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(dǎo)了每一種產(chǎn)業(yè)。這種系統(tǒng)會以化的方式,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,zui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(gòu)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(fù)雜的控制問題。目前種系統(tǒng),正在結(jié)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(shù)日新月異,復(fù)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(yīng)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(gòu)分為四大層次,分別是基礎(chǔ)硬件、通訊協(xié)議、以及云端系統(tǒng)與數(shù)據(jù)儲存,zui后則是智能化的實現(xiàn)。就目前的發(fā)展來看,多數(shù)客戶都是著墨于zui底層的基礎(chǔ)硬件。在基礎(chǔ)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。
*當(dāng)然是要能解決現(xiàn)有的問題,例如中國臺灣的面板大廠,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(shè)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(shè)備更多的智能,建構(gòu)一個智能型的系統(tǒng),以期能夠預(yù)防這些設(shè)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(chǔ)問題,也就是這些廠商往往在準(zhǔn)備建構(gòu)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線的角度來進行設(shè)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,喊出了“制造2025”的口號,盡管目前在擠身成為制造的大國,但卻并非是制造的強國。制造2025主要的用意,就是希望能在2025年,讓成為的制造強國。
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(guān)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(gòu),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(gòu)更為完備。
放眼相關(guān)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)。*是設(shè)備間相互融合的問題。在導(dǎo)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(shè)備更新升級的問題。在這樣的過程中,不論設(shè)備新舊、或者更新升級與否,都必須要能與現(xiàn)有設(shè)備兼容。第二是設(shè)備必須要有連結(jié)云端的能力,而這也將牽涉到安全性與能源等相關(guān)問題。
第三是設(shè)備的連接性與標(biāo)準(zhǔn)性。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)zui大的問題,仍在于未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)問世,在這樣的狀況下,要讓這些設(shè)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(dāng)然相關(guān)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(guān)的疑難雜癥,并進一步升級設(shè)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)*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(shè)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫
目前工業(yè)應(yīng)用是屬于標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn),來解決這樣的問題。比如IIC與工業(yè)相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)的業(yè)者廣泛合作,如科技、網(wǎng)絡(luò)與基礎(chǔ)建設(shè)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(shù)架構(gòu)。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(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)多,但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這個市場相當(dāng)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(luò)來說,有關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸延遲的問題,在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是不被容許的,但也礙于市場的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的種類太多,TSN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制定,目標(biāo)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(fù)雜,而TSN就是要因應(yīng)這樣的應(yīng)用環(huán)境而生。
結(jié)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(shù)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,希望能深入了解的的創(chuàng)新方式。工程師早就在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的zui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(wù)聚焦在創(chuàng)新,不只是整合,即可開始轉(zhuǎn)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(guān)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。
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