部運用法人鏈結產學合作計畫。
發布日期:2017/11/15
資料來源:科技部鏈結產學合作計畫辦公室
醫療器材產業是一個產品種類多樣、技術領域且產品範圍廣泛的特殊產業,世界各國對此產業並未有一致的定義,我國則大致參照美國之定義,在藥事法第十三條規定醫療器材為:包括診斷、治療、減輕或直接預防人類疾病,或足以影響人類身體結構及機能之儀器、器械、用具及其附件、配件、零件,則皆可稱之為醫療器材,而大致上台灣醫療器材產業共分診斷與監測用醫療器材、手術與治療用醫療器材、輔助/修補用醫療器材、體外診斷器材和其他類醫療器材五大類,以本次診斷與監測用醫療器材來說,不僅僅對患有慢性疾病患者有所幫助,對於老人與新生兒而言,無法詳細描述生理狀態(忘記或無法說明)且面臨出門就醫的不方便性,對於追蹤生理狀況極為不便,進而影響醫療成效,而生理監控技術可以讓老人跟嬰幼兒能在24小時監控環境下得到更好的照顧,因此生理監控技術成為近年來發展的重要課題之一。 根據工研院產經中心(IEK)預估全球智慧健康照護產業產值將從2015年93億成長到2020年673億美元,年複合成長率(CAGR)達48.6%,產業技術知識服務計畫(ITIS)則指出物聯網在健康照護規模,預估從2015年約6.37成長到2020年21.9億美元,年複合成長率約為27.2%。在相關硬體發展方面,資策會產業情報研究所(MIC)認為,可聚焦於生理監測、檢測與診斷、醫療資訊系統、遠距醫療照護、居家照護用品與設備及醫護機器人等六類關鍵技術。在生理監測方面,配合微機電系統(MEMS)技術的突破,穿戴式量測監控裝置將可釐清更多的生理雜訊,並建立出各種年齡生理資訊的常模,進而精確呈現詳盡的生理資訊,因此可知生理監控除了與人們的日常生活息息相關外,未來的市場發展潛力也很可觀(理財周刊819期,2016)。 根據上述統計後已了解生理監控相關技術對於國人之影響程度以及其龐大經濟效益,相關技術研發現況應為產業界關注焦點,希望可透過近年國內大學相關技術之專利申請來了解目前台灣學界資源投入的情況,統計近三年2015~2017年國內大學於生物監控相關技術之美國公開(含獲證)專利權人與技術分布情況,相關生物監控技術之美國專利共22件,其中生理監控相關專利權人分布以交通大學(6件)、成功大學(5件)、清華大學(4件)為最,其次為陽明大學(2件),而中央大學、義守大學、高雄第一科技大學、台灣科技大學及華梵大學也皆有發展(各1件),顯示近年國內大學對於該技術的研發積極度,而成功大學5件相關生物監控技術之美國專利中,其中有2件為電機工程學系李順裕教授、另2件為基礎醫學研究所謝達斌教授所研發,交通大學6件生物監控技術相關專利中,以電機工程學系林進燈教授的3件專利為多數,相關專利詳細技術資料則會於下述章節介紹。 於上述章節了解其生理監控技術之重要性後,透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,根據生理監控之關鍵字、分類號等進行專利檢索並進行人工檢視技術全文,希望可透過本次調查來了解國內大專院校美國專利申請之布局情況,進而提高產學研鏈結之機會,表二為2015~2017年國內大學於生理監控相關技術之22件美國專利清單及其技術特徵簡介。 表二 2015~2017年國內大學於生理監控相關技術之專利清單(按照申請時間排列) 一種具有高電池親和力和電容耦合的三維電極,可用於開發具有高細胞親和性和電容耦合的生物探針,以便為測量神經細胞或心電圖提供高精度並防止變形。 一種用於浴室安全裝置,可以檢測浴室浴缸中的水波動,並可向外發出報警,用來解決老人洗澡的安全隱患。 一種用於生理信號分析的方法,及其系統和存儲生理信號分析程序的計算機程序產品,可有效提高分析結果的準確性,提高用戶診斷和治療的效率。 一種信號處理系統,用於對傳感器感測到的感覺信號執行相應的信號處理,以獲得待測量的生物組織的感覺結果。 一種鬆弛狀態評估系統,其中心電圖(ECG)數據被統計處理以建立用於評估用戶的鬆弛狀態。 一種基於來自袖帶的壓力示波波形和線性回歸方程估計中心血壓的方法和裝置。 一種便攜式感測和操作裝置,可以及時獲得生物醫學監測結果。 一種能夠通過音樂將人體生理情緒調節為預定情緒的情緒調節系統及其調節方法。 一種用於慢性病患者的個性化運動決策裝置和操縱方法,可以檢查立即的生理數據,以確認使用者是否能夠鍛煉的狀態。 一種手持式利用複數個感測晶片串接以進行氣體感測之裝置及其感測方法。 一種梳狀線接觸式乾電極,能夠梳理和推開被測者的頭髮並緊密接觸頭部皮膚,從而提高生理信號測量的精度。 一種梳狀線接觸式乾電極,能夠梳理和推開被測者的頭髮並緊密接觸頭部皮膚,從而提高生理信號測量的精度。 一種梳狀線接觸式乾電極,能夠梳理和推開被測者的頭髮並緊密接觸頭部皮膚,從而提高生理信號測量的精度。 一種智能電話的外圍生理檢查裝置,供用戶檢查其生理信號,如體溫,血氧飽和度,心律狀態或腦電圖。 一種智能電話的外圍生理檢查裝置,供用戶檢查其生理信號,如體溫,血氧飽和度,心律狀態或腦電圖。 一種用於信號數據分析的圖形構建系統,其中信號數據可以是諸如生理信息的非線性或非平穩數據。 一種以有限元素法建立個人化心血管模型之血壓量測系統及其方法。 一種可在使用者欲昏睡而漸漸喪失意識時進行提醒或喚醒的睡意檢測提醒裝置及其方法。 資料來源 理財周刊-819期-2016-05-06-「智慧健康產業興起 相關個股想飛」。網址:http://www.moneyweekly.com.tw/Journal/article.aspx?UIDX=18609633120 科技部運用法人鏈結產學合作計畫
