全文摘要

根據 聯合國貿易和發展會議（UNCTAD），全球超過 80% 的貨物透過海運運輸，而服務主要市場的商業航運流通常集中於少數幾條核心航線。因此，貨船運行於一個複雜的生態系統中，面臨如船舶碰撞與航行障礙等風險。

儘管現有方法可用於防範此類風險，例如自動識別系統（AIS）與雷達數據，但仍存在盲點。例如，AIS 依賴船舶之間交換位置、速度與航行資料，藉此提升情境感知並降低不確定性。

然而，並非所有船舶都被要求配備 AIS 設備。國際海事組織（IMO）的《國際海上人命安全公約》規定，以下類型的船舶必須配備 AIS：

• 所有客船（不論大小）
• 所有從事國際航行、總噸位 300 噸以上的船舶
• 未從事國際航行但總噸位 500 噸以上的貨船

雖然規範相對完整，但仍有部分船舶未被納入，例如漁船或某些非商業用途的小型船隻。因此，在擁擠航道中航行的貨船，未必能全面掌握周遭狀況，進而可能導致碰撞。

雷達仍是偵測潛在航行障礙的實用工具，可用於辨識碎片或其他未知物體，但其也存在限制。其中之一是當面對低雷達截面（RCS）物體時，雷達效能會下降，意味著像漂流物這類物件在能見度不佳的情況下更容易被忽略。此外，雷達所能提供的資訊有限，它可以指出物體存在，但無法提供該物體的性質或行為資訊。

為了彌補這些缺口，並作為提升海事安全整體任務的一部分，一家機構採用研揚 BOXER-8658AI 作為其 AI 驅動安全系統中的嵌入式安全決策節點，以更有效辨識潛在碰撞風險。他們的主要目標並非取代現有的國際海事安全機制，而是為船舶提供更精準的近場環境視野——也就是碰撞風險最高的區域。

系統需求

• 支援多個攝影機，能從多角度提供可靠且低延遲的影像資料供 AI 分析
• 能夠建立精確的船舶位置、航向與時間戳記
• 具備強大的 AI 推論能力，用於即時影像分析與自動決策
• 支援傳統介面，以連接船用電子設備並在偵測到潛在碰撞風險時觸發警報
• 強固型硬體，能在空間有限、高震動及溫度與電源變化的船舶環境中穩定運作

BOXER-8658AI 平台關鍵規格

多 PoE 網路埠

BOXER-8658AI 配備八個 PoE LAN 埠，可直接支援應用中使用的多台高解析度攝影機，而無需依賴 PoE 交換器（這在傳統架構中相當常見）。這看似細微的設計，實際上是影響客戶決策的重要成本優勢，因為它允許客戶沿用既有的 IP 攝影機，降低重新設計複雜網路架構的需求。

100 TOPS AI 運算效能

BOXER-8658AI 採用 NVIDIA Jetson Orin NX，具備即時 AI 運算能力，可同時處理來自高解析度攝影機、GNSS 與 IMU 的資料。系統進一步利用 NVIDIA Ampere 架構 GPU（最高可達 100 TOPS），執行複雜的物件偵測、分類與多目標追蹤模型，以極低延遲辨識碰撞風險。

GNSS 支援

該應用的價值不僅在於偵測近場環境中的物體，更在於結合影像資料提供上下文資訊，供 AI 推論系統判斷碰撞風險。BOXER-8658AI 透過多功能感測器介面支援 GNSS 與 IMU 模組整合，使系統能取得定位、時間與運動資料。因此，系統可利用這些資料進行軌跡預測與碰撞時間分析。

強固型硬體設計

BOXER-8658AI 原為嚴苛車載環境設計，十分適合本應用。其符合軍規的抗震與抗衝擊能力，可確保在船舶運作環境中保護關鍵元件。其 -15°C 至 60°C 的操作溫度範圍，使其能部署於各種氣候區域。此外，其 9V 至 36V 的電源輸入範圍，能應對不穩定電力來源，確保系統穩定性。

從平台選型到實際導入

在確認 BOXER-8658AI 符合應用需求後，下一步是制定實際運作計畫。由於客戶採用既有高解析度 IP 攝影機進行改裝，硬體安裝相對簡單。然而客戶指出，由於其船隊規模龐大且 AI 軟體為專有技術，如何在確保加密安全的前提下導入軟體將是一項重大挑戰。

系統需在 BOXER-8658AI 的 M.2 2280 M-Key 插槽中安裝 NVMe 模組，用於儲存 AI 模型。然而，客戶表示每台設備匯入完整軟體通常需耗時 2 至 3 小時，規模化部署並不可行。此外，由於設備將部署於移動且偏遠的船舶上，客戶亦對資料保護與智慧財產安全表示擔憂。

由於靈活客製化一直是研揚品牌核心特色之一，因此這些問題得以透過兼顧規模與成本效益的解決方案獲得解決：

• 為系統客製作業系統映像，導入全磁碟加密，防止未授權存取
• 將克隆工具整合至製造流程，於出廠前預先安裝軟體至 NVMe

為了縮短應用所需軟體元件的安裝與匯入時間，研揚將克隆工具（cloning tool）整合至 BOXER-8658AI 的製造流程中。因此，客戶無需逐台匯入軟體，研揚已在生產流程中預先將軟體安裝至平台的 NVMe 儲存模組。這大幅縮短了現場部署時間，同時確保所有設備皆能以安全且一致的方式完成部署。

應用概述

透過連接的 IP 攝影機，BOXER-8658AI 持續接收來自多角度的船舶近場環境即時影像。系統利用 NVIDIA Jetson Orin NX 模組進行解碼與前處理，再透過 GPU 執行物件偵測與分類模型，以辨識小型船隻、漂流物或其他障礙物。

同時，GNSS 與 IMU 模組透過感測器介面提供精確的船舶位置、航向、速度與動態資訊。這些資料為影像分析提供上下文，使模型能進行軌跡預測與碰撞風險評估。

當系統偵測到風險時，會透過數位 I/O 觸發顯示器、警報面板與蜂鳴器等設備。

成果與影響

在成功完成試點後，該 AI 安全系統已進入量產，並建立起跨地區與多元市場的客戶基礎。公司表示，自產品上市以來，系統已辨識超過 100,000 次近場潛在風險事件，包括小型船舶、漂流物與其他障礙。

此外，客戶對研揚在導入過程中的支援表示高度滿意，特別是透過製造流程整合軟體部署，每台設備節省約 2 至 3 小時的設定時間。在數百台設備運作的情況下，顯著節省時間與人力，加速產品交付。