飛立威光能執行長周俊賢：能源採集加速邊緣AI市場起飛

智慧物聯網(AIoT)早已不是新概念，多年來卻一直無法真正起飛。近期，隨著人工智慧(AI)高速發展使資料具備更高價值，正式開啟將AI導入邊緣裝置的時代，透過邊緣運算即時從裝置蒐集到的資料(Data)中得到所需資訊(Information)。

然而，物聯網裝置常以電池供電，加入AI功能將增加電力需求，而智慧裝置數量持續成長的趨勢也提升維運管理的成本。以太陽能等能源採集技術延長電池續航力成為解方之一，能夠幫助裝置解決頻繁更換電池的痛點，進一步推動智慧聯網裝置深入各式應用場域。

2024邊緣AI時代正式到來

飛立威光能(Flexwave)執行長周俊賢(圖1)表示，智慧裝置雖然看起來有很多市場，但不見得每個市場都是正確的方向。過去十年，智慧物聯網持續在不同領域探索其應用，然而，許多應用在推進市場的路上遭遇瓶頸，例如智慧農業中用以感測土壤的智慧裝置，若非政府補助，一般農夫並不容易替相關設備規畫預算，物聯網裝置供應商想要從中站穩腳步便十分困難。

經過十年的試錯和經驗累積，周俊賢表示，物聯網已經從最初「什麼都可以做」的思維開始慢慢收斂，而2024年邊緣AI開始發酵，似乎成為真正具備潛力的發展方向。相較以往將蒐集到的資料回傳雲端，採用邊緣運算可以在裝置端找出真正重要的資料，進而發揮資料價值。

對於工業物聯網來說，資料價值尤其重要，具體案例包括馬達老化偵測，藉由分析感測器蒐集到的震動資料，經過邊緣運算取得馬達性能衰退情形，降低資料回傳頻率。

加入AI運算能力的邊緣裝置將需要更多電力，單是新增MCU，便可能將裝置耗電量提升十倍。為了應對多元裝置的供電需求，能源採集因此成為AI運算在邊緣裝置落地的關鍵元素。

裝置開發不可忽略供電設計

觀察智慧裝置開發過程，周俊賢指出，供電方式是重要卻容易在設計過程中被忽略的元素，可能導致產品設計完成後，落地時卻發現找不到電力來源，或是業者無法接受裝置需要定期替換電池的情況。因此，業者需要在產品設計時考量整體需要的電力，包括所採用的通訊技術和傳輸頻率，以選用合適的供電方案。

基於產品在開發時考量供電方案的需求，周俊賢表示，Flexwave目前以ODM形式合作成功的案例，便是在產品處於原型設計(Prototyping)階段時就開始合作，根據空間和功率需求，選用合適的電源管理晶片來搭配Flexwave的波導技術和充電電路(圖2)，以波導矽膠有效匯聚太陽能進行充電，再加上Flexwave充電電路，可在陰雨天維持95%的儲能效率。

充電效率對於功率上的些微落差就可能造成顯著影響的低功耗物聯網裝置來說至關重要，而除了在有限空間內盡可能滿足裝置的功率需求，產品設計時也需要了解裝置實際運行所需的電壓。周俊賢說明，物聯網裝置的供電方式與傳統概念相反，儘管普遍認為高電壓能夠降低電流更為省電，當物聯網裝置在戶外運用能源採集技術時，由於太陽能電板升壓至24V或12V的損耗高，使用高電壓反而會造成整體效能上的損失。因此，需要考量實際情況，選用損耗更低的電壓。

夠痛才有感　太陽能適用場域分析

物聯網應用需要以符合成本效益的方式解決現實存在的問題，市場才有機會真正起飛。同理，智慧裝置在選擇供電方案時，也需要判斷使用情境是否合適。周俊賢表示，雖然基本上戶外應用皆有機會採用太陽能能源採集方案，但仍需要參考電力需要和採用成本，在最痛的地方解決問題才最有感覺。

以受到政策驅動的智慧城市應用來說，太陽能適用於功率需求較低的功能。周俊賢以共享電動滑板車為例進行說明，由於共享車輛可能遇到被使用者隨意放置不歸還的情形，滑板車上裝有GPS以定位車輛位置。過往，GPS由電動滑板車本身進行供電，若電源耗盡便失去定位能力；在此情況下，若針對GPS功能單獨採用太陽能供電，便可確保定位功能持續正常運作。

與低功耗功能相對，若應用(或功能)本身無法依靠太陽能自給自足，儘管能源採集能夠發揮加分效果，但因為不夠痛，便無法成為最佳應用場域。同樣以智慧城市裡常見的應用為例，智慧燈桿由於路燈本身已有電線，其他供電選項便僅能起到輔助效果；智慧站牌則是需要頻繁以Wi-Fi或4G/5G傳遞資訊，所需功耗基本上無法以太陽能作為唯一電力來源，導致公車站牌無法擺脫電線需求，能源採集也就無法真正帶來顯著效益。

不過，上述原則之外，也可能出現具有不同考量的特例。周俊賢便提到另一個有趣的案例：智慧停車柱。智慧停車柱需要為攝影鏡頭供電，看起來跟定點放置的智慧路燈相似，然而由於從台電拉電線需要約三個月的時間，業者可能反而會為了早點獲得營收來源，而選擇採用電池供電，輔以太陽能技術來延長電池續航力，藉此降低維運成本。

面對多元應用的不同供電需求，Flexwave具備與網通業者合作開發的多年經驗，能夠根據使用場景評估太陽能技術的適用程度，同時也持續拓展其產品應用。周俊賢表示，目前該公司方案能夠在戶外場所有把握地提供10W以下的電量，也能在10W以上透過其充電電路，讓市售太陽能板擁有多30%的充電量。展望未來，Flexwave也規畫持續探索太陽能技術在大瓦數應用的發展潛力。

物聯網蓄力中　能源技術/市場同步演進

從上述提及的各種應用觀察和發展現況可以看出，儘管物聯網應用逐漸收斂，目前卻還是處於探索階段。周俊賢推測，未來三到五年，物聯網市場將維持少量多樣的百家爭鳴狀態，每個應用市場都想講自己的故事，但最後能夠取得成功的應用仍不明朗。周俊賢認為，智慧城市是現階段唯一已經確定會成功的市場，將隨著政策布局慢慢累積，例如共享單車便是多年累積下來的成果。

邊緣AI落地所帶來的新應用可能，將同步推動能源技術與物聯網市場邁向下一階段。周俊賢表示，隨著網通業者陸續拿出產品規格尋找供電方案，2024年可以感受到業界開始正式討論邊緣運算，而Flexwave也進一步開始尋找策略夥伴，持續經營其技術品牌。

自從2014年創立以來，Flexwave經過十年的經驗累積和自我證明，終於看見物聯網碰上AI找到真正價值，整個市場多了些值得期待的方向。長期以來，破碎化的應用一直是物聯網市場的特色，儘管接下來幾年可能還看不到單一應用迎來爆發式成長，但藉由不斷試錯及調整，預期物聯網市場將逐漸找到正確方向，搭上AI應用創造新價值。能源方案作為智慧裝置中不可或缺的一部分，也將持續扮演重要角色，為邊緣AI起飛奠定基石。