在现在工业乙太网路的应用上，硬体或软体的整合是最基本的条件，随着机联网技术的的逐步深入，系统用户对工业乙太网路技术也愈来愈受到注意，而近来工业物联网的重要性提升，也让无线通讯与工业级通讯架构整合，形成一个更完整的网络，但无线通讯的逐步成熟，也让工业级通讯带来一些新的挑战与契机。

M2M需求 无线成为通讯新环节

在工控领域，其实机器与机器之间的机联网通讯，早已不是新应用，发展已久的工业通讯，处理的就是机器与机器之间的讯息交换，一般来说，大型制造商的工厂生产线不会只有一条，而两条以上的生产设备，就必须利用通讯设备来加以链结成网路，以方便管理。

图1 : 工厂设备多为固定设备，加上直接与生产过程相关，因此稳定是工业通讯的第一考量。(Source: Digitalist)

工厂设备多为固定设备，加上直接与生产过程相关，因此稳定是工业通讯的第一考量，目前工厂机台设备的线路型态以有线为主，相较于无线技术的方便、低成本优势，有线架构在现场布线虽然成本高、作业麻烦，不过讯号传输稳定度却远优于无线技术，因此在固定设备上，多半采有线方式架构，除非必要，能不用无线网路就不用无线网路。

无线通讯是这几年工业控制的潜力发展技术，由于过去在消费端这几年的广泛应用，使得各种无线通讯技术进展飞快，价格更加平民化，除此之外，由于M2M的需求，导入无线通讯可说对工业通讯系统提升了便利性，这并非是对传统的冲击，反而更像是一种加分，由于乙太网路的共通性，其实满足了使用者对于通讯的期许，而无线通讯的加入，更可让过去一些繁复应用变为可能，过去有线介面没有办法触及的地方，或是大范围的控管，可说是无线通讯发展的主要面向，当然不同的应用模式，可能也有不同的无线通讯介面，仍然应视环境的需求来选择。

在几种状况下，系统整合业者会建议厂商采用无线通讯技术，第一是布线不易，有些地方并非不可布线，而是无法布线，譬如说上述的无人搬运车，第二种是环境问题，由于线路本身就是有形的物体，在容易损坏的场所中，线路的维护往往会是一大问题，第三则是距离，在完全开放的空间内，其实无线的距离会比有线来得长，一般的有线线路传输距离大约是70公尺，但在直线距离，无线传输可以到400公尺，若加上天线可以达到2公里以上，因此对于系统的应用存在了更多的弹性。

图2 : 这几年通讯技术开始被延伸到人以外的机器通讯领域。(Source:Vesterbusiness)

通讯技术被发明以来，应用对象都以人为主，所传送的讯息型态也是以语音为大宗，不过这几年，通讯技术开始被延伸到人以外的机器通讯领域，利用通讯设备让两部机器来传递讯息，并配合自动化系统来提升作业效率，而随着机联网技术进步，将带动M2H(Machine to Human)与M2E(Machine to Enterprise)持续发展，未来每一产业将都有M2M的影子。

无线渐成熟 兼顾延展性已成重点

无线网路让人担心的主要原因，首先在于「看不到」，因此在过去推行的难度很高，但近年由于电信业者的积极提升服务水准，像是建构Mobile IP或Mobile VPN等企业级应用模式，也解除了使用者对于这类型网路的疑虑，而使得系统应用的机会也逐步提升；除此之外，由于透过电信系统进行无线通讯，有资费的问题，这不是像一般电话一样，而是必须进行长时间通讯，因此就成本问题考量，近年行动资费逐渐下降，也让使用逐渐普及。此外，也由于商务行动技术与应用逐渐提升，也提升了无线通讯在业界的接受度。

M2M系统包括通讯设备独立进行资料传输、透过网路与伺服主机联系，以及透过软体进行资料分析、反应与处理等三种样态，简单说就是这个软硬体整合的系统透过网路进行资料沟通，它必须考量的是在M2M的环境应用需求，常是一对多的通讯，因此如何同时管理，如何确保安全性与延展性，是M2M系统发展的重要课题。

就无线通讯系统的规划考量，由于会使用这类规划的，多是以长距离、大范围的沟通为主，因此规划也多以像是3G甚至是4G等电信通讯模式来进行设计，这类规划的装置数量较多，有效管理的系统平台将是重点；这类平台也必须考量因装置无法进行一次建置，如何维持其系统延展性，必须扩充它的相容能力。除此之外，安全性的考量必须让外界无法干扰，企业当然存在VPN这种独立而保密的设施需求，「好的无线通讯规划，必须具备这三者必要条件，因此必须提供开放性的平台进行有线及无线的系统整合，并且必须透过中央管理监控所有装置的状态；此外由于各国电信系统的规划不同，一般VPN架构多是私有不公开IP的设计，对跨区的机联网造成困扰，因此这样的中央管理系统也必须兼顾「中介者」的角色。