發布日期:2017/10/16
資料來源:創智智權管理顧問股份有限公司
根據衛生福利部進行105年國人死因統計結果,惡性腫瘤(癌症)續居十大死因首位,分別依序為:(1)癌症(死亡率為每十萬人口 203.1 人)(2)心臟疾病(88.5 人)(3)肺炎 (51.9 人) (4)腦血管疾病(50.4 人) (5) 糖尿病 (42.4 人)(6)事故傷害(30.6 人)(7)慢性下呼吸道疾病(28.9 人)(8)高血壓性疾病(25.0 人) (9)腎炎、腎病症候群及腎病變(22.2 人) (10)慢性肝病及肝硬化(20.1 人)。105 年國人癌症死亡人數為 4 萬 7,760 人,占總死亡人數之 27.7%,較上年增加 2.0%(或增 931 人);且癌症為自 71 年起已連續 35 年高居國人死因首位,去年健保藥費總支出達1700多億元,其中癌症用藥322億,約占18%。癌症為國人之生命重要威脅並造成重大社會成本,且因腫瘤之發生存在著未明確之機制,以致於所仰賴之化學治療、放射治療或生物治療,均有些無法呈現治癒療效或大幅度延長患者壽命之效果,具有嚴重的副作用或抗藥性等,反而影響康復之路,而自由時報於今年五月份報導中也特別指出去年核准136件新藥中以「抗癌」藥最多,文章中也說明了近幾年抗癌用藥隨罹病人數增加,多是業者研發新藥的重點,除針對不同癌症的新藥愈來愈多外,原有的藥物也同步精進其藥效、減少副作用等,在臨床治療上可以有更多選擇,未來幾年抗癌藥物一定還會是研發重點。 根據上述統計後已了解癌症對於國人之影響程度以及其龐大經濟效益,抗癌藥物及相關技術研發現況應為產業界關注焦點外,希望可透過近年國內大學相關技術之專利申請來了解目前台灣學界資源投入的情況,表二為統計近三年2015~2017年國內大學於醫藥相關技術之美國公開(含獲證)專利權人與技術分布情況,相關醫藥技術之美國專利共68件,其中抗癌藥物之相關美國專利則共有23件,約佔三成以上,且23件相關抗癌藥物中已有8件美國專利獲證,另外根據表二可知,抗癌藥物相關專利權人分布以台大、陽明大學為最,中國醫藥大學、高雄醫學大學為次之,清大、成大、東華等許多大學皆有發展,亦顯示近年國內大學對於該技術的研發積極度,如台大與陽明大學共同合作一起研發之US9394261B2、US20160120876A1、US20160151362A1專利,US9394261B2為台大分子暨比較病理生物學研究所陳昆鋒教授及陽明生物藥學研究所蕭崇瑋教授共同研發;US20160120876A1則為台大前校長楊泮池教授以及陽明臨床醫學研究所黃奇英教授共同研發;US20160151362A1則為台大分子醫學研究所張智芬教授與陽明化學系方俊民教授等,相關專利詳細技術資料則會於下述章節介紹。 於上述章節了解其抗癌藥物技術之重要性後,透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,根據抗癌藥物之關鍵字、分類號等進行專利檢索並進行人工檢視技術全文,希望可透過本次調查來了解國內大專院校美國專利申請之布局情況,進而提高產學研鏈結之機會,表三為2015~2017年國內大學於抗癌藥物相關技術之23件美國專利清單及其技術特徵簡介。 表三為2015~2017年國內大學於抗癌藥物相關技術之專利清單(按照申請時間排列) 基於一病患肝臟中 LHX4 基因的一基因表現量,評估沙利竇邁對於該病患之肝癌的治療效果 一種用於癌症治療之16-羥基克羅烷-3,13-二烯-15,16-內酯(HCD)製劑 一種具有抗瘤性質之新穎化合物的領域。更具體而言,本發明關於具有抗瘤性質之經取代1,2,3-三唑、其用途、以及一種包括其之醫藥組成物 涉及肽,特別是中斷MZF-1和Elk-1之間的相互作用以及抑制癌症的肽。