推动工业物联网 提高设备互通性为当务之急

Atmel、博通、戴尔、英特尔、温瑞尔等业者主导开放互连联盟(OIC)，着眼于提高物联网设备的互通性。OPEN INTERCONNECT CONSORTIUM

物联网风潮崛起，且在可预见的未来世界中将无所不在。物联网的触角深入民生、汽车、自动化、医疗等各个产业领域，预期将带动许多前所未见的变化。其中，物联网带动的全新工业自动化引领了「工业4.0」(Industry 4.0)概念，可进一步解决全球制造业面临升级的问题。

工业4.0概念是在2013年4月由德国在汉诺威工业博览会中所提出，德国以多年自动化经验与人工智能研究为基础，不再自限于「自动化将全面取代人工」此一思维框架中，改而强调「人机协同」合作。另外，美国通用电气(GE)也已提出工业互联网(Industrial Internet)，目标就是通过高功能设备、低成本传感网、网际网络、巨量数据收集及分析等技术整合，大幅提高现有产业的效率并创造新产业。

智能工厂市场规模扩大

根据资策会MIC的预估，全球智能工厂市场规模在2015年可达179.88亿美元，较2014年166.95亿美元成长7.7%。MIC预估到2018年，全球智能工厂市场规模可达235.29亿美元，2015年之后，全球智能工厂市场规模年成长率，可达7%到11%，优于整体产业自动化年成长率。

基本上，无论是工业4.0或工业互联网，即使名称不同，但这些概念的核心都是物联网。具体来说，工业4.0及工业互联网概念下的工厂将具有智能化、无人化、信息化等特性，这类自动化智能工厂能将外部世界和工厂连结在一起，工厂能快速处理各地需求，如此一来，就能节省大量的中间环节和时间成本。

推动工业物联网通用架构

为了实现工业互联网，业界已成立工业网际网络联盟(Industrial Internet Consortium；IIC)。此组织是一家成员资格开放型组织，成立宗旨为提高实体世界与数码世界之整合，加速物联网(Internet of Things)应用。这个组织是由AT&T、Cisco、GE、IBM与英特尔所共同组成，现在成员数量约为115家厂商。

此联盟希望透过采用开放互通标准和通用架构，建立一套工业物联网智能系统，将所有的智能设备、工业机器、人员、流程与数据通通连结在一起，以此降低未来在工业应用和流程上所需花费的人力时间和操作复杂度。目前的最新进展是该组织已于今(2015)年1月释出开放源码技术标准IoTivity规格预览版(IoTivity 0.9.0版)，未来几个月内还会释出1.0版标准规格，IoTivity专案将在Apache License 2.0之下开放授权。

IoTivity是一个IoT装置、产品、及服务开放源码软件框架。标准及开放源码实作将可实现IoT产品及服务的相通性，可跨越任何厂商，及包括智能家庭、汽车、生产自动化与健康照护等多个产业。工业网际网络联盟技术长Stephen Mellor表示，联盟的工作是聚焦于互通性，因此联盟将建立一系列不同规模的测试平台。此外工业网际网络联盟也正在针对工业物联网专有名词拟定一套标准词汇，目前已经有一个长达6页的草案。

两大联盟联手加快通用标准制订时程

除了工业网际网络联盟，由Atmel、博通、戴尔、英特尔、三星和温瑞尔主导建立的开放互连联盟(Open Interconnect Consortium；OIC)，也是着眼于提高物联网设备的互通性，并定义物联网的连线性要求及标准。值得注意的是，为了要统一工业IoT标准，日前开放互连联盟与工业物联网联盟宣布将共组物联网联盟阵线。未来，双方将透过信息共享加快IoT通用标准制定的时程，也简化工业IoT系统的建置过程。

OIC联盟副总裁Imad Sousou表示，该协议将确保该联盟规范与IoTivity等相关IoT开源专案成果，皆能支持IIC联盟的工业参考架构，包括提供能支持工业IoT参考架构的必要功能，以及协助生产端更加容易实现部署IoT应用。同时，IIC联盟也能利用OIC释出的IoT标准，建立在设备与设备之间的通用系统上。

而除了OIC与IIC联盟外，目前主要推动的IoT联盟，还包括了由高通主导的AllSeen联盟，此组织采用AllJoyn开源架构做为IoT通用产品标准，自2013年底成立后，成员数迄今已攀升至120家。

工业以太网络及PoE高度实现工厂自动化

智能工厂的前提是工厂自动化，由于工厂自动化设备必须能够实时传输与控制，因此目前的工业网络技术大多采用有线解决方案，例如工业以太网络(Ethernetfor Plant Automation；EPA)或PoE等。工业以太网络是指在工业环境的自动化控制及过程序控制中应用以太网的相关组件及技术。工业以太网采用TCP/IP协议，和IEEE 802.3标准兼容，但在应用层会加入各自特有的协议。

工业以太网的最主要优点，就在于数据传输速率极高，能达到100Mb/s，所以可以提供足够的带宽，且工业以太网络能为使用者提供更高的效率、更多的功能和更强大的兼容性，只要是使用Web Based的设备，就能轻易连上网络，浏览或使用相关数据。这种种优点，使得工业以太网络越来越被看好取代现场汇流排技术，例如PROFIBUS、Modbus和ControlNet等。

而为了解决以太网络布线的供电问题，电气电子工程师协会也早于2003年批准以太网供电PoE(PoE Power Over Ethernet)标准——IEEE802.3af。技术是指对现有的以太网CAT-5布线基础架构不需进行任何改动，仅需藉助常规以太网线缆在传输数据的同时供应电力，如此可保证该线缆在为以太网终端设备传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电。而针对大功率以太网络供电(PoE)技术的布建，使用者可选择将网络交换机升级，或是在现有的网络基础架构上安装中跨(Midspan)。

毫无疑问，工业以太网络推动的自动化生产已大幅提升量产速度与价格竞争力，而工业物联网的进展预期又将开辟另一处新境界，机器不只联网，透过传感器的配置，机器将进一步智能化，实现工业4.0的目标。可以预期工业物联网所带来的并非仅是更强大的生产力，而是生产模式的彻底变革，物联网的翻转力量在工业领域中将同样得到见证。