無論是工業(yè)4.0(Industry 4.0)抑或是工廠所需的智慧應用，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)都將是這些概念未來發(fā)展的主體架構。研調機構CB Insights指出，諸如制造、物流、石油與礦采集、公共事業(yè)，以及農(nóng)業(yè)等資產(chǎn)密集型的產(chǎn)業(yè)，皆須利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以提升工作效率與成效。
透過底層傳感功能加以收集設備數(shù)據(jù)，再藉由各式有/無線技術將信息匯整后傳遞至后端，平臺系統(tǒng)再將數(shù)據(jù)分析后加以儲存，管理者可用以訂定出合宜的生產(chǎn)計劃，最終打造出智能的應用模式。
市調機構MARketsandMarkets報告指出，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場預計將從2015年的113.71億美元，到2022年攀升至195.47億美元，2016至2022年的年復合成長率約7.89%。
HCL技術公司執(zhí)行副總裁兼全球負責人Sukamal Banerjee曾表示，2017年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將發(fā)生根本性轉變。根據(jù)該公司2016年所做的全球調查，有38%企業(yè)已經(jīng)開始進行物聯(lián)網(wǎng)相關進程，而有57%企業(yè)目前正在計劃中。
由此可知，2017年應當是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)普及應用的元年，相關企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的投資將顯著增加。HCL的調查中，69%的受訪企業(yè)計劃在未來一年增加物聯(lián)網(wǎng)投資;因此，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的潛在收益非常龐大。
各國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)轉型帶來經(jīng)濟效益
究竟導入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要性為何?研調機構Accenture則舉出美國、中國、德國，以及英國等四個工業(yè)大國為例，到了2030年前，IIoT將為美國GDP帶來6.1兆美元的進帳;假若該國愿加重工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投資力道，提高50%的資本支出以改善相關聯(lián)網(wǎng)等設備，但了2030年IIoT之于美國GDP的貢獻將攀升至7.1兆美元，其國內(nèi)生產(chǎn)毛額將提升2.3%。
至于中國，該機構預測，加強投資工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，到2030年中國GDP將達到1.8兆美元，進而提升國內(nèi)生產(chǎn)毛額提高1.3%。
德國一向被認為是工業(yè)大國，倘若該國對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)愿提升其資本支出，到了2030年德國GDP貢獻將達7千億美元，國內(nèi)生產(chǎn)毛額將有效提升1.7%;此外，英國如果加強其投資工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)力道，2030年對英國GDP貢獻將達5310億美元，且國內(nèi)生產(chǎn)毛額可提高1.8%。
打造IIoT 終端傳感器功不可沒
當?shù)聡俺龉I(yè)4.0的口號之時，也意味著傳感器的重要性將更被重視。許多提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務的大廠認為，邁向工業(yè)4.0的時代，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的收集與活用將變得相當重要。
從現(xiàn)場收集大數(shù)據(jù)并使用云端加以存放這是一般人對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的認知，但是進一步地數(shù)據(jù)分析與信息處理，并且利用現(xiàn)場設備控制信息加以反饋，方是工業(yè)4.0的目的所在。
相關業(yè)者應須提供客戶工廠制造現(xiàn)場端的生產(chǎn)設備上控制器元件信息智能且可視化的技術。并透過設備數(shù)據(jù)收集、分析制程數(shù)據(jù)、異常監(jiān)視，以提升設備運轉生產(chǎn)效能;也就是利用設備數(shù)據(jù)，以提供經(jīng)營管理者活用。
