聯盟中心簡介

 

  1. 全程計畫背景
  2. 全程計畫目標
  3. 全程計畫架構及運作

 

一、全程計畫背景

隨著5G技術的商業化應用逐漸普及,人們對下一代移動通信技術—B5G/6G的關注度也越來越高。B5G/6G被認為是未來網路的核心技術之一,將會帶來更高的傳輸速度、更低的延遲、更大的連接數量和更多的應用場景。在國際上,各大技術企業和研究機構都在積極探索和研發B5G/6G技術,以期在未來的全球通信市場中取得競爭優勢。

智慧節能和B5G/6G是兩個相互關聯的主題,其共同推動著未來綠色智慧城市的發展。智慧節能主要是指利用智慧化技術和節能技術,實現對城市能源的高效管理和利用,從而降低能源消耗、減少二氧化碳排放,達到綠色低碳的目標。而B5G/6G則是未來行動通訊技術的發展方向,其可以提供更高效的通訊連接和更強大的網路容量,從而支持智慧城市的各種應用,如智慧交通、智慧能源等。智慧節能和B5G/6G的相互關聯主要體現在以下幾個方面:

  • 智慧能源管理:智慧城市需要實現對能源的高效管理和利用,而B5G/6G可以提供更強大的通訊網路,從而實現對能源的實時監測和控制。通過B5G/6G的技術支持,智慧城市可以實現能源的自動化控制和調節,從而實現節能減排的目標。
  • 智慧交通管理:智慧城市需要實現對交通的智慧化管理和調節,而B5G/6G可以提供更強大的通訊網路,從而實現對交通的實時監測和控制。通過B5G/6G的技術支持,智慧城市可以實現交通的自動化控制和調節,從而實現減少交通擁堵和減少能源消耗的目標。

B5G/6G將在各個行業和地理區域普及使用,適合需要非常高數據速率的更高級服務和應用,亦使得網路中基地台佈建變得更加密集,使用更多天線、更大帶寬和更多頻段;有鑑於此,B5G/6G對環境的影響將更需要得到控制。隨著無線通訊技術的快速發展,B5G/6G通訊網路將帶來更多的設備連接和數據傳輸需求。然而,現有的通訊網路基地台和設備的能源消耗龐大,導致通訊網路的能源效率面臨挑戰。因此,研究開發節能的通訊技術和解決方案,以支援節能網路運營,也成為了重要研究方向。

目前,全球的B5G/6G研究和開發主要集中在美國、中國、歐洲、韓國和日本等國家和地區。這些地區在無線通訊技術、物聯網、人工智慧、半導體、雲計算等領域都具有優勢,並且投入了大量的研發資源和人才。特別是中國和美國在B5G/6G領域的競爭非常激烈,兩國都把B5G/6G作為國家戰略和重點發展項目,並且加大了對人才培育和技術研發的投入力度。

B5G/6G的發展將為台灣的科技人才帶來新的發展機遇和挑戰。台灣在通訊技術、半導體、電子產業等領域都有著豐富的經驗和技術優勢,並且在人才培育和科研基礎上也取得了不錯的成果。在B5G/6G的研發和應用中,台灣可以發揮自身的技術優勢和創新能力,並且加強對人才的培育和引進,以滿足市場的需求和技術的進步。但面對國際上激烈的競爭,台灣也面臨著人才短缺和科技落後的挑戰。因此,台灣需要加大對人才的培育。

有鑑於此,本計畫將設立以「智慧節能網路」重點技術主題為核心的全國性跨校教學聯盟「智慧節能網路跨層系統整合教學聯盟」,以陽明交通大學為中心學校,清華大學與臺北大學為夥伴學校,建立具跨層次系統整合特性之教學資源,並強化與國際趨勢及產業需求接軌,透過共享教學資源以提高我國大學校院下世代行動通訊技術教學能量,以培育具系統觀及國際觀的行動通訊專業人才。

二、全程計畫目標

【1】尖端技術課程模組系列發展:

開發可支援智慧節能網路系統整合需求的B5G/6G 尖端技術課程模組系列,提出該領域課程地圖規劃。將發展6 個模組系列並完成試教,每一系列需包含至少3個模組,並依課程內容設定不同分級,且每個模組涵蓋約6小時之課程教材。設計之模組可獨立運用推廣(如:未來可融入各校現有課程、或結合其他教材發展為新課程開授等)。規劃之模組如下:

系列模組A:智慧節能網路應用

系列模組B:節能網路技術

系列模組C:核心網路與基站

系列模組D:人工智慧與機器學習

系列模組E:機器學習於資訊安全之應用

系列模組F:開放網路與開源通訊網路軟體

計畫期程內將發展3 個模組系列並完成試教;第1 期計畫第1 年需完成至少1 個模組系列發展及試教。每一系列需包含至少3個模組,並依課程內容設定不同分級,且每個模組涵蓋約6小時之課程教材。設計之模組可獨立運用推廣(如:未來可融入各校現有課程、或結合其他教材發展為新課程開授等)。

【2】PBL跨層次系統整合平台與教材發展:

依據選定主題,以問題/專案導向學習法(problem/project-based-learning,PBL)為基礎,規劃與開發跨層次系統整合實作平台及實驗教材,並提出PBL 授課規劃。

第一期規劃實作平台P1「智慧節能數據管理與分析平台」,該平台為使用統一化的通訊協定使感測器可以使用NB-IoT、LoRa、5G/B5G/6G、WiFi 6、WiFi7等技術將數據傳輸到平台中,並提供安全可靠的API介面供各式應用存取。另外提供NB-IoT實務教材模組,可以用於教學和行動通訊實務競賽,有助於引導學生開發智慧節能與物聯網的示範應用。