本公開還涉及治療患有癌症的患者的方法,特別是破壞MZF-1和Elk-1與抑制性癌症之間的相互作用的方法 一種胜肽及其應用,特別是有關於一種抑制癌細胞活性之短肽治療劑及含此之醫藥組成物,以抑制癌細胞之活動 以CXC趨化因子受體4(CXCR4)為標靶之奈米粒子用於製備治療肝癌與抑制肝癌轉移之醫藥組成物的用途 新穎的TMPK抑制劑組成物及治療製劑,可作用做為一種新穎的化療增敏劑,可用於治療或預防癌症之方法中 一種抑制DNA損傷回應(DNA Damage Response,DDR)缺陷癌症(defective cancers)之色原酮-4-酮類化合物,用於抗腫瘤藥物 一種喜樹鹼(1)的新穎20-磺基脒衍生物、其合成方法、及其作為抗腫瘤劑,例如用以治療鼻咽、肺、乳房或前列腺癌的抗腫瘤劑之用途 新型肽,更具體地涉及同時具有抗微生物,抗癌和/或傷口癒合促進活性的肽,含有該肽的藥物組合物和製備該藥物組合物的方法 高雄醫學大學/University of Macau,Macau,CN/Hong Kong Baptist University,Kowloon,HK 一種通過施用治療有效劑量的式I化合物,特別是治療患有非小細胞肺癌,乳腺癌,結腸直腸癌,卵巢癌的患者來治療有需要的癌症患者的方法癌症,子宮頸癌,肝細胞癌或皮膚癌 提供了人類化雙功能抗體及其用於治療癌症或用於追蹤癌症發生之用途 台北醫學大學/國家衛生研究院/Yen Yun,Arcadia,CA,US 一種含有上述化合物之一作為治療劑及醫藥上可接受之載劑之醫藥組合物,該醫藥組合物可進一步含有另一用於治療癌症之治療劑。本發明亦以上述化合物之一於製造用於治療癌症之藥物的用途為特徵 資料來源 衛生福利部最新消息-105年國人死因統計結果。網址:http://www.mohw.gov.tw/cp-16-33598-html 自由時報-生活-2017-05-11-「去年核准136件新藥 「抗癌」藥最多」。網址: http://news.ltn.com.tw/news/life/paper/1101506 科技部運用法人鏈結產學合作計畫
發布日期:2017/08/28
資料來源:創智智權管理顧問股份有限公司
隨著科技發展,農業技術早期著重於作物改良、育種飼養與疾病防治等傳統生產技術,近年來則逐漸結合醫藥、食品及環保等相關領域以提升傳統農業之附加價值,農業生技對社會大眾之影響十分廣泛,如減少病蟲害以增加糧食生產、使用生物性肥料及農藥來保護環境以及利用檢疫技術防止疾病大規模擴散等,皆為農業生技之範圍,並且根據美國市調公司BCC Research於2017年3月發布的報告Agricultural Biotechnology: Emerging Technologies and Global Markets中預估全球農業生技市場自2017年的321億美元增至2022年的537億美元,因此可知農業生技除了與人們的日常生活息息相關外,未來的市場發展潛力亦十分龐大。 國內正積極推動農業生技業,如證券櫃檯買賣中心的股票市場掛牌產業新增農業科技業與科技部推動新農業生技,鏈結資金、產學與通路,顯示出農業生技業正開始蓬勃發展。 我國證券櫃檯買賣中心於民國105年4月27日所發布之新聞稿中指出:「為響應政府推動我國農企業進入資本市場,協助該產業公司募集資金暨吸引優秀人才,進而提升該產業競爭力,與農委會及相關單位合作,積極推動「農業科技業」上(興)櫃,為增加農業科技類公司於市場中之辨識度,櫃檯買賣股票市場掛牌產業將新增「農業科技業」。」 圖1為2017年3月15日科技部所舉辦之「新農業生技智慧鏈結商機」系列活動,多位農業生技業重要人士均有出席,新聞稿中指出,科技部產學司副司長黃郁禎指示農業生技辦公室,主辦募資示範案例及創投媒合、產學合作展覽及主題秀、跨界交流及通路突破講堂,來呈現新農業生技創意鏈結資金、產學與通路。 圖 1科技部「新農業生技智慧鏈結商機」系列活動,科技部產學司副司長黃郁禎(右四)、中研院客座講座吳金洌(右五)、柏登生醫董事長賴弘基(右六)、瑞寶基因董事長章修綱 (右八)、台灣利得總經理陳啟祥(右九)。 於上述章節了解其農業生技之重要性後,透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,根據農業生技之關鍵字、分類號等進行國內大專院校相關專利檢索,人工檢視技術全文並篩選放棄答辯、維護等相關專利,希望可透過本次調查來了解國內老師技術發展概況與產出布局情況,進而達成產學合作。 表1為2012年後申請且已核准之農業生技相關專利,以專利權人件數排名,分別為:高雄醫學大學(4件)、台灣大學(3件)、中山大學(1件)、陽明大學(1件)與屏東科技大學(1件),以下專利清單乃由木本植物、水下生物、菌類、果實與根莖類中萃取出具醫療保健功能之物質,其中又以植物類居多,相關老師資訊如下: 高雄醫學大學天然藥物研究所講座教授兼天然藥物曁新藥開發研究中心主任吳永昌,其研究專長為中草藥新藥開發、天然藥物學、中醫藥學與藥物化學等;藥學系教授兼院長李志恒,其研究專長為藥學、毒理學、環境醫學與藥物濫用等;香粧品學系王惠民教授,其研究專長為化學工程、醫學工程、食品化學、皮膚生理學與分子生物學等。 台灣大學生化科技學系教授黃青真,其研究專長為營養學、生化代謝與分子營養學等;森林環境暨資源學系張上鎮教授,其研究專長為本土樹種二次代謝物(包括精油)之分離與鑑定,並篩選具抗氧化、抗腫瘤、抗細菌、抗腐朽及抗白蟻等生物活性之有效天然(藥)物性等。 