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【工业4.0专辑】加速工业4.0反应速度的边缘运算新平台

工业物联网要大量普及 仍面临挑战与契机

信息科技与现场操作技术必须相辅相成,才能成功引进工业物联网。法新社

随著工业物联网(IIoT)发展受到重视后,相关采用前遭遇的挑战也开始浮现。评论指出,要成功引进IIoT必须让信息科技与工厂营运技术上互相配合,并委由专人负责推动IIoT计画,其成功率会较高。

据Automation World报导,早期采用IIoT业者已见识到可协助提高营收、降低成本与提升客户服务及支持的竞争优势与新的企业模型,但IIoT采用仍遭遇挑战,而信息科技(IT)与操作技术(OT)集成与合作是成功采用IIoT的关键。

不过,两者差异是必须先解决的障碍。首先,IT身处在随时改变环境下并不断追求最新与最快运算硬件与软件,反观OT则重视在企业内创造实质价值,更新时间间隔长达数十年之久,老式技术也是常态。因此,如何连接这2种不同技术是挑战所在。

为了协助推动两者有效集成,方法之一便是指派1名人员来承担所有IIoT策略开发并获得其它单位协助。当事人必须通晓OT与IT领域并了解所有业务目标以及连接两者所带来的长期价值,该名人员通晓信息安全也是关键。

另外,采用开放IIoT标准、规格与架构也有助于OT与IT合作效率化。在2015~2016年较为熟知的则有采用跨领域IIoT作法的工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium;IIC)以及推动有效率制造及智能工厂的工业4.0(Industry 4.0)。

两者都开发参考架构协助简化IIoT技术的标准化与采用,但两者也同样存在异同。首先,IIC主要锁定开发1种全球性标准参考架构,该联盟在2015年推出工业物联网参考架构(Industrial Internet Reference Architecture;IIRA)则是基于标准的架构范本与方法论。

IIRA致力于已被纳入在传感器、致动器与其它低阶元件的智能与连网,例如在智能生产、智能电网、连网医院及智能运输等领域。

反观工业4.0则是在德国工业出现数码架构变革,换言之,其目的是让生产最大化以便开发所谓的智能工厂,智能工厂设计与营运四大根基则是互通性、信息透明化、技术协助与决策分权。

评论指出,目前两阵营仍存在诸多辩论,因此,对于有意采用的业者来说,采取观望是最佳策略,而且就在标准单位辩论何种协定、架构与条件最适合IIoT之际,IIoT平台战争也正在开始。

IIoT平台与中介软件是指必须存在于实体装置或数据端点以及更高等级软件应用之间的软件,IIoT平台与中介软件会在实体与数码之间移动数据,并可提供足够处理巨量数据的软件资源。

评论也指出,展望未来,IIoT根本问题在于如何连接老式系统与装置至尖端IT系统,其缺口也将由中介软件加以补足。

另外,在考虑平台之前,业者必须先定义IIoT计画规模与预期价值,而且有别于锁定个别供应商平台,厂商最好考虑采用基于开放资源与标准的技术。

除此之外,虽然目前诸如以太(Ethernet)与工业网络及TCP/IP等开放通讯汇流排标准已大量采用,但OT与IT领域的软件仍欠缺互通性(interoperability)。

在2017年可望解决上述问题的解决方案则有以下技术。首先是RESTful API。该软件开发工具可将网络与行动运算连结,例如Opto 22的SNAP PAC自动化控制器便内建HTTP/S网页服务器与RESTful API。

第二则是Node-RED。该开源工具可将诸如工业自动化控制器等边缘运算系统连接至亚马逊(Amazon)云端服务Amazon Web Service(AWS)与IBM Watson IoT等云端服务。

Node-RED可让IIoT应用开发人员善用预先打造的软件码并直接部署在应用内,例如Opto 22的groov IIoT应用开发工具。

第三则是负责将在Windows系统执行的应用连接至工业自动元件以便存取数据的OPC。

第四则是MQTT传输协定,可利用发布/订阅架构推送数据并提供诸如开放标准与远程连接适合性等独特优势。

评论也指出,目前阻碍IIoT大规模采用的三大原因则是资安、整体系统性缺乏经验与人力推动IIoT以及不易辨识与量化IIoT的投资报酬率。

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