在現(xiàn)在這個智能型時代,,配備傳感器與本端處理功能的系統(tǒng),,鏈接在一起后便可共享信息。這個概念幾乎主導了每一種產(chǎn)業(yè),。這種系統(tǒng)會以全球化的方式,,連接用戶與類似系統(tǒng),,幫助用戶做出更完善的決策。這種壓倒性的趨勢,,有許多名稱,,最常見的稱呼是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)囊括了所有事物,,像是智慧家居,、行動健身裝置、聯(lián)機玩具,,以及工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)(工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)),,包括智慧農(nóng)業(yè),、智慧城市、智慧廠房與智能電網(wǎng)等,。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)加快工廠智能化 為市場帶來無窮商機
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的整體系統(tǒng),,非單一廠商能夠獨力完成,而是需要透過一個完整的生態(tài)體系來讓架構更為完備,。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)由大量相連的工業(yè)系統(tǒng)所組成,,這些系統(tǒng)會相互通訊,并協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)分析與行動,,有助于提升工業(yè)效能,、有利于整個社會。透過傳感器與致動器銜接數(shù)字世界與實體世界的工業(yè)級系統(tǒng),,可解決更為復雜的控制問題,。目前種系統(tǒng),正在結合巨量模擬數(shù)據(jù),,解決方案,,希望能透過資料與分析取得更深入的知識。
想象一下,,如果有種工業(yè)級系統(tǒng),,可以根據(jù)自身環(huán)境或狀況而有所調(diào)整,這樣一來,,機械就不會永無止盡地運作到故障為止,而是會安排維護行程,,或甚至靈活調(diào)整自己的控制算法,,藉此補償耗損的零件,接著把數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌麢C臺和操作這些機臺的工作人員,。一旦透過本端處理與通訊功能來提高機臺的的智能能力,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)即可以前所未見的方式來解決問題。
只是,,如果是人人都可以辦到的事情,,就不能稱為挑戰(zhàn)了。目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之所以還是個挑戰(zhàn),,正是因為隨著技術日新月異,,復雜度與日遽增,因此工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成為艱巨的挑戰(zhàn),,沒有任何一家公司能夠獨立應對,。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)四大發(fā)展層次
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的架構分為四大層次,分別是基礎硬件,、通訊協(xié)議,、以及云端系統(tǒng)與數(shù)據(jù)儲存,,最后則是智能化的實現(xiàn)。就中國目前的發(fā)展來看,,多數(shù)客戶都是著墨于最底層的基礎硬件,。在基礎硬件這個市場上,又依據(jù)客戶想要透過這些硬件來完成什么樣的事情,,而細分為三個區(qū)塊,。
第一當然是要能解決現(xiàn)有的問題,例如臺灣的面板大廠,,希望能改善面板在搬運過程中,,由于震動與碰撞而對面板造成破裂與損壞,所產(chǎn)生的營運成本損失,。因此,,在搬運的設備上,加裝了很多監(jiān)控的裝置,,擷取這些數(shù)據(jù),,加以分析并改進,希望能解決眼前的問題,。
第二則是希望能解決未來可能遇到的問題,,例如客戶透過一些傳感器的加裝,來賦予設備更多的智能,,建構一個智能型的系統(tǒng),,以期能夠預防這些設備造成產(chǎn)品的損壞。 第三,,是很多廠商都希望能夠在解決了這些問題之后,,在未來能夠賺到更多的錢。
在這樣的過程中,,這就牽涉到一些基礎問題,,也就是這些廠商往往在準備建構一個智能系統(tǒng),或者智能工廠的初期,,都必須從工廠的角度或從生產(chǎn)線的角度來進行設備的模塊化,。有了模塊化之后,才能夠具有彈性,,才能做出更為彈性化的配置,。而有了彈性化的配置,企業(yè)更可以發(fā)揮管理上的長才,,透過管理的方式來優(yōu)化這些模塊,,以增加整體利潤。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)打造制造強國
不久前,,中國喊出了“中國制造2025”的口號,,盡管目前中國在全球擠身成為制造的大國,,但卻并非是制造的強國。中國制造2025主要的用意,,就是希望能在2025年,,讓中國成為全球的制造強國。
在這樣的過程中,,透過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)制造強國的目的,,是很重要的一個關鍵。然而,,對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,,各國所遇到的問題與挑戰(zhàn),都是相似的,。也就是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的整體系統(tǒng)架構,,都并非單一國家或單一廠商能夠獨力完成,而是需要透過一個完整的生態(tài)體系,,來讓工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各不同層次與架構更為完備,。
