勇闖工研院實驗室02：未來世界建構中

無人車為什麼能自動駕駛？
未來的機器人和以前的機器人有什麼不一樣？
手機、筆電必備的鋰電池要怎麼防止爆炸？
新型細菌病毒威脅下，一顆藥是怎麼誕生的？
科技日新月異，少年們要面臨的未來世界，與以往截然不同。
快跟著小小偵探團勇闖工研院實驗室，一起來一趟未來科技大解密！

★掌握第一手科技資訊，跟上世界潮流脈動！
★前進第一線實驗室，與臺灣科學現況接軌！
★從如何發現問題、思考問題、解決問題，培養科學思維力與實作力！

如何培養孩子的「科技力」與「科學力」，是臺灣目前教育現場極為重視的課程領域之一，不只希望孩子熟悉使用各項新科技，也注重動手作、動腦想的科學能力，更重要的是，培養科學思維與科技素養。
《勇闖工研院實驗室》帶領大家揭開工研院實驗室的神祕面紗，一探第一線實驗室的真面目，透過這個難得體驗，讓小讀者們藉由科普閱讀，培養科學思維與科技素養，同時了解臺灣在生活上、產業上，都有很多領先全球的科技呢！

工研院X幼獅少年
直擊科學家的實驗室 精采揭密Part2！

劉詩媛
七年級生，桃園人，長期擔任《幼獅少年》雜誌特約採訪與執行編輯，致力為少年朋友探訪真實世界的各種有趣之處。

【繪者簡介】
Tai Pera
在義大利念書與生活了快六年，畢業於插畫學校。2016年獨立出版第一本繪本《小白鵝想曬黑》，隔年入選文策院 Books From Taiwan 2017年選書。
目前作品常見於兒童繪本、雜誌與商業合作案。

Salt&Finger
畢業於英國Kingston School of Art。創作風格明亮、逗趣、溫暖，偏好複雜構圖並著重於手感線條表現，擅長把角色的臉頰以及世界萬物畫得圓潤滑順。

【推薦序１】
未來三十、五十年的世界，長得什麼樣？
電影《銀翼殺手》中穿梭在摩天大樓間的無人飛行器，突破地貌與車陣直達目的地；《星際大戰》中的全像投影，隨時隨地都能召喚出遠方的朋友，來場身歷其境的隔空問候；因應水資源短缺，《沙丘》裡收集人體水分循環再利用的「蒸餾服」；《絕地救援》中精密控制環境，在火星也能種出馬鈴薯的溫室……科幻電影裡的場景，不僅滿足了我們對未來世界的想像，也激勵人類往更好的生活邁進。

未來世界不只在電影中發生，將時間倒回五十年前，也很難想像今天的遠距視訊會議、線上教學，已經成為你我日常生活的一部分；實體銀行被數位金融取代，存款、匯款彈指完成；無人工廠連燈都不用開，照樣完成高效率的生產。五十年前的科幻，今日的智慧生活，靠的就是科技研發。

非常感謝幼獅文化，再接再厲推出《勇闖工研院實驗室》第二集，延續第一集對生活科技的探索，第二集要帶孩子們前進未來世界，認識可能在未來世界中扮演重要角色的科技，包括無人機、自駕車、拿了就走的智慧商店、智慧機器人、AI控制的智慧工廠等。除了展現工研院「創新科技，引領未來」的主張與成果，也透過圖文並茂的原理剖析、技術應用、痛點與解決方案的對應，讓孩子既知其然，又知其所以然，啟發對科技的興趣和潛能。

近年來，氣候變遷的徵兆愈來愈明顯，極端熱浪席捲歐洲，機場跑道融化、乾旱與野火頻傳，上千人因高溫死亡；巴基斯坦、伊朗、澳洲東部、韓國則遭到罕見的強降雨侵襲，生命財產備受威脅。極端氣候危及人類生存，沒有人是局外人，2050達成淨零排放（Net Zero Emissions）已是全球共識，科技是達成淨零的重要解方。然而，我們不可能用現在的科技，解決三十年後的問題，科技的進步有賴一棒接一棒的累積、傳承。今天，工研院種下創新研發的種子；未來，我們寄望種子長成大樹，成為守護地球的重要支柱。

「任何足夠先進的科技，皆與魔法無異。」這句出自知名科幻作家亞瑟．克拉克的名言，道出科技無窮的潛力，也鼓舞人們創造奇蹟。希望這兩本一套的《勇闖工研院實驗室》，成為孩子接觸科技的起點，有朝一日，施展宛如魔法的科技，打造更智慧、樂活與永續的未來。

工業技術研究院
副總暨行銷長兼行銷傳播處處長 林佳蓉

【推薦序２】
深入淺出、貼近生活又趣味十足的科普書
帶領孩子們進入「未來世界的建造基地」

工業技術研究院一直是臺灣產業發展的領頭羊，從早期的積體電路和複合材料產業，到近年最夯的人工智慧與通訊技術，工研院一直站在這些尖端研究的最前端，將這些技術應用在現代人的生活中，打造更便捷的科技生活。

