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通讯标准多元 M2M应用视需求选择
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2017年12月11日 星期一

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机器与机器(M2M)之间的通讯,在工业电脑领域早已不是新应用,发展已久的工业通讯,处理的就是机器之间的讯息交换,随着工业4.0概念的渐落实,M2M的通讯方式将再次进化,过去单纯的上下层系统讯息传输,未来将延伸出同层级设备的横向讯息交换,再加上AI软体导入,制造系统将可透过讯息的交流掌握彼此生产状况,若某方故障将可即时救援,让制程保持在运作状态。

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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,相较於无线技术的方便、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於无线技术,因此在固定设备上,多半采有线方式架构。

由於工业通讯发展已有多年,无论是技术或产业分工都已成熟,厂商所购置的生产设备,都已将通讯设备内建,工业用的乙太网路会因依附的设备不同而有所差异,大致上可分为5种,包括Sensorbus、Devicebus、Fieldbus、Control等,这4类加上以企业网路为主干的乙太网路,就是工业网路的5大类型,从这4种类可以看出,工业通讯的「M2M」应用已涵盖整个工控领域,发展相当完整。

工厂的工业通讯以有线技术为主,无线技术方面,目前则以车队派遣为最大应用,「M2M」的通讯传输技术选择,必须视搭载设备的移动与否来决定,如果其中一方必须不断移动,自然无法布线,就必须采取无线传输方式。

无线传输技术可分为短、中、长距离,短距离包括蓝芽、Zigbee与各式NBIoT标准、中距离是无线区域网路(WLAN),长距离目前主要为4G,这两年深受市场瞩目的LPWAN则被视为未来主流,3种不同距离的传输技术,在应用上也不尽相同,短距离的传输技术多只被要求用来做简单的讯息传送,例如将蓝芽与胎压感测器整合,内建在汽车轮胎处,将胎压数据以无线方式传送到车控电脑中,至於Zigbee则主要以环境控制为主,用来做简单的I/O控制,目前工控领域的无线传输,IEEE 802.11 a/b/g/n均有,工控环境会采用无线区域网路,多半是因为布线不易或厂区环境不隹,线路容易受损。

至於长距离的无线通讯技术,目前以3G和4G为主,不过3G或4G都是按月付费,专为物联网设计的各种LPWAN标准,因具备低功耗、低成本、长距离、大量连结等特色,将成为未来主流技术。

在系统设计上,M2M必须与不同领域进行整合,这虽不容易,不过M2M市场实在太大,以数量来看,现在全球的机器数量约有总人囗的10倍之多,如果每一部机器都内建相关设备,所蕴藏的商机将十分惊人,不过这部份若只凭电信厂商一方将无法完成,还是必须透过系统整合业者来整合电信与电子制造两方,产业链才会完整。

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