放眼全球相關企業(yè),未來在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)里,,都將會面臨三大挑戰(zhàn),。第一是設備間相互融合的問題。在導入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的路上,,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都必須要面對老舊設備更新升級的問題,。在這樣的過程中,不論設備新舊,、或者更新升級與否,,都必須要能與現(xiàn)有設備兼容。第二是設備必須要有連結云端的能力,,而這也將牽涉到安全性與能源等相關問題。
第三是設備的連接性與標準性,。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)最大的問題,,仍在于未有統(tǒng)一的標準問世,在這樣的狀況下,,要讓這些設備間進行互聯(lián),,互連后是否能互通正確訊息,甚至進一步進行智能化的指令,,都會成為很大的挑戰(zhàn),。
面對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)帶來的新挑戰(zhàn),未來的工程師,,必須能夠確確實實地解決這些問題,。當然相關廠商所推出的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案,,也必須要能夠兼顧到安全性、擴充性與耐用性,。就目前觀察,,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn),可以從量測端來解決感測方面相關的疑難雜癥,,并進一步升級設備,,賦予更前大的智能。若從這樣的面向來思考,,那么一部強有力,、具備彈性的測試儀器,就是前進工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的重要工具,。此外,,就升級與智能方面,則可以從軟件的升級,,來對于設備的智能加以進化,。
事實上,物聯(lián)網(wǎng)市場才剛剛起步,,相關解決方案目前在市場上尚未成熟,。但是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)由于智能工廠的需求大,發(fā)展腳步較為快速,,因此工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會更快實現(xiàn)在自動化廠房的產(chǎn)在線,。
共同的平臺與標準迫在眉睫
目前工業(yè)應用是屬于標準多元與多個陣營同處在一個市場的狀況。長期來看,,市場會需要一個共同的平臺或是標準,,來解決這樣的問題。比如IIC與工業(yè)相關的生態(tài)系統(tǒng)的業(yè)者廣泛合作,,如科技,、網(wǎng)絡與基礎建設等不同類型的供貨商,來共同進行合作,。
IIC希望能夠建立一個共同的游戲規(guī)則與平臺,,讓未來想?yún)⑴c這個市場的每一家廠商,都能有個可以依循的規(guī)范,,并遵照這樣的技術架構,。觀察目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展上,沒有單一家公司可以憑著一己之力,,來獨立解決所有面對的挑戰(zhàn),。所以面對未來,必須透過合作與協(xié)作,來發(fā)展出更多解決問題的方法,。
即便目前陣營與標準相當多,,但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這個市場相當大,采取競爭的策略并無法分食這塊大餅,,唯有合作,,才能在這個市場找到機會與切入點。對于工業(yè)網(wǎng)絡來說,,有關于數(shù)據(jù)傳輸延遲的問題,,在工業(yè)網(wǎng)絡是不被容許的,但也礙于市場的工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議的種類太多,,TSN協(xié)議標準的制定,,目標正是打算解決這樣的局面。
以交通環(huán)境為例,,有人開車,、也有人騎車亂鉆,也有許多行人在路上行走,,若將這樣的情境比喻為一個系統(tǒng)環(huán)境,,如何有效動態(tài)地擷取外在環(huán)境的狀況,并排定訊號發(fā)送的先后順序,,與此同時,,訊號傳輸又不能有延遲情況,要同時滿足這些條件,,并不容易,。但也可以看得出這樣的環(huán)境其實頗為復雜,而TSN就是要因應這樣的應用環(huán)境而生,。
結語
目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍在成形中,,可望為市場帶來無窮的商機與技術機會。IIC,、IEEE等組織,,都正努力定義工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。這些組織正在積極收集使用案例,,希望能深入了解最理想的的創(chuàng)新方式,。工程師早就在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最前線實做系統(tǒng),不過很多事仍然有待厘清,,也還有很多待辦事項,。只要與這些單位密切往來,,定義未來,,確保商務聚焦在創(chuàng)新,不只是整合,即可開始轉向模塊化的平臺解決方案,,迎接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的時代來臨,。而相關廠商,也不能只是想著要如何從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場搶一杯羹,,而是更該以解決方案的提供者,,來兼容更多不同的工具硬件才行。