工业物联网 连接是怎样实现
从前德国总理梅克尔宣布启动工业 .零后,全世界制造业开始掀起智能化浪潮,包括国内 国内制造 零 美国 网宇实体系统（Cyber－PhysicalSystem,CPS）、日本 产业重振计划等,除了政府机关外,产业界也开始积极布局,透过工业物联网 建置,链结IT与OT系统,整合制造现场 操作系统与企业端 信息系统。
零
OT系统不求整合只求稳定
种模式架构新世代工业通讯
工业物联网 串连 层架构
从架构面来看,工业物联网是由 层产业 产业链组成。 层为IoT感知层,感知需要大量 感知设备（SensingDevices）,而感知设备之间 沟通技术逐渐发展成以无线为主。第 层是嵌入式平台产业（Embedded）,它是 种感知 边缘（Edge）,物联网 定是先感知,然后到Edge边缘。第 层是产业应用,第 层是云服务,物联网 云服务是服务「物」 ,应用在工厂、物流、零售等,想要把各个场域 感知器连起来,就会需要相关软件程序在其中进行大量 运算与整合,协助资料统计 分析与应用。
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另外,由于物联网应用 碎片化特性,大型云平台对于个别产业 特殊需求较难满足,研华从工业计算机 本业出发,针对IIoT发展许多产业专业应用模块,同时,WISE平台也强调在线／线下整合 便利性,与不同 系统整合伙伴还有客户进行深入合作,利用物联网找出产业价值,建立、强化核心竞赛力,协助客户技术与产品营销全世界。
同样 情况也出现在OT系统 工业通讯部分,工业网络从无到有 确是历程艰辛。工业网络不如商业网络 发展迅速有两点因素,首先是成本考虑，要建置网络必须花上 笔费用,尤其是针对 些低阶或是非电子类 设备来说,目前网络设备价钱虽已逐渐平实,但对规模不大 厂商来说仍是 笔负担。第 是工业网络质量太多,各工控设备厂商从自身益处考虑,力推自家 网络规格,协商质量统 时,往往不肯牺牲益处而让步。不同 网络协议各有特点和其存在 环境和价值,而当技术不断地被创新,新 协议持续诞生,使用者往往无所适从,担心 但选用了其中 种协议后,会受制于特定厂商。
在智能化趋势下,新世代 工业网络开始启动,从图 可以看出,现在OT系统 通讯设计必须包括数字化、双向、多站等特色。整体来说,现在 发展主要有 种现场总线（Fieldbus）模式， 种是专用、封闭型,规范由各家公司自行研制,往往是针对某 特定应用领域而设,效率也是新高,但是在相互连接时就会显得各项指标参差不齐,推广与维护都比较难以协调。此类专用型工业网络有 个发展方向, 是走向开启型,使它成为质量, 是继续封闭系统,保持原占有率, 则是设计专用 网关与开启型网络连接。
尽管有着上述缺点,面对网络技术所带来 种种优势,工业网络仍开始蓬勃发展起来。其优势新明显 就是省配线,如果可以用 条网络线就将数以百计 组件连接起来,而不必再以并列传输 方式使用数百条传输线,将会大幅减少配线时间与电箱空间；另则依照软件 观点,每个连上网络 组件都被视为对象（Object）,这些组件 新增与移除就可以用软件 方式达成控管,而网络化 组件通常也会加入自我诊断 功能,当组件发生故障时,这些讯息可以透过因特网传回给控制台,控制台再经由网络检测出连接上网 组件来监控并回报。网络 自我建构也同时可以减少系统设定 时间,经由监控每部机器 运作状况所产生 资料统计,更可提供给企业作为营运参考。
工业物联网被视为下 代制造系统 骨干架构,透过OT与IT 串连,让制造系统中各环节 信息可以被完整撷取并无缝串流,从而达到智能制造愿景。
标签，工业物联网
物联网时代透过云端与网络协助整合信息已经成为常态,杨瑞祥指出,工业物联网未来将从硬件为主 功能导向,走向软硬整合 资料统计驱动发展,透过整合 云平台将资料统计分析工作变得更加简便；另外,因应产业 不断变动包括规格、质量、产业需求、新兴应用等,WISE平台也非常强调弹性DesignforEvoluTIon概念,期待能透过弹性化 架构与更新机制,满足客户对于上述变动 需求。
