工業通訊協定多元的現況，或許某種程度上對於系統整合與整廠輸出造成不便，但觀察工業自動化的發展歷程，協定林立的現況卻也造就該市場呈現蓬勃發展的景象。

嚴苛環境 亦有認證要求

不過，由於諸多應用場域不若消費性電子，其環境相當惡劣，即便是相同的通訊協定，因應不同的應用環境也會需要不同的認證。

MOXA（四零四科技）亞太區事業處市場開發部專案經理徐寧謙指出，由於工業環境適用於各類嚴苛的應用環境，就是一般為人所稱的「垂直市場」，像是高速公路，離岸風力發電、地鐵、船塢等，都會有相應的認證規範需要通過，

像是EMI（電磁干擾）、EMC（電磁相容）、ESD（靜電保護）、震動、撞擊、電極突波等，都會有更為詳細的要求，以確保網路通訊的運作沒有問題，無關乎何種通訊協定。過去MOXA就曾經作過英國地鐵的案子，由於位處地底，所以對於溫溼度也有一定的要求在。

圖1 : 為了確保工控系統能長久運作，各類嚴苛的應用環境在諸多標準上都有詳細的要求。（Source：www.carterautomation.com）

因應多元協定 可採同時支援作法

徐寧謙進一步指出，以MOXA本身為例，其主要客戶就以系統整合業者為主，像是西門子與ABB等國際一線自動化大廠，以西門子為例，就當以旗下的Profibus與ProfiNET等協定為主軸，為了能使系統整合與整廠建置的效率提高，MOXA所提供的交換器（Switch）便取得西門子的認證，確保各個自動化設備之間的溝通沒有問題。

徐寧謙認為，在工業自動化領域，即時性是非常重要的訴求，所以就MOXA的作法，會透過軟體機制來控制資料何時要丟出或是進行通訊工作，以確保PLC與I/O何時要進行運作，理由就是為了能讓各家協定能彼此相容，以達到即時性之效，所以就MOXA的立場，是用中立的角度來看待各類協定的發展，所以假設要同時支援三種不同的協定，一款交換器可以同時內建，那是最好的。但徐寧謙也強調，MOXA的主力還是以研發為主，所以在銷售與售後服務上，會委由經銷商協助，以達專業分工之效。

Xilinx（賽靈思）亞太區Zynq業務開發經理羅霖認為，從過去的發展軌跡來看，工業通訊協定雖然多元，但還是可以概略地區分成過程與運動控制兩大類別，區分的重點在於性能與即時性的表現，運動控制（如EtherCAT）對於即時性的要求較高，像是激光、雕刻、工業機器人與馬達控制等，都是屬於運動控制的範疇。長期來看，由於這些標準協定都會同時存在，所以Xilinx就會採取全部支援的作法，讓客戶打造理想中的工業自動化產品，而因應產業需求，產品的供貨時間至少都是以十五年至二十年來計算。

因應升級需求 衍生二次施工實務問題

凌華科技自動化產品中心協理游璨銘表示，凌華的作法則是以提供閘道器（Getway）來處理不同協定之間的轉換。就目前來看，許多廠房都會有系統升級的需求，所以特別需要閘道器這類的產品，游璨銘也預測，五年後，應該可以見到閘道器與PLC整合的自動化設備的市場需求快速成長，理由在於新一代的自動化廠房將會有更高的設備整合度，但短期內市場對於既有的閘道器會有較大的需求。游璨銘也說，像西門子這類擁有SCADA與PLC產品線的自動化業者，採用自有的通訊協定是理所當然的事，所以要與西門子的產品連線，閘道器會是選項之一。

泓格科技計劃處副處長林勤喻進一步指出，產業界對於閘道器、交換器與轉換器（Converter）有較為明確的定義。閘道器偏重通訊協定之間的轉換，像是CANBus轉換為Modbus，交換器則是基於乙太網路的協定上，扮演橋梁角色，舉例來說，只要搭載同是EtherCAT的控制I/O與PLC，交換器就能發揮其功能，至於轉換器則是側重硬體介面轉換，所以客觀來看，不論是哪類產品在市場都有其需求。

而泓格的策略與凌華也頗有相似之處，林勤喻表示，既有的廠房會有升級的需求，所衍生出的就是二次施工或是三次施工的實務問題，所以在現場會看到很多其他業者的終端產品，再者，就製程流程而言，從前端到後段製程採用同一供應商的情況並不多見，再加上工業乙太網路也相對常見的前提下，若要能有效因應，閘道器、交換器與轉換器等產品線就必須要能滿足各類不同的協定才行。所以實務上，在廠房中不太容易見到只有單一協定存在的情況。

林勤喻認為，工業通訊協定多元現況已是既定事實，而各大陣營都會極力推廣自有協定的情況下，泓格的策略自然就是以配合的角度，盡可能與其他業者做最大程度的配合。只要市場有新的通訊協定需求，泓格的研發能力也能到位的情況下，就會推出對應產品。

圖2 : 若廠房系統需要再升級，在不了解既有設備的規格下，儲備自身在各類協定的支援能力，就成了首要重點。（攝影：姚嘉洋）

就工業自動化的需求來看，

即時性與相容性可說是基本門檻，

所以衍生出交換器與閘道器等設備，

以提升整廠建置與系統升級的效率。

反映即時性需求 亦可從軟體層面著手

徐寧謙則是指出，除了即時性的要求外，工業自動化的布線建置，還必須具備高可靠度、簡單，還要能夠快速備援，在時間的要求上大約落在20ms（微秒）至50ms的範圍內。若以傳統的IT領域為例，其布線概念大多是以Mesh（網狀）為主，但這種作法對於工業自動化來說十分複雜。所以在工業自動化領域，會採用Ring Chain拓樸，這種作法易於快速備援，而且布線相對容易。

而呼應即時性與快速備援等訴求，MOXA在交換器所內建的作業系統，可以讓開機速度的時間縮至最短，常理來說，工業自動化的機台設備應是24小時全天候運轉，但實務上會有維護保養的時間，所以必須關機，為了能在最短時間內開機，MOXA已經將作業系統最佳化，以配合其他自動化設備能在最短時間進行生產工作，內建的管理軟體再配合Ring Chain拓樸，可以設定流量管制與資料的傳輸路徑。這類管理軟體對於系統整合業者或是整廠建置來說十分重要，工控領域的專業工程師十分需要這類軟體來進行管理工作。

圖3 : 為了能讓廠房系統運作達到即時化要求，與硬體搭配的軟體也必須最佳化，交換器就是例子之一。（攝影：姚嘉洋）

除此之外，徐寧謙更談到，為了能讓整體廠房管理更具效率，MOXA的管理軟體能與位處中央的SCADA進行整合與連線，一旦網路拓樸有出現異常，SCADA便能馬上進行提醒之責，進行後續處理。所以這也進一步印證了MOXA與西門子之間的合作關係。不過，MOXA的主要任務還是確保通訊品質與完整性以及備援能力，與SCADA偏重整體生產流程管理的定位還是有所不同。

結論

台灣在全球工業自動化領域，並沒有如西門子或是ABB等主導通訊協定的一線業者，所以在工業通訊協定的策略自然就偏向以跟隨或是配合的策略，與國際大廠合作，或是因應廠房升級需求，視現場設備規格進一步提供因應方案。再加上通訊協定多元的關係，自然也讓相關業者們有了不少市場機會。而業者們的核心競爭力不同的關係，就衍生出不一樣的市場策略，短期內，由於工業自動化不易有重大技術突破的關係，整體產業同樣也不會有太大的變化才是。

刊頭圖片來源（Source：www.okanagan-automation.ca）