2016年11月23日星期三

從Open Lab小故事看科學園「活力生態圈」的縮影─Arrow Open Lab


創業難,不少過來人路上不時總有孤掌難鳴之感。一項產品從概念至實現,有不少難關攻克,不少更屬專業範疇,求教無門的話,即使搜索枯腸,也難找到答案。不少地區建立創科園區,集合相關行業;從技術、生產,以至市場推廣,互相呼應,產生協同效應。科學園行政總裁黃克強稱之為「活力生態圈」,致力於拉近合作夥伴距離。

香港科學園是亞太區最成功的創業園區之一,培養出不少創業英雄,部分沖出國際,獲得業界肯定。科學園的硬件設備,固屬國際水平,但豐富的生態圈,更吸引相關企業進駐。

今年,科學園獲得「國際商業創新協會」(InBIA)頒發了最高榮譽的「Randall M.Whaley」年度孵化器大獎。科學園內有不少先進設施,包括了3D金屬打印實驗室、精密生產中心、智能自動生產後勤中心;最近有多項電子測試和Arrow Open Lab等。不過,科學園內最有價值,還是共融的創業環境;園區內匯聚不同專家,從事相關科技領域,又可合作雙贏的機構。

Arrow設Open Lab全面支援科技創業者

艾睿電子(Arrow Electronics)是代理先進電子元件和企業計算解決方案的全球供應商,網絡遍及85國家和460個地點。Arrow亞太區總部今年六月遷進科學園,成立Open Lab,幫助香港以及園區的科技創業者,轉化創新理念為可持續商業項目。

艾睿電子亞太區總裁余敏宏表示:「香港初創及科技企業一般缺乏專業的工程技術支援,特別是在無線連接科技、傳感控制及系統集成等領域。艾睿電子的目標正是幫助企業克服這些困難,加快他們將創新理念轉化為商業項目,並進一步推向國際市場。Arrow Open Lab開放給所有追求創新技術及產品研發的初創企業、公司及機構使用,幫助他們加強產品設計、加快研發速度及節省開支。」

Open Lab有如上述「活力生態圈」的縮影,拉近了創業者、供應商、技術支援、眾籌、甚至是廠商的距離。短短數月內,Open Lab已為多家創業提供支援,部分更取得矚目成果。

Arrow Open Lab免費開放

Open Lab佔地3,000平方呎,配備了先進電子工藝設備和測試工具,幫助初創企業開發產品原型、概念測試(POC)、優化設計,並減低設計的開支。Open Lab不同於一般Makerspace,除了測試製作,也指導開發人員如何改善;從構思概念、驗證、元件採購、建立樣板、測試,甚至找尋ODM/OEM投產。公司登記成為Open Lab會員, 便可以免費使用。

Open Lab有點像良師益友,提點如何攻克難題,減少犯錯。創業者還可能接觸到新夥伴和外國廠商技術啟發,找到更好的解決方案。

「艾睿認證」穿針引線成就國際尖端產品

創業者各有行業專長,針對解決某些難題,卻未必一定懂電子設計。以往,開發產品要有專業團隊,但本港技術開發和生產的上下游,有大量ODM/OEM業者;提供精密的技術分工、專業服務,以至代工,小團隊也可開發出國際尖端產品。

問題在於,創業者多數年紀較輕,人際網絡有限,主意雖佳,面對業內精細的分工,未必知道從何入手;但只要有人提點,可能馬上事半功倍。

Arrow推出從眾籌以至生產的支援計畫,助創業者起動,甚至與Indiegogo眾籌平台合作,為有潛力的創業者背書。Indiegogo創業者可申請「艾睿認證」,Arrow工程師先分析可行性和投產難度,並作出確認,以便有興趣的支持者,肯定項目已就緒,預期內投產發貨;不是天花亂墜,空中樓閣。

不少開發項目以往缺乏經驗,開發超出預算,資金無以為繼。「艾睿認證」現在是Indiegogo平台上創業者產品生命週期一個關鍵組成部分。

「我們希望提高項目成功率,為創業者扶一把。」余敏宏說,Arrow為創業者提供技術支援,增加從眾籌獲得支持,也有助降低成本和加快開發,減少開發過程失誤。創業者藉Arrow認識生態圈內其他朋友,有些更成為業務夥伴。

Heartisans─醫療級穿戴預測「黃金十分鐘」

據統計,九成猝死涉及心臟病發。心臟病發十分鐘後,拯救每延遲一分鐘,生存率即減少百分之七至十。突發心臟病發後十分鐘,病人處於生死邊緣,稱為「黃金十分鐘」。

由於心臟病有復發危險,有如計時炸彈,瞬息奪命,嚴重心臟病甚至要佩戴植入式心臟除顫器(ICD)。但ICD費用不菲,還必須動手術植入,每隔三至四年,還要做手術更換電池;除非高風險患者,很少人會選擇ICD。

