打造完整設備連網架構 Moxa為智慧製造業解決重要難題

工業物聯網被視為製造業未來的營運骨幹系統，而設備聯網又是架構工業物聯網的第一步，作為全球工業通訊大廠，四零四科技(Moxa)在2018自動化展就展出了針對智慧化概念的設備聯網完整解決方案，亞太事業處市場開發經理呂百舟指出，製造業環境與一般產業大不相同，生產設備的聯網不但即時性需求高，運作穩定度更是基本要求，再加上現在製造系統走向智慧化，各類型功能對於聯網傳輸方式、數據類型都不盡相同，因此2018年四零四科技(Moxa)展出了針對不同應用的工業聯網方案。

呂百舟表示，智慧製造的主要訴求是透過設備數據的分析，讓系統同時具備即時判斷與長期最佳化生產策略制定的能力，因此透過感測與聯網技術取得設備數據，就成為工業物聯網架構的基石，但由於智慧製造屬於全新概念，過去的製造設備少有聯網功能，根據研究單位的報告指出，目前全球仍有超過85%的生產設備未連網，而且工業物聯網必須是由下而上的全面聯網，並不只有終端設備，因此這次四零四科技(Moxa)展出的即是從邊緣到雲端的全面聯網解決方案。

在2018年的展會中，四零四科技(Moxa)展出了工業物聯網的3層產品布局，在設備層部分，四零四科技(Moxa)可透過NPort串列設備協助老舊機台聯網，設備連網後，控制層設備以具備毫秒等級備援機制的工業乙太網路交換機–Turbo Ring與Turbo Chain，將數據快速有效的往上傳遞，最後資訊層則是負責將其數據化為行動，落實智慧化概念。

除了完整的工業物聯網架構外，四零四科技(Moxa)也針對製造業在導入智慧化架構時常遇到的痛點展出解決方案，Aeromag就是其一。呂百舟指出，無線傳輸是現在工業通訊的重要技術，不過現在多數工業系統工程師對此技術並不熟悉，因此常須花費大量的測試與偵錯時間找尋出最適合頻帶，對此，專為無線區域網路所設計的最佳化配置軟體–Aeromag就可協助工程師快速解決問題。

Aeromag的特色是可一鍵設定出最佳化無線網路環境，只要按下按鍵，此軟體就會自動掃描出最適於該區域應用的頻帶與SSID，工程師不必再重複測試，將可省下50%的系統安裝與設定時間，在智慧化倉儲系統、無人搬運車等，都已有大量使用。

另外資安也是智慧製造系統的重要設計考量，不過要掌握散居製造現場各處設備的資安狀態並不容易，在這方面四零四科技(Moxa)強化了其工業級網管軟體MXview的資安設計，具備最新資安功能的MXview，透過可視化介面設計，讓管理者完整掌握系統中所有設備安全等級。

此軟體考量IEC-62443工業資安標準，以顏色管理設計，將高、中、一般、無等4種資安防護層級，分別以綠、藍、橘、灰等顏色標示，管理者可一目瞭然知道所有設備的資安狀態，這也是目前市場上唯一以此為設計的網管軟體；為了防止網絡入侵和攻擊，工業網路架構必須有一個良好的訪問控制機制，可以識別，驗證和授權用戶。

Moxa的網絡設備支持符合IEC 62443標準技術安全要求的用戶帳戶、密碼策略和身分驗證接口管理等的安全防護功能，強化工業物聯網應用的設備及資料安全。

除了安全性外，穩定性更是製造系統的基本要求，備援機制也一直是架構的必要建置，由於製造系統的運作對即時性的要求相當高，相較於一般商規系統的備援機制的回復時間多以秒為單位，但工規系統則必須在毫秒等級，四零四科技這次展出的Turbo Ring與Turbo Chain工業乙太網路交換機，在Gb等級的網速下，回復時間可低於50毫秒，若100Mb則可低於20毫秒，讓工業網路的封包不會因斷線而遺失，維持系統的穩定運作。

對於Turbo Ring與Turbo Chain的應用區別，呂百舟進一步解釋，Turbo Ring是應用於環狀拓樸架構的骨幹網路，Turbo Chain則為鏈狀網路所使用，使用者可在不更改網路設定下，隨時擴增該網路鏈中的設備數量，目前市場上的網路備援平台，多以環狀拓樸網路架構為主，Turbo Chain則是少數針對鏈狀拓樸網路架構所設計的備援產品，Turbo Ring與Turbo Chain目前的應用相當廣泛，除了製造業與交通建設外，日本東京的晴空塔也是使用這兩套工業等級乙太網路交換機。

在工業物聯網架構中，閘道器負責將設備數據傳送到上層的伺服器，因此與這兩種設備的介接標準相當重要，Moxa的IIoT 閘道器支援RESTful and MQTT可輕鬆將邊綠設備的OT資料傳送至雲端平台IT系統或App作資料運用與分析, 此外自動化設備protocol標準趨勢是採用OPC UA架構，市場上也多有此一標準設計的產品。

四零四科技(Moxa)的MX-AOPC Suite平台除了OPC UA標準外，還可具備了雲端平台的鏈結功能，系統除了把設備數據傳送到OPC UA的SCADA、MES等軟體平台外，也可同時與微軟、Amazon、Google等雲端平台連結，讓製造系統與大型企業的雲端平台無縫整合，打造出最完整的工業物聯網架構。