IOT智能解決方案

北爾電子股份有限公司產品經理張資芳。

北爾(Beijer)電子股份有限公司產品經理張資芳小姐，說明近兩三年IoT(Internet of Things；物聯網)興起，不僅涵蓋了既有的行動生活、智慧家居，延伸應用至工廠自動化，搭配工業4.0興起智慧工廠的探討與做法。

當IoT導入工廠之後，將有助於提升生產、製造品質與時效。而北爾以HMI(人機介面)為出發點，從2013年開始從IoT的角度出發，提供客戶完整且速效的智慧工廠解決方案。

她引述工研院IEK的報告，提到從張忠謀登高一呼「IoT是下一個藍海」，整個半導體產業也企圖搶下這塊大餅為始的趨勢。其指出IoT乃是透過無線數據通信等技術，讓物品能夠彼此進行資訊交換和通訊，以達到智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的目的。工研院IEK並估計目前IoT物聯網滲透率<2%(相對於手機用戶的96%、網路用戶的39%)，顯見物聯網市場還有龐大潛力。

當物聯網邁向生活應用、系統整合、資料分析發展模式。舉凡像家庭、建築、園區、城市、交通、個人等應用領域，皆可形成新的智慧聯網「生態體系」，並將各種感測技術、裝置、雲端服務等部分連結起來，衍生各種創新應用的機會。

自動化控制演進  朝向物聯網架構

在傳統工廠裡，有很多產線、物料、人力、SOP等，早期以純人力管理的時代，效率非常不彰。後來演進到使用半自動甚至全自動的生產設備，來協助工廠運作，許多粗重的工作也能靠機器來完成，不僅減輕人力負擔，工廠生產效率也大大的提升。

然當今的工廠自動化(FA)，雖說導入許多控制系統來協助管理，但因應控制系統不同，多半是個別獨立的系統；機台的資訊往上傳至控制中樞，再向上面呈報到伺服器，這種「中央集權式」的控制應用，將會被物聯網所取代。由於物聯網主要特色是將每個端點之間能互相溝通，屬於「平行化」的架構，讓機台和機台之間能互相傳遞資訊達到資訊共享、即時監看。而這也是工業4.0所定義的「Cyber-Physical System」(智動化訊息實體融合系統)模式。

物聯網可以透過當今的資訊科技(包含無線網路、各式感測器、電腦軟硬體等技術)，來協助工廠運作與自動化管理進階到下一個層次，這部分就必須仰賴縱向及橫向即時資訊匯整，以開放性的架構與系統化的作法，將整個工廠甚至上下游的所有資訊整合並串連起來，完全不倚靠人工離線的文件傳遞，而是全部往來訊息都是資訊化，才能達到工業4.0的境界邁進。

完整軟硬體服務  以建構智慧工廠

北爾逐步規劃完整IoT系統布局，提供軟硬體服務，將智慧工廠的Sensor & IO底層不同的通訊協定藉由iX圖控軟體整合起來；中間的Communication通訊層也可透過開放式HMI，將各式轉換資料做整理、分析，傳送到上層Application & Management應用管理層。以iX為基礎的HMI(人機介面)管理系統，採用iX為一致界面做為實踐生產管理與控制應用、遠端控制等智慧工廠的基本架構。

相較於傳統閉門造車、只能做到控制與監視功能的HMI產品，北爾與多家自動化設備廠商(如三菱電機、Citect、LS Mecapion、Westermo、CREVIS、Power Electronics、altus、Korenix、IDEC、Coresys、Invertek)技術結盟，以開放式的軟體架構(Open HMI)，透過不同控制設備橫向整合方式，推出結合軟硬體技術的iX HMI圖像式管理控制系統，能直接支援許多設備，並將最終決策資訊傳到上層的ERP系統。

此外，傳統的HMI和PLC是分開的，介面使用上也比較制式。而北爾的iX HMI採3D化圖形、兼具美觀且直覺性的視覺化設計，同時整合了HMI與PLC軟邏輯(CODESYS)的二合一作法，搭配其SoftControl/SoftMotion動作控制設備，就可以軟邏輯的方式來監視與控制各種IO及感控元件，達到簡化架構、加速控制速度(不用再透過PLC)與垂直整合的目的。

張資芳表示iX HMI圖控系統，採開放式架構，有利於IoT的設備串連與系統整合，優點有：1. 可提供完整的HMI功能：包括資料日誌、配方、警示、趨勢、稽核追蹤等，採用向量式符號與圖形，能讓使用者輕易增減所需的控制或監視目標。2. 提供高階用戶更完善的整合工具：支援微軟.NET技術，透過C#的物件導向式語言或.NET軟體組件，透過EtherCAT通訊協定，來延伸其CODESYS軟體控制與軟體操控。

3. 能與所有知名品牌的自動化設備連接：僅需要提供驅動程式或DLL，iX即可與既有的PLC或特殊設備及控制器做連線。通訊設備與HMI無縫接軌；資料能夠互通有無，並可達到遠程控制的速效。且檔案、報表、配方等都能透過FTP和VNC來傳遞。4. 有效率的工作流程：具有互動式開發環境，各種工作空間、物件、向量圖、圖庫等都能客製化，以及巨集語言，加速工程師的開發速度。

北爾iX HMI圖控系統，已應用在各行各業的自動化領域，包括製造業、智能運輸、智能建築、公共建設、能源、水處理等產業，並提供從設備的I/O端、控制端、視覺端、溝通端等多種面向的垂直整合的服務。

尤其是高危險的應用環境(石油和天然氣、船舶、綠色能源、車隊監控等)，就能透過其圖控系統，透過遠端控制來做監控，降低作業人員深入其境的機會，以減少工安事故。北爾持續研發HMI的各種技術，立足HMI為IoT及智慧工廠提供使用者更高效率的未來產品為永續目標。