但心臟病原來非無跡可尋,植入ICD病人,意外地蒐集病發前一刻生理變化,有助預測病發。美國麻省理工(MIT)一項研究,從ICD病人所獲數據,建立數學預測模式,可於心臟病發十分鐘前,預測病發機會。

Heartisans創辦人呂衍衛,家人中就有因心臟病突發逝世者,引起研究心臟病的決心。他在英國劍橋唸生物技術工程,從事計算基因(Genomic),運用電腦工程改善醫療,偶然發現MIT的數據庫,並開發出數學模式,以醫療級的穿戴式設備,感應人體數據,預測心臟病發前十分鐘的機率。

Heartisans演算法,預測準確度達87%之高,於病發前發出警告,病者如果獨處,有充足時間找人幫忙,或透過手機定位,前往附近「外置式心臟除顫器」(AED),以防萬一,增加存活率;應用亦會即時通知病者親屬,隨時作出應變。

Heartisans通過極精密感應器,從人體表面蒐集心跳數據和心電(ECG),再推算出血壓數據,血壓飆升對於預示突發心臟問題,尤其關鍵;上述數字預測病發機率。呂衍衛對於演算法、預測模式、程式開發有心得,但苦無電子設計經驗,偏醫療級設備的精確度和可靠性,要求更嚴格。

呂衍衛透過朋友介紹,認識Arrow工程師。Arrow瞭解Heartisans想法後,介紹合適元件,並引薦ODM廠商。市面上有不少消費級別心跳感應器,醫瘵級別卻不易找到。余敏宏說,Heartisans沒電子相關經驗,Arrow介紹具整合專業心跳感應器技術,又找到心電數據感應器等,Heartisans根據心跳和心電數據,推算出血壓值,成為獨特賣點。

「持續監察血壓為Heartisans獨有功能,已申請專利。」作為穿戴式設備,Heartisans的優點是可持續監察血壓,較之專門儀器不能持續監察;Heartisans配戴手腕上,隨時可知結果;裝置除了多個感應器,還配三枚微控制器(MCU)運算,電源管理更是一大考驗。呂衍衛說,Arrow理解要求後,推薦元件,幾乎完全切合要求,節省不少時間。

Heartisans通過Open Lab協助,不到兩年內差不多完成設計,通過測試和預備投產,成為全球首枚可預測心臟病的穿戴設備,進入商業市場。Heartisans還可長期監察心臟,更早發現問題;Heartisans利用本地病人的數據和雲運算,逐漸優化預測,已進入臨床階段;亦跟瑪麗醫院合作,從本地患者蒐集數據優化演算。呂衍衛說,Heartisans將會申請美國FDA認證,醫生可採用監察病人,及早發現心臟問題,挽救更多生命。

uHooair.com─安心呼吸老幼平安

愈來愈多城市人受到哮喘、氣管疾病、敏感、鼻炎所困擾,空氣質素惡劣,乃其成因之一。老年和兒童更是空氣污濁的最大受害者。據美國研究,室內空氣污染往往比室外嚴重二至五倍;從裝修工程、清潔、甚至電子設備的污染,長期留在室內,即使足不出戶,也身受其害。

室內空氣的安全指標相當多,連雋禮原是電子工程師,天生有哮喘,兩年前香港科技大學唸MBA,遇上同樣有氣管問題的Dustin Onghanseng,大家深受其苦,想到推出先進的空氣監察設備,確保呼吸安全,並一同參加創業比賽,多次贏得比賽,就出現了uHoo空氣監察器。

空氣無色無味,然而過量的一氧化碳和部分VOC氣體,卻有機會導致中毒。uHooair設備持續監雪空氣質素變化;從二氧化碳、VOC( 揮發性有機化合物)、PM 2.5微粒、一氧化碳、臭氧,甚至濕度和氣壓等,一旦某些讀數超標,就通過Wi-Fi無線網絡傳送雲端,再以手機App發出警報,隨時隨地都可以監察多個不同地點。

uHoo已經Indiegogo上獲得一倍半超額眾籌集資,並獲多家國際媒體報導,顯示需求殷切。uHoo感應多種有害物質,集成感應器是設計核心。

較早前,亞太創新峰會2016期間,科學園舉辦感應器研討會,uHoo設立展示區,連雋禮遇見Arrow的同事,才知道Open Lab已經啟用,馬上加入成為會員。「創業最初數個月,時間都花在編寫軟件,選擇合適的感應器,優化硬件與軟件的配合,大概九個月確定原型。Open Lab提供的技術支援和免費借用各種電子/焊接儀器,讓我們可以更快測試各種原型。

