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网通架构、设备部署与开发资源 成为导入物联网成功关键

工厂智能化的IoT终端部署,通常需面对终端装设条件较严苛、联网条件较差的部署问题。Cisco
工厂智能化的IoT终端部署,通常需面对终端装设条件较严苛、联网条件较差的部署问题。Cisco

建立物联网应用环境,可以让产业或应用朝智能化方向,即便IoT系统带来的应用加值吸引人,但实际在导入系统却必须面临如网通架构、设备配置、设备部署与可用开发资源等多项挑战。

物联网(Internet of Things;IoT)应用价值在多数产业导入后,逐渐受到市场重视,在智能化、数码化管理等需求越来越高,也让传统产业也必须开始重视IoT环境部署需求,但从系统维运的实际层面检视,其实导入IoT系统,最初即需面对配置、部署等技术问题,而后在系统上线后又需面对硬件升级、维护等工作,衍生复杂与维运成本则必须审慎规划考量。

IoT传感、终端解决方案,其实需检视的不仅有硬件规格,而需就整体开发、部署成本、系统可扩展性等多方审视导入条件。VersaSense

IoT传感、终端解决方案,其实需检视的不仅有硬件规格,而需就整体开发、部署成本、系统可扩展性等多方审视导入条件。VersaSense

选用IoT解决方案  需考量未来扩展应用需求

对于新一代IoT系统需求,其实也有相当多系统整合商推出所谓零配置(Zero-configuration)的解决方案,期待透过完全符合产业标准的套装解决方案,让需要导入IoT技术方案的厂家或应用能从底层到应用层以最低成本完成IoT需求部署,甚至能以标准的解决方案先完成局部IoT应用试点环境建置,再于试点应用初步确认可行后进一步进行IoT设备、网通环境设置扩充,将IoT试点系统进行规模扩展,以相对保守且有效的方式扩展应用范畴。

在IoT应用初期先导入Zero-configuration软/硬件解决方案,可以避免企业或是应用环境在初期部署阶段就需要面对大规模采购与系统导入的可能风险,加上Zero-configuration解决方案采用基于产业标准的方案整合,未来即便IoT系统面临应用变更或是扩充,已投入的IoT设备仍可顺利串接新系统与应用,甚至仅需要少许二次开发便可扩展原有应用,而不用整套系统打掉重练,从根本上解决了部署设欸大规模取得、与驱动物联网应用的建置成本问题。

工业用物联网  多传感器支持要求高

除选用IoT解决方案外,在工业用的物联网应用环境配置,较商用方案需要更多的传感器、致动器或是无线传输之嵌入式终端设备等,在配置IoT系统所需的网通环境其实在应用条件会相对严苛,尤其是当嵌入式终端设备选择透过RF与中继设备或是终端主机进行数据交换时,或是需维持高稳定度的长时间持续传讯与监控运行,在网通环境的可用解决方案便需考量安全性、稳定性等,已面对工业应用环境的恶劣运行条件。

但比较麻烦的是,现有工业用传感或是嵌入式终端解决方案,其实仍需要大量的二次开发进行需求深度整合,尤其在安装、部署、整合与后续上线的维运管理等应用机制,光是因应工业用IoT系统在部署系统阶段的成本耗费最多,必须有效压低成本才能将导入IoT应用系统的价值充分体现,快速获得验证。

物联网部署成本  将影响企业导入意愿

而为了降低工业环境的IoT系统建置总体拥有成本(Total cost of ownership,TCO),对工控应用智能化IoT系统部署需求就必须考量解决方案的各项整合优势,例如,解决方案需能快速因应各种扩展终端的整合需求,能简单融入或接入现有系统,又必须能达到高度安全、高可靠度、低电源功耗等设计方向,同时,因应IoT系统智能化、网通便利扩充等优点,解决方案亦需能提供便利的云端整合方案SDK或现成的开发资源,同时提供安全性相关套件供系统整合应用。

对工业用IoT系统导入用户而言,其实最大的导入困扰会在新/旧系统的整合衔接过程是否顺畅,整合过程可能需要设备24小时维持无间段提供服务,同时必须针对现场需求进行有效扩展,在系统信息传输亦需达到高安全度的点对点传输支持,而传统工控自动化整合开发可能会耗过多时间成本在系统开发、整合、云端扩展与新系统的管理趋复杂化问题解决。

IoT系统在线升级  需考量便利性与扩充弹性

IoT解决方案除了传感与嵌入式运算核心外,也必须搭配所需的功能载板建构一可处理IoT终端应用之高效机制,透过外部传感或是搭配自动化设备的致动装置或模块的高度整合,至于规划除了投放设备能顺利运作外,也必须考量后续系统升级的维护便利性,例如,整合如OTA在线韧体或系统升级机制,或在终端开发类似API软件开发界面,让不同功能配置的IoT终端可以更简便地扩充传感模块或致动模块,加速因应如未来应用目的微调变更的系统扩充弹性。

另在RF无线网通应用方面的支持能力方面,也是考验IoT系统的一大关键,因为在工厂自动化转智能化应用升级时,透过更多小型IoT终端部署可以更轻松地将原有自动化环境进而升级置智能化应用。

但在更多小型终端传感或是终端IoT端点加入时,若还需透过有线网络环境进行终端连结,也会导致网络管理的困扰,甚至可能让系统产生维护管理的隐患,较便捷的方法为将部分IoT终端改用RF为基础的无线网络架构进行整合与连结,透过中继服务器进行大量前端数据汇整后再由实线网络后传应用系统,透过局部无线网络与中继实线整合,不仅可以让前端IoT终端部署更加弹性灵活,也尽可能维持网络可靠性表现。

无线网络可提升部署便利性  但仍需考量运作功耗

至于使用无线网络虽然对系统部署的弹性大增,但对于部分IoT终端需在低功耗甚至极低功耗下运作的系统条件,如电池供电的IoT传感终端,就需要在选用RF网络服务接取的部分更为慎重,必须优先选用低功耗甚至是极低功耗的无线网通技术进行连结,确保电池供电之IoT可以最大可能地延长电池续航效能,达到数月或数年的稳定运行条件。

另在软件整合与后期新增功能开发方面,IoT系统平台部署也需要考量后期功能增或修改需求,例如考量IoT平台所使用的开发软件、平台在后期系统上线后是否有足够的资源可进行后期整改,开发软件工具可掌握的人员配置等,避免未来系统上线后需再进行功能扩充而苦无衔接开发人力接手。

多数IoT传感终端或是嵌入式系统解决方案,其实大多会提供可供快速开发整合的SDK软件资源,在这些软件库中可能会有现成的管理终端、IoT端基本系统、传感数据介接等开发资源,选用物联网平台时也可一并列入考量,透过完善的SDK交付也能让开发团队缩短成果产出的时程。


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