在现在这个智慧型时代，配备感测器与本端处理功能的系统，连结在一起后便可共用资讯。这个概念几乎主导了每一种产业。这种系统会以全球化的方式，连接使用者与类似系统，帮助使用者做出更完善的决策。这种压倒性的趋势，有许多名称，最常见的称呼是物联网（IoT）。 IoT囊括了所有事物，像是智慧家居、行动健身装置、连线玩具，以及工业级物联网（IIoT），包括智慧农业、智慧城市、智慧厂房与智能电网等。

IoT的整体系统,非单一厂商能够独力完成,而是需要透过一个完整的生态体系来让架构更为完备。

IIoT由大量相连的工业系统所组成，这些系统会相互通讯，并协调资料分析与行动，有助于提升工业效能、有利于整个社会。透过感测器与致动器衔接数位世界与实体世界的工业级系统，可解决更为复杂的控制问题。目前种系统，正在结合巨量类比资料，解决方案，希望能透过资料与分析取得更深入的知识。

想像一下，如果有种工业级系统，可以根据自身环境或状况而有所调整，这样一来，机械就不会永无止尽地运作到故障为止，而是会安排维护行程，或什至灵活调整自己的控制演算法，借此补偿耗损的零件，接着把资料传输到其他机台和操作这些机台的工作人员。一旦透过本端处理与通讯功能来提高机台的的智慧能力，IIoT即可以前所未见的方式来解决问题。

只是，如果是人人都可以办到的事情，就不能称为挑战了。目前IIoT之所以还是个挑战，正是因为随着技术日新月异，复杂度与日遽增，因此IIoT成为艰巨的挑战，没有任何一家公司能够独立应对。

图一: 没有任何一家公司能够独立应对IIoT的挑战。

IoT四大发展层次

国家仪器台湾区总经理林沛彦指出，工业物联网的架构分为四大层次，分别是基础硬体、通讯协定、以及云端系统与资料储存，最后则是智能化的实现。就台湾目前的发展来看，多数客户都是著墨于最底层的基础硬体。在基础硬体这个市场上，又依据客户想要透过这些硬体来完成什么样的事情，而细分为三个区块。

第一当然是要能解决现有的问题，例如台湾的面板大厂，希望能改善面板在搬运过程中，由于震动与碰撞而对面板造成破裂与损坏，所产生的营运成本损失。因此，在搬运的设备上，加装了很多监控的装置，撷取这些资料，加以分析并改进，希望能解决眼前的问题。

第二则是希望能解决未来可能遇到的问题，例如客户透过一些感测器的加装，来赋予设备更多的智能，建构一个智慧型的系统，以期能够预防这些设备造成产品的损坏。第三，是很多厂商都希望能够在解决了这些问题之后，在未来能够赚到更多的钱。

林沛彦说，在这样的过程中，这就牵涉到一些基础问题，也就是这些厂商往往在准备建构一个智慧系统，或者智慧工厂的初期，都必须从工厂的角度或从生产线的角度来进行设备的模组化。有了模组化之后，才能够具有弹性，才能做出更为弹性化的配置。而有了弹性化的配置，台湾企业更可以发挥管理上的长才，透过管理的方式来最佳化这些模组，以增加整体利润。

林沛彦观察目前台湾厂商的发展现况，发现台湾目前还在模组化的初期阶段，因为整个工厂的规模是很庞大的，因此往往在技术上的演进遭遇挑战，也有现实执行上的困难。

图二: IoT除了解决眼前的问题,还要能让厂商赚到钱。

IoT打造制造强国

国家仪器大中华区行销经理汤敏则观察中国整体市场发展，指出不久前，中国喊出了「中国制造2025」的口号，尽管目前中国在全球挤身成为制造的大国，但却并​​非是制造的强国。中国制造2025主要的用意，就是希望能在2025年，让中国成为全球的制造强国。

在这样的过程中，透过工业物联网来实现制造强国的目的，是很重要的一个关键。然而，对于工业物联网的发展，各国所遇到的问题与挑战，都是相似的。也就是IIoT的整体系统架构，都并非单一国家或单一厂商能够独力完成，而是需要透过一个完整的生态体系，来让IIoT系统中的各不同层次与架构更为完备。