中山大學海洋生物科技暨資源學系許志宏教授,其研究專長為活性天然物合成、天然物的構造修飾與海洋天然物化學等。 陽明大學生物藥學研究所所長黃奇英教授,其研究專長為草藥物的研究開發、老藥新用藥物篩選平台、肝纖維化及肝癌藥物等。 屏東科技大學獸醫學系莊秀琪教授,其研究專長為獸醫生理學、細胞分子免疫學與分子生物學等。 未來,由農業生技相關企業之研發需求了解出發,進一步媒合與其需求具共同性之專利,探詢技術移轉的可行性,為農業生技產學合作之努力方向。 Ethanol extract of Antrodia camphorata for inducing apoptosis and preparation method thereof 樟芝子實體萃取物及其製備方法,可有效誘導癌細胞之細胞凋亡。 Water extract of Antrodia camphorata for immunostimulatory effect and preparation method thereof 樟芝子實體萃取物及其製備方法,對樹突細胞具有免疫刺激的效果。 Anti-human urothelial carcinoma of supercritical carbon dioxide extract of Cinnamomum subavenium, and the preparation process and uses 一種香桂超臨界萃取物、製備方法及其用途,該香桂超臨界萃取物可有效對抗人類泌尿上皮癌。 Method for improving tetracycline-resistance of Acinetobacter baumannii 一種用於不動桿菌感染的藥物,其可以治療臨床上廣泛耐藥的鮑曼不動桿菌感染。 Composition for regulation of liver X receptor 一種細胞內肝X受體調節劑及其用途,該調節劑係包含藻褐素或其代謝物-藻褐醇。 Use of acacia extracts and their compounds on inhibition of xanthine oxidase 一種可用於抑制黃嘌呤氧化酶之組合物,其包括有效量來自相思樹屬之樹木抽出物。 Pharmaceutical uses of diterpene excavatolide B from a coral or an analogue thereof 一種具有抗肝癌活性之萃取物,自縞瓣屬、紅景天屬或石蓮花屬之植物以30%之二甲基亞碸萃取而得。 Chinese herbal aqueous extract having anti-anxiety activities and method of in vitro evaluating the same 資料來源 農業生技產業資訊網。網址:http://agbio.coa.gov.tw/index.aspx BCC Research-Agricultural Biotechnology: Emerging Technologies and Global Markets。網址:https://www.bccresearch.com/market-research/biotechnology/agricultural-biotechnology-markets-report-bio100c.html 櫃買中心新增「農業科技業」掛牌類別。網址:http://www.tpex.org.tw/web/about/news/news/news_detail.php?l=zh-twdoc_id=6134 環球生技月刊-BDDC植物新藥聯盟 串連全球GACP夥伴。網址:http://www.gbimonthly.com/2017/07/10838/ 中時電子報-農業生技 靠創新轉型拚商機。網址:http://www.chinatimes.com/newspapers/20170316000060-260202
發布日期:2017/08/07
資料來源:創智智權管理顧問股份有限公司
工業4.0被稱作第四次工業革命,透過虛實整合系統(Cyber-Physical System, CPS)合併網際網路與實體的生產技術,並結合物聯網(Internet of Things, IoT)所提供的資訊,使製造業不僅電腦化更是智慧化。於虛實整合系統與物聯網中,感測器扮演其中最關鍵的角色。生產線上的設備與原物料透過感測器於生產過程中進行完整的追蹤紀錄,有別於以往人工紀錄的耗時且出錯率高的缺陷,感測器的應用使得資料追溯即時且正確,追蹤的頻率也大幅提升。除了生產線上的應用,感測器也可針對客戶的特殊環境及使用者習慣,藉由偵測適應而設計製作出最符合客戶需求的商品。 