第二期規劃實作平台P2「高效率節能人工智慧模型服務平台」預計結合人工智慧技術,基於雲端技術實作出一個高效率節能人工智慧模型服務平台,連接實作平台一智慧節能數據管理與分析平台收集之感測器數據,學生可通過本平台利用人工智慧及統計等方法模型來進行數據分類分析或預測數據走向,並根據分析/預測結果實作出具有智慧節能目的的應用,如能耗分析、智慧控制等,以實現對能源的精確節約和控制。

【3】前瞻技術數位化微課程發展:

邀請國內外相關專業之知名學者和產業界人士進行教授,製作數位化微課程並進行推廣。全程計畫將發展8門前瞻技術數位微課程,邀請技術領域知名之國內外學者或產業界人士進行演講活動,並以活動錄影內容為基礎,編修並發展為數位化。除教育部指定網站外,將放置於本教學聯盟所建置之Youtube技術專區,持續進行後續推廣。第一期規劃微課程主題如下:

微課程M1:6G綠能通訊傳輸技術

微課程M2:6G智慧模型節能技術

微課程M3:Data-driven and Light-weight ML based strategies for smart IoT

微課程M4:可持續雙供電綠色蜂窩網絡 (DPGCN)

【4】行動通訊實務競賽:配合總辦公室協調規劃,由本教學聯盟及教育部補助「下世代行動通訊垂直應用示範基地計畫」所推動成立之示範基地團隊共同辦理行動通訊實務競賽。第1 期計畫第1年需完成行動通訊實務競賽規劃辦法。於計畫第2、3、4 年與本計畫其他聯盟分年共同辦理3 場實務競賽,並主辦至少其中1 場競賽。

【5】推廣交流活動:

舉辦各類推廣交流活動,並積極推廣所發展之教學資源(如:辦理進修研習課程、成果展示等),以提升國內B5G/6G 行動通訊跨層次系統整合教學能量。

【6】建置聯盟交流網站,並維護與推廣聯盟計畫相關資訊及提供國內教師相關諮詢服務。配合教育部規劃,建置、維護與推廣計畫教學資源於本教育部指定之網站、辦理年度成果發表會及成果彙編等相關工作。

三、全程計畫架構及運作

聯盟計畫由中心學校陽明交通大學主辦,由夥伴學校清華大學與臺北大學協辦,未來期望能在第二期計畫向南擴展納入更多學校。中心學校主要負責進行整體計畫之規劃與推動,夥伴學校則是優先邀請協助本計畫主要工作項目的主持人所屬學校加入,如協助PBL跨層次系統整合平台的清華大學黃能富特聘教授以及協助尖端模組課程發展的臺北大學的陳裕賢特聘教授。

中心學校將協同夥伴學校依重點技術主題,推動發展跨校協同共享教學資源模式,並協調規劃各校分工項目、建置聯盟內各學校間之溝通交流機制、管控計畫執行進度與經費運用等事宜。各夥伴學校則需整合其校內相關教學資源,配合中心學校規劃,積極參與所屬聯盟體系各項運作事宜,並透過持續與聯盟內各學校或聯盟以外的相關團隊進行合作交流,擴大聯盟教學資源之運用效益。聯盟計畫之組織架構圖如圖 2所示,包括聯盟行政(聯盟辦公室)、尖端技術課程模組發展、PBL跨層次系統發展、前瞻技術數位化微課程、行動通訊實務競賽及推廣活動等,由子計畫再細分為工作項目。

圖 2、聯盟計畫之組織架構圖

 

  • 聯盟計畫辦公室:掌管聯盟計畫行政事務,由聯盟計畫主持人曾煜棋終身講座教授及專、兼任行政助理共同組成。負責聯盟計畫網路交流平台及教學資源網站之建置維護與推廣、聯盟計畫各子項工作之協調及計畫執行進度與經費之管控及核銷。
  • 諮詢委員會:由聯盟計畫主持人召集,邀請行動寬頻產業界、政府部門、學術界、及研究界專家組成,委員會組成人數應3人以上,其中業界專家至少1人,負責指導聯盟計畫推動方向,督導聯盟計畫業務推動事宜及評估計畫執行成效。諮詢委員會相關行政事務,由聯盟計畫辦公室負責辦理。每半年召開一次諮詢委員會,邀請本聯盟之資訊委員指導聯盟計畫推動方向、督導聯盟計畫推動業務,並藉由成員之進度報告評估計畫執行成效。
  • 尖端技術課程模組發展小組:由聯盟計畫主持人召集尖端技術課程模組主持人與各教材發展教師及其教學助理組成,負責重點領域課程教材發展與推廣相關事務。

系列模組A:智慧節能網路應用 (陽明交通大學黃仁竑教授)

系列模組B:節能網路技術 (臺北大學陳裕賢特聘教授)

系列模組C:核心網路與基站 (陽明交通大學連紹宇副教授)

  • PBL跨層次系統發展小組:由PBL 跨層次系統發展主持人清華大學黃能富特聘教授召集,負責設計規劃PBL跨層次系統整合平台與教材開發。
  • 前瞻技術數位化微課程小組:由前瞻技術數位化微課程主持人陽明交通大學王蒞君講座教授召集,針對智慧節能網路主題,邀請國內外相關專業之知名學者和產業界人士進行教授,製作數位化微課程並進行推廣。
  • 行動通訊實務競賽及推廣活動小組:由PBL 跨層次系統發展主持人清華大學黃能富特聘教授籌畫協助辦理行動通訊實務競賽。