放眼全球相关企业，未来在IIoT产业里，都将会面临三大挑战。第一是设备间相互融合的问题。在导入IIoT的路上，传统产业都必须要面对老旧设备更新升级的问题。在这样的过程中，不论设备新旧、或者更新升级与否，都必须要能与现有设备兼容。第二是设备必须要有连结云端的能力，而这也将牵涉到安全性与能源等相关问题。

第三是设备的连接性与标准性。 IIoT最大的问题，仍在于未有统一的标准问世，在这样的状况下，要让这些设备间进行互联，互连后是否能互通正确讯息，甚至进一步进行智慧化的指令，都会成为很大的挑战。

汤敏认为，面对IIoT带来的新挑战，未来的工程师，必须能够确确实实地解决这些问题。当然相关厂商所推出的IIoT解决方案，也必须要能够兼顾到安全性、扩充性与耐用性。就目前观察，IIoT的挑战，可以从量测端来解决感测方面相关的疑难杂症，并进一步升级设备，赋予更前大的智能。若从这样的面向来思考，那么一部强有力、具备弹性的测试仪器，就是前进IIoT不可或缺的重要工具。此外，就升级与智能方面，则可以从软体的升级，来对于设备的智能加以进化。

事实上，物联网市场才刚刚起步，相关解决方案目前在市场上尚未成熟。但是工业物联网由于智能工厂的需求大，发展脚步较为快速，因此工业物联网将会更快实现在自动化厂房的产线上。

图三: 谁能掌握IoT优势,就可拿下制造强国头衔。

共同的平台与标准迫在眉睫

国家仪器多年来都一直在进行系统整合与开发的工作，面对到目前IIoT的挑战，NI也积极与不同的工业物联网团体进行合作，共同讨论出一个未来可能的架构。此外，以平台化的方案来解决工程上所面对到的挑战，包括处理上的问题，与连接上的问题，都将会更有效率。

国家仪器嵌入式系统部门总监Jamie Smith指出，目前工业应用是属于标准多元与多个阵营同处在一个市场的状况。长期来看，市场会需要一个共同的平台或是标准，来解决这样的问题。所以NI 已经参与IIC（ Industrial Internet Consortium；工业网路联盟），与工业相关的生态系统的业者，如科技、网路与基础建设等不同类型的供应商，来共同进行合作。

IIC希望能够建立一个共同的游戏规则与平台，让未来想参与这个市场的每一家厂商，都能有个可以依循的规范，并遵照这样的技术架构。观察目前工业物联网的发展上，没有单一家公司可以凭着一己之力，来独立解决所有面对的挑战。所以面对未来，必须透过合作与协作，来发展出更多解决问题的方法。

Jamie Smith认为，即便目前阵营与标准相当多，但工业物联网这个市场相当大，采取竞争的策略并无法分食这块大饼，唯有合作，才能在这个市场找到机会与切入点。他透露，目前NI也正与思科等业者讨论TSN（Time Sensitive Network）协定的标准制定。对于工业网路来说，有关于资料传输延迟的问题，在工业网路是不被容许的，但也碍于市场的工业网路协定的种类太多，TSN的制定，目标正是打算解决这样的局面。

谈到TSN，Jamie Smith以台北的交通环境为例，有人开车、也有人骑车乱钻，也有许多行人在路上行走，若将这样的情境比喻为一个系统环境，如何有效动态地撷取外在环境的状况，并排定讯号发送的先后顺序，与此同时，讯号传输又不能有延迟情况，要同时满足这些条件，并不容易。但也可以看得出这样的环境其实颇为复杂，而TSN就是要因应这样的应用环境而生。

图四: 以平台化方案解决工程挑战，将更有效率。

结语

目前IIoT仍在成形中，可望为市场带来无穷的商机与技术机会。 IIC、IEEE等组织，都正努力定义IIoT。这些组织正在积极收集使用案例，希望能深入了解最理想的的创新方式。工程师早就在工业物联网的最前线实做系统，不过很多事仍然有待厘清，也还有很多待办事项。只要与这些单位密切往来，定义未来，确保商务聚焦在创新，不只是整合，即可开始转向模组化的平台解决方案，迎接工业物联网的时代来临。而相关厂商，也不能只是想着要如何从IIoT市场抢一杯羹，而是更该以解决方案的提供者，来兼容更多不同的工具硬体才行。