肩负数据整合与解译 IoT闸道器角色益发重要
- 林稼弘/台北
环顾近年科技议题,物联网(IoT)无疑是当红炸子鸡,只见各路大厂竞相簇拥,推出各种传感器、装置,乃至云端分析软件与服务,藉以争取庞大IoT商机。而在底端传感器与云端服务器的连通过程中,负责汇集与诠释数据的IoT闸道器,亦将扮演吃重角色。
分析机构预估,时至2020年,全球将有逾500亿台装置与云端数据中心互联,其中100亿台,是现今人们所熟悉的PC、手机或平板等联网设备,至于其他多达400亿台则为散见于各种应用场域的「物件(Things)」,以工厂为例,此物件可能是装设于机台设备之中的传感器。
问题来了,百花齐放的IoT题材,迄今犹未出现大一统标准,意谓众多传感器所适用的传输协定,流于混杂纷乱,至于云端协定同样未进入标准化,亦呈现多元混乱格局。如此一来,若将不同传感器各自对应的通讯协定,及另一头云端协定,通通一字排开,则基于两端连线而形成的关联图,势必趋于复杂紊乱,意欲求同存异、加速IoT应用发展,即需有一个中间机制,负责推动数据的蒐集与编译,将异质传感器的数据格式,立即转换为云端可识别的语言,快速上传至云端数据中心。
正因如此,肩负前述中介任务的IoT闸道器(Gateway),势将在IoT风潮日益兴盛的同时,扮演愈来愈重要角色。
IoT闸道器搭桥 串联传感器装置与云端
然而在传感器端与云端都未迈入标准化的此时,IoT闸道器需要解译的协定型态甚多,欲通通加以整合,堪称不可能的任务,因而难以发展为随插即用的标准品,但如果因应每件专案,仍须耗时执行100%定制化整合,也未免缓不济急,所以市场开始出现中庸之道,意即由IoT闸道器预先整合常用的传感器、云端协定,再依个案需求搭配适度定制化,协助客户尽速突破层层障碍,能够在安全不间断前提下,将现场数据上传云端。
在嵌入式工业电脑领域深耕多年的光宸科技(Quanmax),其推出的UbiQ-100系列IoT闸道器,即在定制化专案开发、标准化产品的天平两端,处于相对平衡位置,不仅融合数据蒐集、协定翻译等关键功能,也兼具预先整合常用协定、细腻定制化等双重元素。
光宸IoT事业部副总经理洪家维指出,时值标准化还未成形之际,欲藉由单一闸道器产品迅速满足所有专案需求,全然不做定制化开发,并无实现可能性,所以其退而求其次,选择诸如传感器端的Modbus、CANbus,及云端的MQTT或TR-069等常见协定,预先整合在UbiQ-100系列产品,再藉由累积的定制化Know-how,透过专案型式展开调校与布建。
洪家维强调,相较一般消费应用,工业应用环境相对复杂,故IoT闸道器面对高温、高压、潮湿、粉尘、振动的严苛环境因素,皆须具有极高耐受度,在此同时,不管论及机构外型、I/O元件抑或COM Port种类,亦需因应个别专案需求进行定制化调整,包含透过无线的方式与云端后台的有效串连都是难题之一。
举例来说,以生产制造现场常见的Modbus而论,用户往往需要配置多组串行埠以提供RS485通讯,一般工业电脑主机板并不常见,因此光宸UbiQ-100系列即针对此一需求进行设计;因应不同的垂直应用会适用不同的无线技术,光宸科技(Quanmax)采模块化的方式整合适合的无线技术,弹性因应不同的垂直应用的需求,让使用者不会因为无线规格的不同而产生无法串连的问题。另以车用控制区域网络(CANbus)而论,其元件尺寸,迥异于一般工厂所用元件,因此闸道器的机构空间必须修正,才可顺利承载CANbus元件。
透过专属芯片加解密 强化闸道器安全等级
上述所指的细微定制化需求,皆是攸关传感器能否顺利链结云端的关键所在,对于闸道器供应商的生产与研发应变能力,更堪称为重大考验。
洪家维进一步指出,光宸扮演重要IoT硬件供应链角色,从嵌入式板卡、电脑、人机界面、自动化到Gateway都能针对客户有高度定制能力,现阶段主要结合云端平台供应商等生态体系夥伴,执行专案整合,将传感器数据顺利传递至公私云环境。
展望下阶段,UbiQ-100系列闸道器将提高安全防护等级,因现今该产品与市售主流IoT闸道器一样,皆采用授权及OpenSSL维护通讯安全,仍有提升必要,光宸拟以专属芯片硬件型式驱动安全机能,如此一来便可展现优于OpenSSL的防护实力,二来可巧妙突破IoT闸道器运算资源不足之限制,既强化安全,又不致产生巨大负担、拖累系统效能。
不可讳言,论及工业4.0,一定离不开大数据分析,因此光宸对于UbiQ-100系列产品的第三阶段规划重点,即是策动生态体系夥伴,蓄积大数据能量,藉以满足客户在于智能制造的应用发展需求。
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