物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)可分為三個(gè)階段，一、串連各系統(tǒng);二、智能互連的對(duì)象不僅將終端設(shè)備連網(wǎng)，更讓設(shè)備之間彼此相連，終端設(shè)備也因此具有足夠的運(yùn)算能力，能夠完成在地分析與在地運(yùn)作;三、自主與軟件定義的能力被添加至系統(tǒng)中，提供真正自動(dòng)化的軟件定義體驗(yàn)。

近年來(lái)工業(yè)4.0幾乎是所有制造業(yè)持續(xù)關(guān)注，并且計(jì)劃性實(shí)踐的議題。我們聽(tīng)到很多技術(shù)的關(guān)鍵詞，新的科技驅(qū)動(dòng)因子，從幾年前的大數(shù)據(jù)(Big Data)到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(Industrial IoT)以及3D打印(3D Printing)的新科技，在過(guò)去的一年中，幾乎所有的制造業(yè)客戶都跟我們談?wù)摰紸I人工智能。

在這么多的工業(yè)4.0驅(qū)動(dòng)力量里，英特爾(Intel)觀察到，有四個(gè)主要因素正在驅(qū)動(dòng)數(shù)字轉(zhuǎn)型，包含市場(chǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)、人力以及商業(yè)整并與重組。

四大面向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型

根據(jù)調(diào)查，未來(lái)十年內(nèi)，全球進(jìn)入消費(fèi)階級(jí)的人數(shù)將倍增;全球中產(chǎn)階級(jí)消費(fèi)額將從2010年的210億美元增加至2030年的570億美元，其中大多數(shù)成長(zhǎng)來(lái)自新興國(guó)家。這項(xiàng)市場(chǎng)因素讓工廠必須變得更高效，而想要提高產(chǎn)能、良率及產(chǎn)品質(zhì)量的唯一之道，就是在工廠導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從制程、生產(chǎn)工具、產(chǎn)品本身獲取數(shù)據(jù)，提升制造業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力并且轉(zhuǎn)化為商業(yè)上的優(yōu)勢(shì)。

由于全球工廠及公用事業(yè)的重要基礎(chǔ)架構(gòu)大多采用OT系統(tǒng)，能夠迅速連接至可連網(wǎng)的傳感器及控制器。在急欲轉(zhuǎn)向自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程中，稍有不慎就可能向黑客暴露了控制環(huán)境，特別是現(xiàn)今許多設(shè)備與機(jī)器現(xiàn)在都已IP化且連接至網(wǎng)絡(luò)，攻擊面亦因此被暴露，安全風(fēng)險(xiǎn)更高。2010年被發(fā)現(xiàn)專攻PLC的蠕蟲(chóng)病毒Stuxnet，破壞了伊朗核能計(jì)劃，就是非常明顯的例子。

▲想要提高產(chǎn)能、良率及產(chǎn)品質(zhì)量的唯一之道，就是在工廠導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升制造業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力并且轉(zhuǎn)化為商業(yè)上的優(yōu)勢(shì)。

人力因素也是一大問(wèn)題。制造業(yè)者欠缺具備安全、云端、工業(yè)通訊及數(shù)據(jù)分析技術(shù)的人才。此外，許多制造業(yè)專家已陸續(xù)退休，導(dǎo)致業(yè)界人才流失。另外，隨著大型企業(yè)與新創(chuàng)公司的并購(gòu)案愈來(lái)愈多，例如ABB并購(gòu)貝加萊工業(yè)自動(dòng)化公司(B&R)就是一例。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)給予新創(chuàng)公司許多機(jī)會(huì)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)新創(chuàng)公司在2016年獲得超過(guò)26億美元投資;根據(jù)CBS Insights的調(diào)查，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在2016年已是連續(xù)第四年成長(zhǎng)，完成321件交易，總金額超過(guò)22億美元。

不同垂直體系演進(jìn)階段各異

有鑒于上述制造業(yè)轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，Intel認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)可分為三個(gè)階段，一、串連各系統(tǒng);二、智能互連的對(duì)象不僅將終端設(shè)備連網(wǎng)，更讓設(shè)備之間彼此相連，終端設(shè)備也因此具有足夠的運(yùn)算能力，能夠完成在地分析與在地運(yùn)作;三、自主與軟件定義的能力被添加至系統(tǒng)中，提供真正自動(dòng)化的軟件定義體驗(yàn)。