除製造業中生產線上之運用,感測器亦為生醫產業發展的重要環節,生醫晶片可以作各類疾病之檢測,微機電技術製成之晶片以少量檢體便可於幾分鐘取得檢測數值,透過資訊傳輸系統傳至醫生電腦作為診斷依據,或存入資料庫進行數值監控。 感測器在各產業上的多元應用也帶動其市場銷售額,市場研究機構IC Insights的最新統計報告指出,全球市場感測器元件銷售額在2016年高達73億美元,成長率為14%,IC Insight亦預測感測器之銷售額可於未來幾年達到7.5%的複合年平均成長率(圖1)。 資料來源: IC Insight、EE Times Taiwan 電子工程專輯網(2017/05) 圖2為工研院物聯網智慧感測產業聯盟成立大會,2016年5月26日工研院成立「物聯網智慧感測產業聯盟」,結合台灣產學研機構,推動物聯網智慧感測暨應用平台,該聯盟將協助智慧感測器廠商於研發時期即整合各方需求與能量,並由工研院提供試量產平台,結合研發與製造端的力量加快產品推出之時程。 資料來源: https://www.itri.org.tw/chi/Content/NewsLetter/Contents.aspx?SiteID=1MmmID=620605426331276153MSid=710202012272443352 透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,進行國內大專院校相關專利檢索,人工檢視技術全文並篩選出核准且仍維護中之相關美國專利,希望可透過本次調查來了解國內大專院校技術發展概況與產出布局情況。 國內大專院校申請美國專利且核准維護中之專利共有16件,根據其應用層面可大致分為生醫感測、力/觸覺感測、磁性感測與氣體感測器等類,其中生醫感測以運用表面電漿共振、微機電原理之生物晶片與生理訊號量測傳輸兩大技術為主,前者以台灣大學林啟萬、李世光、林世明與黃榮山多位老師有多篇產出,生理訊號量測傳輸則以台科大林淵翔老師與台大呂學士老師有申請相關專利;而力/觸覺感測以南台科技大學莊承鑫老師之壓電式觸覺感測器與清大王立康、台大楊志忠與交大祁甡老師有光纖運用於應變感測之相關專利產出為主。 Sensor system of surface plasmon resonance (SPR) and measuring method thereof Valproic acid biosensor and method for measuring concentration of valproic acid Method of utilizing a fiber for simultaneously measuring distributed strain and temperature Dual fiber bragg grating strain sensor system Non-contact type torque and angle of rotation sensing device and measurement method using same Biomolecular sensor system utilizing a transverse propagation wave of surface plasmon resonance (SPR) Repeated structure of nanometer thin films with symmetric or asymmetric configuration for SPR signal modulation High-density micro electrode array and serial control method thereof Near-surface object sensing device and sensing method Sensor chip having a micro inductor structure Intra-body communication (IBC) device and a method of implementing the IBC device Real-time physiological signal measurement and feedback system 於2016年感測器與致動器市場中有82%營收來自微機電系統 (Microelectromechanical Systems, MEMS)元件,佔出貨量48%,顯見MEMS為感測器發展之主流,又臺灣於微機電相關技術如半導體製程或精密機械具有深厚基礎,可因應行政院推出「5+2」產業創新研發計畫中亞洲矽谷(物聯網)、生物醫學與智慧機械等以感測器為發展基礎之產業,結合台灣先進微機電製程技術優勢,設計研發應用於智慧製造與生醫檢測的感測器。 資料來源 台灣區電機電子工業同業公會 - 感測器小身材大市場 未來5年將保持20%的增長速度。