Electric Design也曾提及，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是藉由傳感器與所有相關設備皆整合至同一網(wǎng)絡中，并藉由網(wǎng)絡傳遞信息給后端平臺儲存/分析;如上述所提，如此的模式將有助于管理者做出更有益的決策，進而達到預訂的生產(chǎn)目標。
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概念中，設備中搭載傳感器，一來無論是現(xiàn)場人員、機臺、機器人，或是作業(yè)工具，皆可提供業(yè)主具利用價值的數(shù)據(jù)，以提升效率、發(fā)掘潛在問題、優(yōu)化品管，以及預知機臺狀態(tài)等。
導入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)者應針對行業(yè)本身特色，設計出合宜的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構，且須重視底層設備與感測網(wǎng)絡的相互連結，二者皆為為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎。
制造業(yè)者欲導入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，也應從產(chǎn)品質量、供期、技術能力度等三面向加以思考合作的廠商，原因在于，工業(yè)級產(chǎn)品與一般消費性要求不盡相同，工業(yè)等級產(chǎn)品穩(wěn)定度與質量標準更高，因此長工期保證與配合廠商的技術支援不可忽視。
工業(yè)傳輸通訊 仍是未來重要議題
除傳感器之外，在傳輸層面，機器對機器(M2M)或機器對平臺間的通訊也相當重要;但用于IIoT通訊技術繁多，有線與無線傳輸技術彼此之間形成競合關系。
以往，工業(yè)制造現(xiàn)場以現(xiàn)場總線(Fieldbus)通訊方式為主，但此一模式的互通性稍嫌薄弱，在市場急尋良方時，工業(yè)乙太網(wǎng)絡(Industrial Ethernet)趁勢崛起;其利用乙太網(wǎng)絡(Ethernet)作為標準基礎，再透過TCP/IP通訊協(xié)定以兼容于IEEE 802.3標準。
在工業(yè)乙太網(wǎng)絡中最為市場所歡迎的，莫過于EtherCAT，端看以往各大工業(yè)相關展會，可于許多廠商展示中窺見其蹤。相較于過往的Fieldbus，EtherCAT系以軟件為核心，并搭配單一線路，改善傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場的復雜配線;除此之外，此一通訊模式在數(shù)據(jù)同步過程中，信號抖動量較小，且傳遞延遲性較低，硬件建置的花費上也較過往來得低廉;因此廣為市場所采用。
此外，乙太網(wǎng)通訊標準中，TSN(Time Sensitive Networking)也是近來相當火紅的話題，相對于上述所提的EtherCAT，TSN并非工業(yè)領域專用的的標準，而是透過IEEE 802.1與IEEE 802.3二大標準，加以拓展出其他功能。
TSN優(yōu)勢在于，可促進整合、強化連結性，并藉由大數(shù)據(jù)分析，分析出所需的信息，以滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)改善作業(yè)的需求，再進一步達到以智能型連接系統(tǒng)與機臺為架構的新商業(yè)模式。且看好此一標準的發(fā)展前景，工業(yè)網(wǎng)際網(wǎng)絡聯(lián)盟(IIC)也曾協(xié)同業(yè)界許多大廠共同開發(fā)TSN測試臺，希望藉此讓此一新款乙太網(wǎng)絡可更加靈活應用于生產(chǎn)應用的生態(tài)系統(tǒng)。
另一方面，由于近年來大量化的標準化產(chǎn)品需求日漸降低，進而被少量定制化取代，驅使制造業(yè)的產(chǎn)線智能化需求興起，市場需要一個更為開放的標準串行通訊協(xié)議，促使IO-link的出現(xiàn)。
IO-link標準并不是為了取代Fieldbus或Ethernet而出現(xiàn)，其所扮演的角色是底層設備點對點快速連結的通道架構，毋須復雜尋址即可實現(xiàn)點對點連接;可向上與工廠現(xiàn)場總線兼容，將所收集的數(shù)據(jù)傳遞至管理系統(tǒng)中，也就是說，IO-link更像工廠網(wǎng)絡底層一個采用標準界面的特殊網(wǎng)絡。
在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的浪潮下，相關系統(tǒng)中的所有設備皆須具備傳感與連網(wǎng)功能，進而區(qū)別出以往的自動化，真正達到工業(yè)信息化、聯(lián)網(wǎng)化之轉型發(fā)展。