余敏宏說,不少元件廠商都會在不同平台,推出「參考設計」(Reference Design),加快開發和測試過程。Arrow利用廠商參考設計,即時可測試性能和兼容是否合適,幫助uHoo篩擇感應器,省回比較時間。Arrow供應感應器的廠商,多達二十多家,直接以不同參考設計測試性能,縮短測試和開發的時間。

uHoo利用台灣廠商生產,設計原型出現改動,有時亦會改用元件,以往要台灣廠商更改焊接,再寄到香港測試,如今直接可Open Lab作簡單改動,脫焊和更改元件,省回往返寄送的時間,加快研發和推出市場的步伐。

隔空互動時代來臨

電影《未來報告》內,湯告魯斯以手勢隔空控制熒幕,看似很科幻。不久之前,Google示範「Project Soli」,以英飛凌(Infineon)的雷達感應技術實現手勢遙控不同硬件,人機互動出現更多可能。

手勢感應已不再遙不可及。以往電玩遊戲的手勢感應,不少利用紅外線,缺點是易受干擾,發射器還要外露,影響產品外觀。另一方面,民用雷達感應技術成熟,香港科學園培育計畫內的King City Tech,正開發新一代雷達手勢感應,虛擬實境(Virtual Reality)玩起來真正揮灑自如。

雷達感應於軍事領域有多年歷史,近年廣泛應用在汽車業,因為既不受環境干擾,也容易整合車身。雷達準確測車輛距離,測量視線死角位,感應角度可準確調校。

King City Technology原先開發VR,行政總裁黃永基也從事通訊硬件設計多年,熟悉硬件設計。VR技術廣泛用於遊戲,開發過程中發現,用家戴上VR眼罩後,難以兼顧遊戲桿按鍵,手勢是最自然和直接互動方式。

「正如手指觸控一樣,手勢幾乎毋須學習,人人都懂。」King City Tech利用機器學習方式,自動辨認手勢,適應用戶習慣。

雷達感應器最先進廠商包括了英飛凌。Arrow在一個研討會上介紹雷達感應;黃永基聽後覺得大有可為,改善VR體驗,加入Open Lab後,通過Arrow取得英飛凌技術支援以及開發版工具。

Arrow作為英飛凌分銷商,也分擔部分技術支援,選擇有潛質的技術夥伴。雷達感應定義感應範圍和角度靈活,微細如上錬和按鈕動作都可應付,但技術繁複,元件廠有時鞭長莫及;難以直接支援散佈於全球的開發人員;Arrow肩負起前線任務,減輕供應商工作負擔。余敏宏說:「Arrow有如開發者和元件廠之間的『超級技術顧問』。」

普及自動化系統的先驅

自動化系統一向昂貴,不少部件要從頭做起,甚至度身訂造,缺乏組件化的觀念。從軟件設計以至建築,模組化已大大減低成本,縮短推出市場的時間。

Jon Buford曾設計消費電子,深明普及自動化系統的難處所在,創立Apparatus 3D開發Atomotion Modular Control System,可組合3D打印、大型機器人、數控機床(CNC)、甚至是媲美昂貴的生產控制系統;組合出各種系統的概念原型。

一般機器人控制板,類似Arduino功能有限,只能外接小型馬達、LED、感應器控制板之類,只可供業餘興趣用途。

Atomotion屬開放式設計;底板、控制器、功能模組、電力都可分開組合,尤其是電力系統,甚至可採用低成本ITX制式供電,推動多項裝置,亦支援Raspberry Pi,配合不同I/O和功能模組,推動不同機械和功能裝置;包括工業用馬達、伺服裝置、電熱、激光二極管等。

「Atomotion幾乎支援任何硬件組合,控制器是自動化系統的大腦,Raspberry Pi可輔助作人機介面,甚至提供高階網絡連接,內而內置的獨立控制器,則負責執行實時任務。Atomotion整合市場上商品化的標準硬件,製作出專業而可靠的自動化裝置。」

例如,Atomotion已開發出專業3D打印裝置Apparatus ARC,開發專門的3D打印是Apparatus自動化組件應用方向之一。

在Arrow Open Lab 有十餘位經驗豐富的工程師,他們的專業領域涵蓋電腦運算、傳感連接技術、系統集成技術等,為使用者提供最專業的意見和指導。Arrow 工程師為Jon 提供元件和物料清單(BOM)技術諮詢,也提供原型製作工具及電力裝置,及缐路佈置建議等,補足他這方面的技術。

有人批評香港缺乏創意,但「全球創新科技業概況研究報告」顯示,香港在全球初創生態發展,排名第五位。

創業的過程,際遇各有不同;相同的是,大家都要克服重重障礙,眼見產品逐步成形,喜悅之情,更難以言喻;再寄望市場接受產品。從設計以至投產,投入的心血,固不足為外人道;過程從跌跌撞撞中學習,亦有幸遇專家指點迷津,少走冤枉路,有時甚至擦出火花,設計更上層樓。

有關Indiegogo上「艾睿認證」設計項目創業者,請前往:www.arrow.com/indiegogo

有關Arrow Open Lab,請前往:www.arrowopenlab.com



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