網址: http://www.teema.org.tw/industry-information-detail.aspx?infoid=15517 科技大觀園-貼身華陀無線感測生醫晶片系統。網址: https://scitechvista.nat.gov.tw/c/doDx.htm EE Times Taiwan 電子工程專輯網 - 2016年感測器銷售額創新高紀錄。網址: http://www.eettaiwan.com/news/article/20170519NT01-Sensor-Sales-Finally-Catch-Fire DIGITIMES - 2015年博世穩居全球MEMS龍頭地位 前兩大業者皆加速朝智慧感測器發展。網址: http://www.digitimes.com.tw/tech/rpt/rpt_show.asp?cnlid=3pro=yproname=%a5%ab%b3%f5cat=icmv=20151112-392 工研院成立物聯網智慧感測產業聯盟。網址: https://www.itri.org.tw/chi/Content/NewsLetter/Contents.aspx?SiteID=1MmmID=620605426331276153MSid=710202012272443352 台肥月刊-產業報導-微機電系統(MEMS)之介紹。網址: http://www.taifer.com.tw/taifer/tf/044003/45.htm
發布日期:2017/07/04
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表1與表2分別為行政院環保署統計101年與104年的汙染防治支出比較表,其中水汙染防治支出由101年的311.1億元(佔整體支出的22.2%),增加自104年的444.9億元(佔整體支出的28.5%)。值得注意的是,產業部門在此用途的支出更由101年的185.5億元(佔整體支出的25%),增加自104年的306.8億元(佔整體支出的34.7%),由此可看出近年來在環保意識抬頭下,各界已逐漸重視汙水處理之重要性。 圖1為經濟部、內政部、科技部與台南市政府於2016.07.27日簽約記者會,上述單位將聯手把台南永康汙水處理廠升級為可供給高科技產業使用的再生水廠。該廠目前只是汙水處理廠,後續將升級以提升汙水處理程度,預計於2020年啟用,再生水可供南科及台南樹谷園區使用,成為我國再生水供應給高科技業的首例。水利署表示再生水產業隱藏千億商機,目前已有業者在水利署科專計畫協助下創新研發如薄膜蒸餾等技術。 資料來源:http://money.udn.com/money/story/9554/1857302-%E6%B1%99%E6%B0%B4%E5%BB%A0%E5%8D%87%E7%B4%9A-%E4%BE%9B%E6%87%89%E5%86%8D%E7%94%9F%E6%B0%B4 政府除了協助科技業之外,也逐步推動民生所需的汙水處理環保工程,圖2為屏東縣長於2017.06.13勘查設於琉球老人會館附近的全國首座的場鑄式聚落污水處理場。屏東縣政府為了改善近年來觀光地區因遊客所產生的汙染問題,自101年便開始評估規劃聚落式汙水處理設施。現階段此汙水處理場已有初步成效,未來將做為示範場址,達到維護環境生態與提升觀光品質之目的。 資料來源:http://www.nownews.com/n/2017/06/13/2562276 於上述章節了解其汙水處理技術之重要性後,透過專業智財資料庫(USPTO、TI、I-ACE平台等)的使用,根據汙水處理之關鍵字、分類號等進行國內大專院校相關專利檢索,人工檢視技術全文並篩選放棄答辯、維護等相關專利,希望可透過本次調查來了解國內老師技術發展概況與產出布局情況,進而達成產學合作。 中央大學生命科學系的黃雪莉教授,其研究專長為蛋白質體學、微生物生化學與蛋白質藥物研發等。 成功大學化學工程學系的詹正雄教授,其研究專長為藥物傳輸、功能性高分子材料、微流變學、生物模仿或啟發材料等。 中興大學環境工程學系的梁振儒教授,其研究專長為土壤及地下水污染整治、現地化學氧化/現地化學還原土水污染整治、高級氧化技術應用於水污染及廢氣處理、高級氧化技術應用於水污染及廢氣處理、奈米材料於環境復育之應用與生物急毒性分析等。 明志科技大學環境與安全衛生工程學系的崔砢副教授,其研究專長為利用堆肥製備熱裂解炭、用堆肥液以提高生物溶解與降解四氯乙烯與利用分子生物技術評估堆肥還原脫氯四氯乙烯乙烯等。 義守大學材料科學與工程學系的王志逢教授,其研究專長為高分子複合材料製備、高分子表面性質探討與仿生超疏水表面研究等。 清華大學材料工程學系的彭宗平教授,其研究專長為能源材料與奈米材料;材料工程學系的陳學仕副教授,其研究專長為螢光量子點、氧化物奈米粒子、有機/無機奈米複合材料與生物與環境相容材料等;化學工程學系的呂世源教授,其研究專長為奈米材料與結構等。 