建构工业4.0环境的嵌入式系统

瀚达电子总经理张思敬。

物联网架构与工业4.0的关系相当密切，也因此成为工业4.0的发展关键。瀚达电子总经理张思敬指出，典型的物联网架构，必然需要透过Gateway采集数据到数据中心(Data Center)，最好还要能做数据分析，才能建构理想的应用环境。

因此要建构工业4.0环境，势必要有智能IoT闸道器(IoT Gateway)，成为厂在地(OT)跟云在天(IT)之间的桥梁。张思敬指出，制造现场的设备种类非常多样，有些传感器所产生的数据非常复杂，但也有传感器只会产生电流输出之类的简单数据，加上还要考虑不同的通讯方式，都是智能IoT闸道器必须要面对的挑战。

张思敬更以瀚达智能IoT闸道器为例指出，为了能够达到稳定可靠的表现，产品使用ARM架构，配合Linux(2016年底发表的4.9.18版本)，配合Native C/C++、toolchain、支持Node-RED、USB direct power及apt-get package套件软件仓库，让产品更容易使用，同时还提供几乎是免费的售后服务，协助客户Build需要的套件与驱动，以及几乎是终生的长期供货，十几年来没有产品停产。

为了因应不同的通讯方式，张思敬指出，智能IoT闸道器的通讯接口需要具备双网、4/8路串口(RS-485/232)及CAN Bus，同时还可透过mini-PCIe扩充无线通讯，支持USB信号、Wi-Fi、3G/4G、LoRa及BLE等。

许多新产品更开始导入地理？移动？运动信息，包括GPS、陀螺仪(Gyroscope)及加速度计(Accelerometer or G-Sensor)等，可以提供移动设备，提供更多的数据，配合各种数码输出入、类比输出入，如光隔离输入、继电器输出及类比电压电流信号输出入等。

为了能满足各式各样的应用，智能IoT闸道器还必须提供完整的软件开发环境与工具。如在C/C++方面，必须要提供原生编译器，可以直接在闸道器上开发软件，随时改，随时测，就不会有交叉编译器，需要安装在特定的电脑上，还得面对无止尽的编译－上传－测试循环。

此外，闸道器若能采用USB Console，只需一般的micro-USB手机充电传输线即可连结，就可以避免因为采用Serial Console，导致需要准备USB-to-Serial cable传输线可能带来的不便。

张思敬指出，IoT闸道器软件开发环境与工具的脚本语言，应该要支持比较流行的工具，如python、node、php等，网页服务器及数据库的支持也相当重要。如Node-RED不只可以在云端运行，也可以在嵌入式电脑及笔记本电脑上运行，而且同时支持Windows及Linux，不管是开发及测试。导入Node-RED都相当容易。

如连立达使用瀚达的解决方案，所设计的EBox-CGate，特色包括无须二次程序开发，只要判读到特定状况，会做实时的对应处置，包括发送E-mail或其他告警，同时也能够执行定时动作或是现场端的实时控制需求，也可自定义连接设备，完成定制化通讯，有些产品放在沙漠地区超过一年，并没有做特别的防护，机器运作仍然非常良好，有利于建立稳定可靠的服务。