工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連接是怎樣實(shí)現(xiàn)的？

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被視為下一代制造系統(tǒng)的骨干架構(gòu)，透過OT與IT的串連，讓制造系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的信息可以被完整擷取并無縫串流，從而達(dá)到智能制造愿景。

2011年德國總理梅克爾宣布啟動(dòng)工業(yè)4.0后，全球制造業(yè)開始掀起智能化浪潮，包括中國的中國制造2025、美國的網(wǎng)宇實(shí)體系統(tǒng)（Cyber－Physical System， CPS）、日本的產(chǎn)業(yè)重振計(jì)劃等，除了政府機(jī)關(guān)外，產(chǎn)業(yè)界也開始積極布局，透過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建置，鏈結(jié)IT與OT系統(tǒng)，整合制造現(xiàn)場的操作系統(tǒng)與企業(yè)端的信息系統(tǒng)。

OT系統(tǒng)不求整合只求穩(wěn)定

過去制造業(yè)的OT系統(tǒng)與IT系統(tǒng)各自負(fù)責(zé)的工作涇渭分明，OT系統(tǒng)作為制造用途，大部分的工業(yè)設(shè)備在發(fā)展上，走得一向都比消費(fèi)性電子產(chǎn)業(yè)慢，原因有二。一是工業(yè)設(shè)備造價(jià)昂貴，安裝困難，不可能如手機(jī)、PC大約1～2年就會(huì)有一波換機(jī)潮，而工業(yè)設(shè)備一般的使用年限都在7年以上，因此設(shè)備供貨商都起碼必須有5年以上的保證供貨期間。二 是生產(chǎn)設(shè)備首重穩(wěn)定，能否快速、穩(wěn)定地持續(xù)產(chǎn)程才是業(yè)者的第一考慮，畢竟工業(yè)設(shè)備要求的是最適化而非最高效能的產(chǎn)品，加上消費(fèi)性產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)在剛推出時(shí)，都會(huì)有一段質(zhì)量的不穩(wěn)定期，因此工控產(chǎn)業(yè)都會(huì)等到該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在市面上經(jīng)過長期的使用，證明已完全成熟后，才會(huì)開始導(dǎo)入。例如控制器，傳統(tǒng)PLC長期稱霸市場，即使PC技術(shù)已成熟多年，但也是到了近期才開始被應(yīng)用在控制方面，而即使如此，產(chǎn)業(yè)中仍有PC－based控制器不穩(wěn)定的印象存在，認(rèn)為PLC已可提供最適性與穩(wěn)定性。

同樣的情況也出現(xiàn)在OT系統(tǒng)的工業(yè)通訊部分，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)從無到有的確是歷程艱辛。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)不如商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展迅速有兩點(diǎn)因素，首先是成本考慮：要建置網(wǎng)絡(luò)必須花上一筆費(fèi)用，尤其是針對一些低階或是非電子類的設(shè)備來說，目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格雖已逐漸平實(shí)，但對規(guī)模不大的廠商來說仍是一筆負(fù)擔(dān)。第二是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)太多，各工控設(shè)備廠商從自身利益考慮，力推自家的網(wǎng)絡(luò)規(guī)格，協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一時(shí)，往往不肯犧牲利益而讓步。不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各有特點(diǎn)和其存在的環(huán)境和價(jià)值，而當(dāng)技術(shù)不斷地被創(chuàng)新，新的協(xié)議持續(xù)誕生，使用者往往無所適從，擔(dān)心一但選用了其中一種協(xié)議后，會(huì)受制于特定廠商。

盡管有著上述缺點(diǎn)，面對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所帶來的種種優(yōu)勢，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)仍開始蓬勃發(fā)展起來。其優(yōu)勢最明顯的就是省配線，如果可以用一條網(wǎng)絡(luò)線就將數(shù)以百計(jì)的組件連接起來，而不必再以并列傳輸?shù)姆绞绞褂脭?shù)百條傳輸線，將會(huì)大幅減少配線時(shí)間與電箱空間；另則依照軟件的觀點(diǎn)，每個(gè)連上網(wǎng)絡(luò)的組件都被視為對象（Object），這些組件的新增與移除就可以用軟件的方式達(dá)成控管，而網(wǎng)絡(luò)化的組件通常也會(huì)加入自我診斷的功能，當(dāng)組件發(fā)生故障時(shí)，這些訊息可以透過因特網(wǎng)傳回給控制臺，控制臺再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)檢測出連接上網(wǎng)的組件來監(jiān)控并回報(bào)。網(wǎng)絡(luò)的自我建構(gòu)也同時(shí)可以減少系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間，經(jīng)由監(jiān)控每部機(jī)器的運(yùn)作狀況所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，更可提供給企業(yè)作為營運(yùn)參考。

審核編輯 黃昊宇