為促進水資源永續利用,推動再生水之開發、供給、使用及管理事項,我國已於104年通過再生水資源發展條例,其中第三條明定再生水指廢(污)水或放流水,經處理後可再利用之水。經濟部水利署水再生利用促動與技術服務計畫中提及再生水市場可朝向水利服務、水處理技術開發、水處理設備製造與跨域加值四大方向來推動。 工研院材料與化工研究所水科技組組長梁德明指出台灣再生水的機會在於發展更節省能源與更環保的技術,以工研院的廢水處理技術為例,能讓再生水的成本比用進口的RO器材節省至少三成。汙水處理與大眾生活息息相關,除了政府的法律規定外,各產業應有自我約束的能力,讓環境得以永續發展。 資料來源 行政院環保署污染防治支出統計調查-調查結果摘要分析。網址:http://www.epa.gov.tw/lp.asp?ctNode=31141CtUnit=1195BaseDSD=7mp=epa 永康汙水處理廠舉辦升級再生水廠簽約記者會。網址: http://money.udn.com/money/story/9554/1857302-%E6%B1%99%E6%B0%B4%E5%BB%A0%E5%8D%87%E7%B4%9A-%E4%BE%9B%E6%87%89%E5%86%8D%E7%94%9F%E6%B0%B4 琉球老人會館附近的全國首座的場鑄式聚落污水處理場。網址:http://www.nownews.com/n/2017/06/13/2562276 再生水資源發展條例。網址:http://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAll.aspx?PCode=J0110094 經濟部水利署水再生利用促動與技術服務計畫。網址:http://www.sinotech.org.tw/eerc-ctr/news/rwtech2016.files/02/01.pdf 工研院-創新水科技研發服務網。網址:http://www.itriwater.org.tw/about/organization 天下雜誌-一滴水用三次 缺水也不怕。網址:http://www.cw.com.tw/article/article.action?id=5082185
發布日期:2017/06/06
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從圖1之全球人口總數推估圖顯示1,幼年人口從2015年開始呈現下降狀態,反觀老年人口則是於1970年起呈現逐年攀升之情形,並預計2075年呈現交叉狀態,達到幼年人口與老年人口平衡,老年人口即將超越幼年人口數量,未來全球人口將處於少子化以及邁向老年化之結構,因此如何將資通訊技術應用於高齡化社會結構問題已被多個先進國家視為重要課題之一,運用穿戴式裝置以及遠距生理監控設備解決老年照護問題,以達到長期監控、準確並即時回報之效果。 圖2為台灣與發展中區域國家的扶養比、扶幼比、扶老比與老化指數推估圖,顯示台灣青壯年之扶養比相對於其他發展中國家高,而台灣亦即將邁入老年社會,其所衍生出的長照需求以及家庭照顧責任日益沉重。行政院於105年9月29日通過「長期照顧十年計畫2.0」(簡稱長照2.0),延續過去十年所提供的長期照顧服務外,並建立完善長照服務體系。 由於台灣仍處於長照資源不均、人力不足以及財源問題,因此如何發展智慧醫療、遠距照護以解決上述問題將是國內未來在該技術領域研發重點方向。如國內陽明大學的腦科學研究所-郭博昭教授、台灣大學的醫工所-林啟萬教授,以及長庚大學的醫療機電工程研究所-李明義教授,皆有投入研發在該遠距監控照護領域。以下將介紹致力於整合睡眠健康相關之醫療軟硬體技術的陽明大學郭博昭教授其相關之專利。 國內任職於陽明大學腦科學研究所教授兼所長的郭博昭老師,亦為行政院衛生署遠距健康照護服務發展計畫專案之主任、台灣聯合大學系統的腦科學中心主任,其研究專長為神經科學、電腦科學、生理學、資訊學、轉譯醫學、產學合作等;而教學專長則是生理學、神經科學、睡眠醫學、自主神經學、論文寫作實務、電腦於生物醫學的的應用等,並致力於睡眠醫療相關技術或儀器的改良,以提升與睡眠相關的疾病醫療品質。而台灣大學醫工所教授,以及電機所合聘教授的林啟萬老師,其研究專長則為神經系統工程、醫用微感測器、醫療儀器設計,以及醫儀認證,並專注在生醫訊號、影像擷取與分析以及醫療儀器控制系統之研發。另任職於長庚大學醫療機電工程研究所教授兼所長的李明義老師,其研究領域為機電整合、機器人、創造工學、醫療設備自動化、醫療機電整合、復健工程、虛擬實境技術應用,主要著重在醫療機電設計與整合上。表1為該些老師遠距監控照護相關之專利清單。 Sunglass type sleep detecting and preventing device 一種用於檢測和預防睡眠的眼鏡式設備,以及用於檢測和預防睡眠的方法。 