在应用领域上，由于现况对于无线网路的「稳定性」仍持保留态度，因此在系统应用上多是运用于辅助系统为主，虽然在现场端仍是以有线连结为主，但在其他领域，无线应用的需求仍是相当广泛，此外由于机联网的需求逐渐提升，过去没有网路连线设置的设备也必须要增加上网的能力，因此在系统应用上，也有厂商针对设备的嵌入式小型介面进行相关规划，这也是网通厂商看到的新契机。

机联网架构 现场端资安更需注意

除了稳定性外，安全也是现在机联网的设计重点，由于工业乙太网路可使管理级到现场级的资料传输规格一致，使用者只需要掌握单一网路技术即可互连，但同样的，标准化网路结构也因其透明度而带来风险，也因此让系统产生更大的挑战。

相较于过去仅是一般终端使用者及办公室环境，由于乙太网路与网路通讯的蓬勃发展，过去像是工厂自动化这类无需考量资安问题的系统，也成为观察的重点之一，除此之外，过去由于工业现场系统多是以现场汇流排进行通讯，除非像是以国家战略思维侵入如油、水、电等重要设施来进行攻击，否则难度甚高；但在工业乙太网路普及导入之后，这类攻击不但渐趋容易，而类似的攻击也渐趋增加。

这类智慧化系统面对不断演变的资安威胁环境，其中一项最大的挑战就是APT进阶持续性渗透攻击（Advanced Persistent Threats；APT），它是针对「特定组织」所做出复杂且多方位的攻击，这样的攻击也逐渐进化，成为系统必须关注的主要议题。

工厂智慧化的最基本要求，就是现场端的资料采撷、监控与分析，一般而言多是以整合PC端的SCADA来进行，这些系统的OS仍多是以嵌入式的Windows等系统做为底层架构，传统认知的现场端在连上线后，并没有一般想像中的封闭，但使用者却仍多以过去现场汇流排的认知来操作，自然会忘记了这类系统的缺漏，甚至连系统管理权限都仍然是预设密码的情况下，自然就形成漏洞，如果仔细观察，会发现世界上使用同一家软体系统的厂商，恐怕都有相同的漏洞放在那边，而且这些问题恐怕十数年都不会改变，这恐怕是工厂智慧化后带来的最大问题。

现阶段要防范恶意攻击，已经不仅只于透过防火墙或防毒软体就可达到目的，由于传统的阻隔方法仍有漏洞可钻，因此必须阻断恶意攻击在「侵入」、「下载潜伏」到「扩散攻击」的运作环节，才是解决的重点面向，「只要阻断APT的任一环节，攻击就会失效，这与过去阻挡病毒进入的观点，有相当大的差距。」在面对系统的复杂化，攻击多元化的同时，思维的调整，或许才是最重要的一步。

实体隔离+最小授权 确保工控资安

对于网通厂商对于工厂现场端以VPN的方式，透过隔离网段的方式来隔绝外界系统化的APT，这也是最基本的解决方案，实体隔离绝对是解决APT最实际的办法，但这样的做法却并非像一般人想像的这么可靠，以工厂智慧化的架构，一定会与后端办公室应用端连结，才能针对产线进行系统化的调配，虽然这样的通讯设计多是透过软硬体配置，提供最小限度的授权让应用端可以与现场端连结；但一般APT通常会经由办公室应用端进行攻击，再利用应用端与现场端的信任关系，经由双方的授权机制来侵入现场端，除非应用端也进行实体隔离，否则只要连上网际网路，就有漏洞可钻。

图3 : 标准化网路结构也因其透明度而带来风险，也因此让系统产生更大的挑战。 (Source:Belden)

虽然「实体隔离」与「最小授权」的做法可能仍有漏洞，但在现场端的安全防护，这仍是最基础的必要作法；至于如何确保系统的安全，标准规范仍是最必要的项目，在工控系统中所强调的标准，多是涉及系统稳定的实际安全需求，但对于资讯安全部分仍付之阙如，由于工业乙太网路的导入，以及实际应用环境的逐渐多元化，资安政策的建构及系统安全的标准，可能是后续发展的重点项目，也将会是市场后续发展的重要课题。

图说:(来源：ADVITECH组）