依據(jù)制造業(yè)垂直體系不同，物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的階段也不同。例如，半導(dǎo)體制造業(yè)已位于第二階段，在SECS/GEM標(biāo)準(zhǔn)下，多數(shù)設(shè)備均已連網(wǎng);而紡織、成衣等產(chǎn)業(yè)仍處于第一階段初期，他們使用鍋爐處理原料卻沒(méi)有數(shù)字溫度傳感器、員工必須穿梭在廠房之間以人工測(cè)量溫度，并在紙上記錄數(shù)據(jù)等。

制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案亦需要考慮特殊限制，包括互操作性、生命周期長(zhǎng)、重現(xiàn)性、功能安全性、間歇性斷線的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)延續(xù)性、易取得性，同時(shí)也要符合當(dāng)?shù)丶皣?guó)家規(guī)范。

Intel利用運(yùn)算能力和通訊領(lǐng)域的深厚經(jīng)驗(yàn)，協(xié)助制造業(yè)正視相關(guān)技術(shù)及商業(yè)難題，進(jìn)而提供OT/IT整合、安全及可信賴的解決方案以降低風(fēng)險(xiǎn);以標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放性架構(gòu)及系統(tǒng)互操作性降低成本;透過(guò)系統(tǒng)互操作性及整合簡(jiǎn)化作業(yè)流程;并實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用與擴(kuò)大規(guī)模。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)及霧運(yùn)算興起

今日制造業(yè)中有一趨勢(shì)，就是串連工廠設(shè)備內(nèi)原本各自獨(dú)立的子系統(tǒng)，形塑單一運(yùn)算平臺(tái)，為工業(yè)設(shè)備管理多項(xiàng)應(yīng)用;例如，一臺(tái)工廠機(jī)器通常內(nèi)含許多運(yùn)算裝置，如單個(gè)或多個(gè)機(jī)器控制器、可編程邏輯控制器(PLC)、人機(jī)接口(HMI)、機(jī)器視覺(jué)裝置、數(shù)據(jù)捕獲設(shè)備、安全控制器等。裝置制造商在生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)，正逐漸將諸多功能納入單一的、更高效的運(yùn)算裝置中。 制造業(yè)IT與OT系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展轉(zhuǎn)型已在進(jìn)行中，智能工廠架構(gòu)轉(zhuǎn)向霧運(yùn)算(Fog Computing)的動(dòng)力包含：

• 期望減少必要運(yùn)作的硬件，以減少成本與空間需求。

• 執(zhí)行非實(shí)時(shí)作業(yè)時(shí)，亦可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管控。

• 善用新一代處理器更高效的處理速度。

• 分析引擎與機(jī)器監(jiān)控能夠于同一個(gè)平臺(tái)上共存。

• 輕松落實(shí)虛擬環(huán)境與實(shí)體系統(tǒng)安全。

身為全球最大的半導(dǎo)體制造商，Intel對(duì)于制造業(yè)非常熟悉，內(nèi)部正在研發(fā)一項(xiàng)透過(guò)振動(dòng)分析來(lái)運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是可以具備偵測(cè)能力，在產(chǎn)線運(yùn)作故障前，即可警示可能造成設(shè)備異常的原因。

從制造工廠的廠域到辦公大樓各設(shè)施，這項(xiàng)技術(shù)將大大影響Intel對(duì)于許多設(shè)備的維護(hù)作業(yè)，無(wú)論是泵浦、風(fēng)扇、馬達(dá)或任何運(yùn)作設(shè)備，我們估計(jì)不久之后，不僅能夠立即得知任一可能問(wèn)題的發(fā)生，更能掌握問(wèn)題本身，如方位、校準(zhǔn)、平衡等。該項(xiàng)技術(shù)也將整合Intel現(xiàn)有的警示機(jī)制，協(xié)助技術(shù)人員得知問(wèn)題發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，并能采取適當(dāng)?shù)囊驊?yīng)措施。進(jìn)一步整合后，能夠更好的協(xié)調(diào)作業(yè)順序及零組件訂購(gòu)，提升實(shí)時(shí)維護(hù)及應(yīng)變能力。