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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟發(fā)展近況

來源: | 作者:ryweld | 發(fā)布時(shí)間: 2017-08-17 | 3597 次瀏覽 | ?? 點(diǎn)擊朗讀正文 ?? ? | 分享到:

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟發(fā)展現(xiàn)況自GE提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industry of Internet）與“1％的威力”，以及德國工業(yè)4.0引入虛實(shí)整合系統(tǒng)（Cyber Physical System，CPS）概念后，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)和物物相聯(lián)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）成為熱門議題。

?工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟發(fā)展現(xiàn)況自GE提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industry of Internet）與“1％的威力”，以及德國工業(yè)4.0引入虛實(shí)整合系統(tǒng)（Cyber Physical System，CPS）概念后，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)和物物相聯(lián)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）成為熱門議題。相較于工業(yè)4.0是整體制造架構(gòu)的革新，IIoT更著重提升跨工業(yè)領(lǐng)域的兼容性與安全性。但工業(yè)制造領(lǐng)域涵蓋層面廣泛，各類設(shè)備、技術(shù)協(xié)議與信息系統(tǒng)非常繁雜，加上技術(shù)汰換率較低，許多舊技術(shù)仍在在線運(yùn)作，降低各設(shè)備間的溝通兼容性。因此，當(dāng)物物相聯(lián)的需求來臨時(shí)，高難度的整合議題成為一大挑戰(zhàn)。
??正因工業(yè)制造領(lǐng)域架構(gòu)龐大復(fù)雜，加上需整合的范圍廣，許多廠商開始組成聯(lián)盟來推動(dòng)市場(chǎng)變革，從運(yùn)作架構(gòu)、技術(shù)框架、安全防護(hù)與開發(fā)環(huán)境進(jìn)行協(xié)議整合。這些聯(lián)盟代表的不僅是標(biāo)準(zhǔn)或制度，更代表產(chǎn)業(yè)將塑造新的生態(tài)系，也因此聯(lián)盟發(fā)展至關(guān)重要，將大幅影響未來整個(gè)工業(yè)制造領(lǐng)域的走向和體系。
??以下將介紹Industrial Internet Consortium（后文皆稱IIC）與AVnu Alliance兩大聯(lián)盟，分別代表兩大工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主軸。
??IIC：建立完整框架
??IIC為AT&T、Cisco、GE、IBM與Intel于2014年共同成立的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，目前已有240家會(huì)員，如軟件平臺(tái)廠商PTC、機(jī)電大廠ABB、云端廠商Microsoft、測(cè)試廠商N(yùn)ational Instrument、傳統(tǒng)制造大廠Siemens與芯片廠商Qualcomm，生態(tài)系相當(dāng)完整。
??同時(shí)簡(jiǎn)化科技以降低相互連接的困難度，并以聯(lián)盟形式逐步影響各組織制定標(biāo)準(zhǔn)的流程和走向，進(jìn)而提供測(cè)試場(chǎng)域，讓創(chuàng)新技術(shù)與商業(yè)模式得以實(shí)行。
??在架構(gòu)演進(jìn)上，IIC在2015年于柏林發(fā)布工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參考架構(gòu)（Industrial Internet Reference Architecture，后皆稱IIRA），針對(duì)跨工業(yè)領(lǐng)域會(huì)遇到的安全隱私、聯(lián)機(jī)與互操作性問題制定架構(gòu)，讓現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)或未來可能出現(xiàn)的新標(biāo)準(zhǔn)能統(tǒng)一在此安全架構(gòu)下運(yùn)作。
??IIC也與不同聯(lián)盟合作，如2015年3月與物聯(lián)網(wǎng)組織OIC（現(xiàn)已改為OCF，并與AllSeen合并）結(jié)盟，透過技術(shù)互通與信息分享，兼容于彼此的參考架構(gòu)和開發(fā)框架。2016年則與工業(yè)4.0平臺(tái)（Industrie 4.0）達(dá)成合作意向，其中IIC著重跨工業(yè)領(lǐng)域的集成，包括能源、醫(yī)療、制造、運(yùn)輸與公共領(lǐng)域等，而Industrie 4.0則聚焦工業(yè)制造。

??在資安方面，IIC也于2016年9月底發(fā)布IIRA第一版安全協(xié)議（Industrial Internet of Things，Volume G4：Security Framework，IISF），是由芯片制造商、設(shè)備開發(fā)商與終端用戶共同訂定。如何順利相連又不影響既有功能、不受外在侵入或干擾，或在不受到外在威脅的情況下增加預(yù)測(cè)功能（通常是透過連接云端）都是考慮重點(diǎn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,工業(yè)4.0,IIoT

??AVnu Alliance：
??建置底層通訊技術(shù)
??AVnu Alliance是由Broadcom、Cisco、Harman、Intel與Xilinx等廠商于2009年成立，主要進(jìn)行音頻視訊橋接（Audio Video Bridging，AVB）與時(shí)效性網(wǎng)絡(luò)（Time-Sensitive Networking，TSN）的標(biāo)準(zhǔn)制定和認(rèn)證服務(wù)，其中TSN主打工業(yè)以太網(wǎng)通訊，致力于實(shí)現(xiàn)利用單一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來整合工業(yè)環(huán)境中OT（Operations Technology）和IT（Information Technology）間的溝通。
??TSN是根據(jù)以太網(wǎng)絡(luò)IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)制定，明訂不同以太網(wǎng)絡(luò)層和功能需求，并確保裝置間的互操作性，且能將目前100Mbit/s等級(jí)的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)傳輸速率大幅提升10倍以上至Gbit/s等級(jí)傳輸量，足以支持工業(yè)4.0時(shí)代的各類應(yīng)用，如工業(yè)大數(shù)據(jù)、云端運(yùn)算、自動(dòng)化、人工智能、機(jī)器人與3D打印等。
??目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)許多應(yīng)用如機(jī)器視覺、3D掃描與電力分析等在進(jìn)階感測(cè)應(yīng)用上有一定困難，主要原因就是受限于網(wǎng)絡(luò)帶寬資源緊繃，而TSN將會(huì)納入標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)速率，包括目前使用中的1Gb、10Gb與400Gb，并支持全雙工通訊，有望滿足上述應(yīng)用的帶寬需求。
??此外，TSN優(yōu)先處理快速系統(tǒng)響應(yīng)和閉回路控制應(yīng)用所需的低延遲通訊作業(yè)，等級(jí)可達(dá)到數(shù)十微秒的傳輸時(shí)間，以及數(shù)十毫微秒的節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步效能。為確保高時(shí)效傳輸效率，TSN還可透過自動(dòng)化設(shè)定提供高穩(wěn)定的數(shù)據(jù)路徑，借助封包復(fù)制與合并完成路徑備援，大幅減少數(shù)據(jù)遺失、延遲與同步上的困難。
??TSN希望能整合OT和IT架構(gòu)，以及時(shí)效性和非時(shí)效性數(shù)據(jù)，并依照應(yīng)用需求有效調(diào)整，但TSN屬于底層通訊技術(shù)，若要采用新的底層技術(shù)須考慮廠商的接受程度，因此TSN沿用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)組件和IT傳輸作業(yè)，承襲既有的以太網(wǎng)絡(luò)特性，如HTTP接口和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。