由于未来工业物联网应用层面将会不断扩大,每个不同 垂直产业差异性很大,杨瑞祥强调,WISE与大型 云服务平台兼容互补,并不是竞赛 关系；研华 云服务可以横跨支持不同 平台,尽管现在大部分 业务模式还是以硬件计价,但软件 搭配已经不可或缺。平均而言,单纯硬件销售 毛利都非常低,与软件有关 云服务营收贡献尽管不高,但却拥有高毛利 特性,部分厂商云服务占营收 ％,但却贡献 零％ 利润。
研华技术官杨瑞祥表示,前端 资料搜集与整合大多是依靠硬件,后端 分析与处理则是软件为重,他以研华推出 WISE－PaaS平台为例,此平台串连 层架构,主要由WISE－PaaS／EdgeSense提供设备联网与无线感测整合 软件服务,透过WISE－PaaS／WISEAgent资料统计撷取串接传感器进行资料统计汇流,与IoT边缘智慧服务器（EdgeIntelligenceServer,EIS）做初步智慧化分析后,WISE－PaaS／EnSaaS链接云端部署进行指令实时下达,实现物联网端到云 快速沟通串流,让资料统计从搜集到归纳,再串连到云端 气呵成。
第 种为质量型,例如符合全世界质量 IEC 或IEC 零 ISO 和ISO 或欧洲质量EN 零 零 工业网络。这些也都会遵循ISO／IEC 全世界质量,亦即OSI －Layer参考模型,狗粮快讯网持续关注及报道,工业网络大都只使用其中 物理层（PhysicalLayer）、资料统计连接层（DataLinkLayer）和应用层（ApplicationLayer）。 般工业网络 制定是根据现有 通讯接口,或是自己设计通讯芯片,然后再依据应用领域,设定传输格式,例如DeviceNet 物理层与资料统计连接层是以CANBus为基础,再增加适用于 般I／O点应用 应用层规范。上述 个种类大致架构出目前 工业网络环境,欲建构者可依本身 需求选购适合自己 网络设备。
第 种为开启型,不过所谓 开启型并非全面无条件开启,通常无条件开启 仅有 些简单 质量,狗粮快讯网消息显示,产品都是有条件开启,或仅对其成员开启。亦即 厂商必须为组织成员,产品必须经过该组织 测试、认证才可在该工业网络系统中使用。
网络在 般IT领域已蔚然成林,技术成熟度已然足够,在OT系统上 应用则仍有成长空间,不过近年来借助智能制造风潮带起 工业物联网,则将加快其发展速度。就目前来看,OT与IT系统所使用 通讯设备有些许程度差异,工业用 通讯设备在设计上会更重视环境 适应度,包括温度、湿度、防尘、防震等,都比IT 规格更严苛。尽管如此,仍有厂商将 般IT设备使用于工业环境,不过如此 来轻则讯号容易传递出错,重则机台当机、产线停滞,因此厂商要建置工业网络环境时,新好还是透过系统整合厂商做整体规画,以免因小失大。
过去制造业 OT系统与IT系统各自负责 工作泾渭分明,OT系统作为制造用途,大部分 工业设备在发展上,走得 向都比消费性电子产业慢,原因有 。 是工业设备造价昂贵,搭配困难,不可能如手机、PC大约 ～ 年就会有 波换机潮,而工业设备 般 使用年限都在 年以上,因此设备供货商都起码必须有 年以上 保证供货期间。 是 设备首重稳定,能否快速、稳定地持续产程才是业者 考虑,毕竟工业设备要求 是新适化而非新高效能 产品,加上消费性产品或质量在刚推出时,都会有 段质量 不稳定期,因此工控产业都会等到该技术质量在市面上经过长期 使用,证明已完全成熟后,才会开始导入。例如控制器,传统PLC长期称霸市场,即使PC技术已成熟多年,狗粮快讯网据外媒报道,但也是到了近期才开始被应用在控制方面,而即使如此,产业中仍有PC－based控制器不稳定 印象存在,认为PLC已可提供新适性与稳定性。
除了上述 种传统 Fieldbus外,以太网络在近年被大举导入OT领域,尤其在工业物联网架构中,更成为工业通讯不可或缺 环。在整体工业环境中,目前仍以Fieldbus作为现场层与控制层之间 链接,但在工业物联网系统中,OT架构还往上扩增了操作层与管理层并连接到IT端,而观察目前发展,云端会是主要整合 平台。
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