SCADA的應用相當廣，包括製造、電力、冶金、石油、化工…等，都可見到其蹤影，其中電力系統是SCADA系統應用最廣泛的領域，其技術發展也最為成熟，透過遠端監控，電力管理者可以對現場的運行設備進行監視與控制，落實資料擷取、設備控制、量測、參數調節以及各類訊號報警等各項功能，不過由於各個應用領域對SCADA的要求不同，所以不同應用領域的SCADA系統發展也不盡相同。

在電力系統中，SCADA系統應用最廣泛，其技術發展也最成熟，SCADA作為能源管理系統（EMS）中最重要的子系統，發展至今，SCADA的資訊完整、提高效率、正確掌握系統運行狀態、加快決策、能?明快速診斷出系統故障狀態等優勢，已成為電力調度不可缺少的工具，透過SCADA，電力業者可提高電網運行的可靠性、安全性與經濟效益，減輕操作人員的工作負擔，讓電力調度自動化與現代化。

需求不斷浮現 SCADA迭代速度加快

SCADA系統發展至今可分為3個階段，第1階段是專用型電腦和專用作業系統的SCADA系統，這一類型的SCADA只能用自己的軟體在自己的硬體架構上運作，這一階段是從SCADA系統問世開始到1970年代，第2階段始於1980年代，這時通用型電腦開始出現，SCADA被設計為可運作於這類型運作架構，1980年代的SCADA廣泛採用VAX等其他電腦以及其他通用工作站，作業系統一般是通用的UNIX作業系統，在這一階段，SCADA系統在電網調度自動化中與經濟運行分析，自動發電控制（AGC）以及網路分析結合到一起構成了EMS系統（能源管理系統），第1代與第2代SCADA系統的共同特點是均為集中式電腦系統，並且系統不具有開放性，因此系統在維護、升級以及連網都有一定的難度。

1990年開始是SCADA的第3階段，此階段的SCADA開始具備分散式運算機網路以及關聯式資料庫技術，可大範圍聯網的EMS/SCADA系統稱為第3代，這一階段是SCADA/EMS系統發展最快的階段，各種最新的電腦技術都彙集進入SCADA/EMS系統。

圖1 : 可視化是新世代能源管理的必要設計，SCADA可透過此特色，協助業者強化管理效能。（source：Siemens）

就發展進程來看，第4代SCADA/EMS系統的基礎條件已經誕生，該系統的主要特徵是採用乙太網路技術、物件導向技術、神經網路技術以及JAVA技術等技術，繼續擴大SCADA系統與其他系統的整合，綜合安全經濟運行以及商業化運營的需要。SCADA系統在物聯網的應用技術上已有突破性進展，其應用也快速拓展，不過由於物聯網會因產業而有不同架構，因此各類型產業所需的SCADA系統也不盡相同，從整體趨勢來看，未來SCADA的技術將會有幾個共同的展面向。

整合周邊技術 新世代架構面市

首先是整合性，SCADA系統是電力系統的即時資料源，提供了大量的即時資料，不過過去多數自動化系統都沒有即時連網功能，因此未來SCADA系統如何與其他非即時系統的連接成為SCADA研究的重要課題，而SCADA已可與企業E化系統如MES連接，未來SCADA還須因應不同應用領域，與該領域的系統如電量計量，地理資訊、水調度自動化、調度生產自動化等系統整合。

由於SCADA的應用日漸廣泛，就發展態勢來看，各垂直產業的標準仍然紛雜，還沒有強勢的共通標準，因此各廠商的SCADA支援標準也不一，多數只能選擇跟隨較具指標性機構所制定的標準，將之連結感測層與管理層。

第二則是專家系統、模糊決策、神經網路等新技術的研究與應用，SCADA系統一般分為2個層面，即終端與伺服器，伺服器與硬體設備連接，進行資料處理和運算，而終端用於人機交流，例如用文字、動畫顯示現場的狀態，並可對現場的開關、閥門進行操作，硬體設備（如PLC）一般既可以透過點到點方式連接，也可以匯流排方式連接到伺服器上，點對點連接一般通過序列連接埠如RS-232，匯流排方式則為RS-485或乙太網等連接方式。

在軟體架構方面，SCADA為多工組成，每個功能完成特定的任務，伺服器負責資料接收與處理（如量程轉換、濾波、警報檢查、計算、事件記錄、歷史存儲、執行使用者腳本等），伺服器間可以相互通訊，有些系統將伺服器進一步單獨劃分成若干專門伺服器，如警報伺服器、記錄伺服器、歷史伺服器、登錄伺服器等，各伺服器邏輯上作為統一整體，但物理上可能放置在不同的機器上，分類劃分的好處是可以將多個伺服器的各種資料統一管理、分工協作，缺點則是效率低，局部故障可能影響整個系統。

通訊部分，隨著整合需求漸增，SCADA的通訊功能逐漸加強，SCADA系統中的通訊分為內部通訊、I/O連結通訊、外部通訊等，終端與伺服器、伺服器與伺服器的通訊一般有三種形式，請求式，訂閱式與廣播式，設備驅動程式與I/O設備通訊一般採用請求式，大多數設備都支援這種通訊方式，當然也有的設備支援主動發送方式，SCADA通過多種方式與外界通訊。

善用SCADA 迎接新能源時代

圖2 : 物聯網概念興起，SCADA迅速整合周邊技術，其功能已日漸強大。（source：Softpedia News）

最後則是雲端化，遠端監控是SCADA的重要功能，在雲端概念成熟後，管理端可快速上雲端進入SCADA點看所有狀況，不過雲端化也有其問題需要克服，雲端需要IP才能連進網路，不過這就會產生資安問題，關於這點，一般的作法是在MQTT上以SSL加密，過去工控網路受攻擊的機率不高，但2010年發生首次的SCADA被病毒攻擊的事件後，工控界的資安意識已逐漸提升，雖然仍無法100%遏阻，不過對絕大多數的惡意攻擊已有防衛機制。

隨著物聯網的快速成熟，SCADA的重要性將越來越高，在整合、資安、通訊等部分，SCADA還有強化空間，不過另一個問題是中小企業導入SCADA的問題，由於過去SCADA的使用者均為大型廠商，少有針對中小企業設計的系統，同時中小企業對物聯網的相關認知也不高，目前已有廠商加強中小企業SCADA的產品布局。整體而言，物聯網趨勢已成，SCADA將是未來能源管理的重要E化平台，無論是系統整合或終端使用者，就算目前仍無導入計畫，也須對此軟體平台有所認識，方能在新能源時代站穩先機。

**刊頭圖（source：ishttaa TechCraft）