從 Arduino 到HUB 8735，台灣國產IC從教育現場開始紮根
在物聯網快速發展的今日，國產IC如何走進市場、培養人才，成為重要課題。明志科技大學電子工程系許宏彬教與國立臺灣科技大學先進半導體科技所王逸平助理教授近期與資策會物聯網智造基地合作，以國產IC「HUB 8735」進行物聯網教學，從初次接觸到實際應用、再設計教案帶進學校課程，分享在教學現場的深刻經驗，也指出國產IC未來推廣的重要契機。
過去，兩位教授多以 Arduino、ESP32 及樹莓派等 IC 模組進行教學與研究。這些開發平台在市場上有明顯的優勢，成本低、普及性高且資源豐富。王逸平老師表示：「國產IC過去鮮少接觸，一方面是缺少平台推廣，另一方面則是普及性與價格因素限制了我們的選擇。」
而這次與資策會物聯網智造基地合作的契機，讓團隊開始接觸國產IC開發板- HUB 8735 ，開啟了一場從陌生到認同的過程。HUB 8735以強大的影像辨識功能見長，儘管取得通路較少且單價稍高，但實際操作後，團隊發現其規格優於過去使用的ESP32模組，學生也能快速入門掌握新的開發環境。
在實際課堂應用中，許宏彬、王逸平老師帶領學生開發了兩個以影像辨識為核心的應用案例。資源回收辨識系統希望能解決公共場所垃圾分類的混亂問題，同學們利用大量實物影像來訓練模型，透過即時辨識確保垃圾正確分類；手勢辨識系統則是居家懶人應用的實踐，只需透過簡單的手勢即可控制家中設備。
儘管HUB 8735擁有強大的影像辨識功能，但辨識系統的運作仍然建立在大量且持續的數據訓練。以回收辨識為例，每當出現新的目標物如飲料包裝，就必須再次擴充資料庫重新訓練以維持高辨識率；而手勢辨識功能開發的挑戰性在於如何處理動態影像內容，由於HUB 8735搭配 YOLO 以靜態影像訓練為主，若要達到動態辨識效果，則需將一段動態影像切割為更多靜態影像幀數，增加運算負荷。如何取捨影像精細度與辨識效果，便是重要的研究課題。
HUB 8735平台因與現有Arduino、ESP32相容性高，大幅降低了教學與開發的門檻。「學生幾乎無痛轉換，他們甚至提出許多創新的應用點子，讓我們驚喜。」許宏彬老師補充道。
談及當下熱門的生成式AI（Vibe Coding）工具，兩位老師一致認為，這種工具雖然降低了軟體開發門檻，但在實際應用於物聯網裝置時，仍需具備硬體知識與通訊協定的理解。尤其是在通訊訊號的控制與調整上，軟硬整合的複雜性仍然需要專業人員來協助除錯，目前暫時難以完全被AI取代。
回到國產IC的推廣議題，許宏彬老師指出與資策會物聯網智造基地的合作模式顯示了可行的務實作法。若能與學校合作將國產IC導入校園，針對本科系學生規劃研發導向的課程單元與實作，同時針對跨領域學生規劃創新應用導向的體驗教學模組，制定標準化教學課程，將有助於建立從校園到產業的完整生態系統。此外，由於現今的學生對於動手操作組裝、STEM教學皆有相當的熟悉度，若能透過教育向下紮根，讓學生從小熟悉國產IC的開發環境，未來自然能在產業界推動更多元的創新應用。
在談及半導體材料研究的未來趨勢時，兩位老師表示，他們的研究方向承襲指導教授黃鶯聲老師的學術脈絡，聚焦於二維半導體材料的應用發展。他們也特別向採訪團隊分享：「相較於傳統矽材料，二維材料在電子傳輸效能上展現出顯著優勢，若未來能順利實現商業化，將有機會突破現有半導體技術的效能瓶頸，對物聯網、車聯網、Micro-LED，乃至人工智慧等應用領域帶來深遠影響。」目前，兩位老師正帶領一支跨校跨國研究團隊，並與國立東華大學吳柏宏助理教授與東京大學竹谷純一教授合作，針對MoTe₂材料進行研究，涵蓋晶體成長、材料與光電特性分析、元件製作與性能測試等面向，期望能將該材料成功導入未來矽光子技術的應用之中。
透過此次與資策會物聯網智造基地的合作經驗，明志科技大學不僅驗證了國產IC的實用潛力，使學生僅僅是在課堂上的學習，即可迅速入門影像辨識技術，並製作出具備高度實用性的成果。同時在這次專案執行過程中，他們也進一步分享未來若國產IC能搭配課程設計降低應用門檻，先由教育推廣著手培養使用者習慣與熟悉度，更能有效打開國產IC晶片的市場佔有率。