在現(xiàn)在這個(gè)智能型時(shí)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(gè)概念幾乎主導(dǎo)了每一種產(chǎn)業(yè)。這種系統(tǒng)會(huì)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(shì)，有許多名稱，最常見的稱呼是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。IoT囊括了所有事物，像是智慧家居、行動(dòng)健身裝置、聯(lián)機(jī)玩具，以及工業(yè)級(jí)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)的整體系統(tǒng)，非單一廠商能夠獨(dú)力完成，而是需要透過一個(gè)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(huì)相互通訊，并協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)分析與行動(dòng)，有助于提升工業(yè)效能、有利于整個(gè)社會(huì)。透過傳感器與致動(dòng)器銜接數(shù)字世界與實(shí)體世界的工業(yè)級(jí)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(shí)。
想象一下，如果有種工業(yè)級(jí)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(jī)械就不會(huì)永無止盡地運(yùn)作到故障為止，而是會(huì)安排維護(hù)行程，或甚至靈活調(diào)整自己的控制算法，藉此補(bǔ)償耗損的零件，接著把數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌麢C(jī)臺(tái)和操作這些機(jī)臺(tái)的工作人員。一旦透過本端處理與通訊功能來提高機(jī)臺(tái)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(gè)挑戰(zhàn)，正是因?yàn)殡S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(dú)立應(yīng)對(duì)。
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(chǔ)存，最后則是智能化的實(shí)現(xiàn)。就中國(guó)目前的發(fā)展來看，多數(shù)客戶都是著墨于最底層的基礎(chǔ)硬件。在基礎(chǔ)硬件這個(gè)市場(chǎng)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(xì)分為三個(gè)區(qū)塊。
第一當(dāng)然是要能解決現(xiàn)有的問題，例如臺(tái)灣的面板大廠，希望能改善面板在搬運(yùn)過程中，由于震動(dòng)與碰撞而對(duì)面板造成破裂與損壞，所產(chǎn)生的營(yíng)運(yùn)成本損失。因此，在搬運(yùn)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(jìn)，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(gè)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(gè)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(jìn)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(zhǎng)才，透過管理的方式來優(yōu)化這些模塊，以增加整體利潤(rùn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)除了解決眼前的問題，還要能讓廠商賺到錢。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)打造制造強(qiáng)國(guó)
不久前，中國(guó)喊出了“中國(guó)制造2025”的口號(hào)，盡管目前中國(guó)在全球擠身成為制造的大國(guó)，但卻并非是制造的強(qiáng)國(guó)。中國(guó)制造2025主要的用意，就是希望能在2025年，讓中國(guó)成為全球的制造強(qiáng)國(guó)。
在這樣的過程中，透過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的目的，是很重要的一個(gè)關(guān)鍵。然而，對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各國(guó)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(guó)家或單一廠商能夠獨(dú)力完成，而是需要透過一個(gè)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。
放眼全球相關(guān)企業(yè)，未來在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)里，都將會(huì)面臨三大挑戰(zhàn)。第一是設(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(duì)老舊設(shè)備更新升級(jí)的問題。在這樣的過程中，不論設(shè)備新舊、或者更新升級(jí)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)最大的問題，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(jìn)行互聯(lián)，互連后是否能互通正確訊息，甚至進(jìn)一步進(jìn)行智能化的指令，都會(huì)成為很大的挑戰(zhàn)。
面對(duì)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(shí)實(shí)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(kuò)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(cè)端來解決感測(cè)方面相關(guān)的疑難雜癥，并進(jìn)一步升級(jí)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(qiáng)有力、具備彈性的測(cè)試儀器，就是前進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的重要工具。此外，就升級(jí)與智能方面，則可以從軟件的升級(jí)，來對(duì)于設(shè)備的智能加以進(jìn)化。
事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)才剛剛起步，相關(guān)解決方案目前在市場(chǎng)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(huì)更快實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)化廠房的產(chǎn)在線。誰(shuí)能掌握工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)，就可拿下制造強(qiáng)國(guó)頭銜。
共同的平臺(tái)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(gè)陣營(yíng)同處在一個(gè)市場(chǎng)的狀況。長(zhǎng)期來看，市場(chǎng)會(huì)需要一個(gè)共同的平臺(tái)或是標(biāo)準(zhǔn)，來解決這樣的問題。比如IIC( Industrial Internet Consortium;工業(yè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟)，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(jìn)行合作。
IIC希望能夠建立一個(gè)共同的游戲規(guī)則與平臺(tái)，讓未來想?yún)⑴c這個(gè)市場(chǎng)的每一家廠商，都能有個(gè)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(dú)立解決所有面對(duì)的挑戰(zhàn)。所以面對(duì)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(yíng)與標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)多，但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)市場(chǎng)相當(dāng)大，采取競(jìng)爭(zhēng)的策略并無法分食這塊大餅，唯有合作，才能在這個(gè)市場(chǎng)找到機(jī)會(huì)與切入點(diǎn)。對(duì)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(chǎng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的種類太多，TSN(Time Sensitive Network思科等機(jī)構(gòu)合作)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(gè)系統(tǒng)環(huán)境，如何有效動(dòng)態(tài)地?cái)X取外在環(huán)境的狀況，并排定訊號(hào)發(fā)送的先后順序，與此同時(shí)，訊號(hào)傳輸又不能有延遲情況，要同時(shí)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(shí)頗為復(fù)雜，而TSN就是要因應(yīng)這樣的應(yīng)用環(huán)境而生。以平臺(tái)化方案解決工程挑戰(zhàn)，將更有效率。
結(jié)語(yǔ)
目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍在成形中，可望為市場(chǎng)帶來無窮的商機(jī)與技術(shù)機(jī)會(huì)。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(shí)做系統(tǒng)，不過很多事仍然有待厘清，也還有很多待辦事項(xiàng)。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(tái)解決方案，迎接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)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(chǎng)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。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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