Belt Type Bio-Signal Detecting Device 一種生理訊號感測裝置,其可配戴在受測者身上,使得受測者的雙手可自由活動,透過生理訊號感測裝置包括呼吸感測模組、心電圖感測模組、體溫感測模組、接觸物件以及彈性帶狀體,用以檢測ECG心電圖、體溫,以及呼吸訊號;其中呼吸感測模組用以獲得呼吸訊號,心電圖感測模組用以獲得心電圖訊號,體溫感測模組用以獲得體溫訊號。 Remote Patient Monitoring System and Method Thereof 一種遠距照護系統及其方法,透過手持裝置接收配戴在使用者身上,經由多個生理感測模組取得使用者多個生理感測訊號,並將該些生理感測訊號傳輸至遠端監控裝置。以達到遠端可隨時(即時地)進行病情的監測或醫療評估,因此可以對疾病病程更為瞭解,使得用藥管理系統可依據上述所得到之生理訊號進行用藥建議與用藥評估。 Miniature, wireless apparatus for processing physiological signals and use thereof 一種用於處理包括信號接收元件和信號處理元件生理信號的微型無線設備,透過該信號處理元件將接收時間分為n個相等的間隔,並且對應各時間間隔由一個傳感器接收信號的方法,以提供一長期監控、完全無線、低成本,及方便性之生理信號記錄和檢查系統。 Miniature wireless apparatus for recording physiological signals of humans and use thereof 本發明主要提供一從外部感測器所輸入之多個生理訊號,並由信號接收單元以同步模式接收的處理裝置和方法,以利於得到更精確的評估和診斷訊號之分析。 Multi-antenna wireless sensor system 一種多天線無線傳感器系統,該系統通過多個無線收發器和網路裝置的無線基地站遠程監視無線生理信號傳感器和反饋數據,藉以經由該網路裝置達到該多天線無線感測器系統的遠端即時監測及回饋功能,該篇專利主要透過增加接收器的數量及分配,使其達到生理訊號的完美的低功率無線傳輸。 Miniature, wireless apparatus for processing physiological signals and use thereof 用於從外部傳感器通過信號接收元件以同步模式接收處理生理信號輸入的多個裝置和方法。 Activity monitoring system and monitoring device of the same 一種低成本的活動監視系統和活動力監測裝置,以提供包括即時經度和緯度關於受試者的活動信息、位置,並對其進行分析,該活動力監測裝置包括全球定位系統模組、無線通訊模組、狀態感測器,以及微處理器。該全球定位系統模組用以提供一定位資訊。該狀態感測器還包括多軸加速感測器與心率變異(Heart Rate Variability,HRV)感測器,用以感測受試者的運動狀態與生理狀態,提供與受試者有關的活動感測資訊。 Physiological signal sensing system without time and place contraint and its method Wireless monitoring bio-diagnosis system 一種MEMS無線監控生物診斷系統,包括可植入生物傳感器系統芯片,表面發射器和外部監控中心。 Health monitoring device and human electric signal processing method Intelligent weight monitoring system and method thereof Integrated bioinformatics sensing apparatus 一種整合型生物資訊感測裝置,包括壓電感測層、上部導電層、下部導電層,以及資訊傳輸控制器,其中壓電感測層感測生物體之生理脈動而輸出生理脈動訊號,具有結構簡單精巧且使用方便的優點。 近年來各國相繼投入在大數據(Big Data)、物聯網(Internet of Things,IoT)等技術領域上,使得醫療相關產業也面臨著轉型,大量的生理數值分析,以及透過行動裝置或穿戴設備的感測裝置,即時監控病患的生理健康數據,以提供醫師更精準地分析診斷。未來巨量資料以及物聯網技術與醫療照護領域之相結合,將成為該技術領域下階段的布局策略重點2。 參考文獻 鄭凱仁 (2016)。全球高齡化社會人口結構趨勢,強化智慧照護需求。網址:https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10250 Deloitte(勤業眾信)全球調查報告 (2016)。探索行動醫療三大趨勢 巨量資料分析時代來了。網址:http://www.gbimonthly.com/v4_2016/v4trend_2016_html