本書是工研院與《幼獅少年》的合作之作，用淺顯易懂、圖文並茂的方式呈現智慧生活、健康及永續環境議題的研究成果，將龐大的知識濃縮後傳遞給讀者。接續《勇闖工研院實驗室1》的內容，《勇闖工研院實驗室2》為孩子們介紹了更貼近未來生活的新科技――自駕車、智慧商店、再生太陽能板及新藥開發――背後的故事。

你曾想過自駕巴士如何避開行人嗎？易取智慧商店如何辨識顧客選購的商品呢？在無人操控的情況下，機器怎麼模擬出人類的行為？本書帶領讀者拜訪十二個實驗站，前五站以智慧生活為主，讓讀者們一窺「智慧化」背後的祕密。書中詳細介紹無人設備所需的各種感測、定位裝置，更透過小小偵探團的提問，引導讀者反思無人設備在現實運作中的機會、局限及可能會遇到的困難，讀起來趣味十足！

接續的第六至十站，介紹各種能源材料及永續應用，包含鋰電池、碲化鉍、太陽能板檢測，尤其是太陽能板材的回收應用更是值得深入探討。這些發明其實都已廣泛運用在生活中，透過本書的介紹，讓讀者更了解科技發展的進程與原理。最後兩站談到一直以來十分重要的領域――新藥開發。開發新藥須經過十分繁複的步驟，但是隨著科技發展，許多步驟都能自動化，品質管理也大幅提升，使得製藥產業更加成熟。智慧醫療將來也會是非常重要的發展領域！

很高興為年輕學子們推薦這本好書，希望孩子們在進入「未來世界的建造基地」後，認識了各種智慧科技背後的知識與研發的歷程，可啟動你們的好奇心與創新力，邁入科技創新之路。

國立高雄師範大學
工業科技教育學系副教授　張美珍

推薦序：未來三十、五十年的世界，長得什麼樣？
推薦序：帶領孩子們進入「未來世界的建造基地」
深夜幽靈車驚魂記？
小小實驗室偵探團再次出動！
工業技術研究院
控制無人機的祕密
噗噗！自駕車來了
易取智慧商店大探險
我把機器人變聰明了
有智慧的工廠
鋰電池的防爆祕密
超神奇致冷晶片
草莓智慧節能溫室
太陽能板的極限考驗
再生吧！太陽能板
測量重力的重要
開發新藥的挑戰
一顆藥怎麼誕生？

噗噗！自駕巴士來了：資訊與通訊研究所
實驗室大揭密
自駕車就是「有眼睛和大腦，可以自行判斷怎麼到達目的地」的車子，一般人都會想到無人車，其實無人車只是自駕車的其中一種，因為自駕車是指所有可以自動駕駛的車子，不管有沒有人在上面。
自駕車根據智慧駕駛系統的等級高低，可能不需要有人在駕駛座上，車子就可以自行應付所有路上突發狀況，安全行駛到達目的地，也就是等級最高的無人車；但也可能需要有人在駕駛座上，若發生車子不能自行判斷和處理的緊急狀況，就得隨時切換到人為駕駛，以避免發生危險。
在國外，比較有名的自駕車就是美國的特斯拉；在臺灣，工研院也正在和廠商
合作研發自駕巴士，而且這套智慧駕駛系統未來可裝載在不同車子上喔！

工研院自駕巴士小檔案
自駕車到底要怎麼自動駕駛呢？一起來看看吧！

自駕巴士怎麼開？
工研院的自駕巴士就像一般公車一樣，啟動引擎後，會自動按照公車固定路線行駛、定速駕駛、維持同一車道、遵守交通號誌及標線（如紅燈在停止線前停車）、遇到障礙物閃避（如三角錐）、預測判斷突發路況（如依照兩方行進速度預測可能會撞上前方突然闖越馬路的行人而緊急剎車），以及停靠公車站牌讓乘客上下車。

自駕巴士的眼睛和大腦？
自駕巴士能夠做到這些事情，都是因為有眼睛和大腦――「感測融合技術」、「事件推理技術」及「AI人工智慧」。車上裝有攝影機、雷達、光達、GPS等感測器和定位裝置，不同感測器蒐集到不同資料後，交由AI人工智慧判斷，做出車子要怎麼運行的決定，再把指令傳送給車子各個機械裝置自動執行動作。

自駕巴士在哪裡開？
工研院的自駕巴士目前仍在向政府申請第二階段測試，有機會在高鐵站提供接駁服務――說不定，哪一天在路上，大家也可以幸運搭到自駕巴士唷！

‧小小偵探團發問中‧
實驗室人員在研究自駕巴士的過程中，有發現什麼困難嗎？又是怎麼解決呢？

我們確實發現不少難題，對於研究人員來說都是一項項挑戰，像是夜晚光線不足、豪雨、起霧等能見度降低等情況，都會讓攝影機看不清楚；此外，雷雨和豪大雨會讓雷射打出去後掃射到水珠，對光達也會有所影響。
目前工研院已發展出相關影像辨識技術，以解決這些難題，例如：光線不足時可透過「前處理」，將亮度調亮；起霧時也可透過「前處理」，盡可能去除掉影像中的霧氣水珠，或者讓對比度更大、畫質更銳利，如此一來，都有利於影像偵測辨識。