隨工業物聯網(IIoT)應用進入遍地開花的階段,大數據采集面臨來自OT/IT各自多元的應用需求。除了資料采集現場要求更有效率的資料采集與整理,以經過邊緣運算快速反饋,或直接上傳云端,以彈性滿足IT更多元的應用需求,工業通訊及網路設備領導廠商四零四科技股份有限公司(Moxa)正扮演著居中的關鍵角色。
除了持續發表多款IIoT軟硬體產品之外,近年來Moxa更致力于強化Gateway(閘道器)等裝置的邊緣運算(Edge computing)功能,使其能同時連接多種基層OT設備與上層云端服務,讓用戶透過簡單設定直接上云,更能專注發揮垂直領域專業,催生更多IIoT應用創意快速落地。
Moxa工業物聯網解決方案處專案副理徐則平表示,IIoT系結合智能化機臺、電腦、物聯網裝置等和人員使用先進數據分析,以實現數位轉型業務成果。其對外掌握價值、創造要素,與顧客共同拓展整體業務模式和進入市場途徑;對內則用來統一不同組織要素、流程和資訊基礎,加強開發與生產商品、服務,增加各種提高客戶體驗的方式。

圖1 : Moxa工業物聯網解決方案處專案??理徐則平表示,IIoT系結合智能化機臺、電腦、物聯網裝置等和人員使用先進數據分析,以實現數位轉型業務成果。(攝影/鄭人和) |
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從端到云的IIoT解決方案 不可或缺的IT / OT融合應用要角
因此在IIoT跨領域應用的商機,在傳統OT(Operational Technology) 領域需要更便利的搜集,透過有線或無線操作(Connected/Remote Operations),采集如太陽能發電廠、智慧工廠等現場資訊及更復雜的使用行為;再經過各種通訊協定轉換后,上傳到IT(Information Technology)領域的云端監督與決策,進行預測性分析及維護運作(Predictive Analytics/Maintenance),提升公司實質獲利。
然而,因為傳統現場基層工廠負責維運生產設備與環境的OT部門,不熟悉連結云端所需的技術;IT管理部門又不了解現場層Modbus、PROFINET等諸多通訊協定差異,導致難以系統整合。 Moxa則因為了解現場與控制層之間多樣化的通訊協定,又能支援上層各家云端或平臺、SCADA系統等,提供顧客更多樣選擇架構,因此客戶只要專注發揮自家掌握的不同產業知識與經驗(Domain Know-how)即可。
而Moxa提供的Edge Gateways既可扮演橋梁閘道的角色,采用MQTT標準透過電腦、介面直接采集現場層所有設備、裝置或感測器資訊,開發軟體的解決方案,方便進行大量維運工作;亦能滿足云端的相關需求,即先經過電腦前端運算 (filtering / AI modeling) 將必要資訊上傳,而其穩定的電腦品質,不僅用于轉換通訊協定,還可扮演更高的價值如控制、運算、分析等。
延伸產品價值鏈 擴及銷售前后服務
徐則平進一步指出,Moxa專注在提供高品質的產品,譬如基本面設計用于連接設備和邊緣運算的產品皆符合寬溫(Wide-temp)、MTBF等惡劣工業環境要求。而Moxa由于熟悉OT現場的設備與裝置應用,了解IIoT廣泛多元的應用需要大量的開發空間,因此開發了采用RISC架構的ARM-based電腦。其系基于大多數采用嵌入式架構者選擇Linux系統居多,為了確保品質和客戶長期維運工作無虞,Moxa允諾顧客支援長達10年Linux維護保固與安全性更新服務(MIL, Moxa Industrial Linux),免于軟體開發工程師完成所有系統測試,且運行一段時間后,又需要再次跑一次軟體重新開發、測試、驗證、試運行等流程。此外,Moxa提供IT人員習慣使用的一系列RESTful API,讓顧客快速開發與云端整合的解決方案,只要專注于發揮專業領域經驗,快速完成應用開發。

圖2 : 徐則平指出,Moxa專注在提供高品質的產品,譬如基本面設計用於連接設備和邊緣運算的產品皆符合寬溫(Wide-temp)、MTBF等惡劣工業環境要求。(攝影/鄭人和) |
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由于IIoT領域應用勢必要將網路資安納入設計架構的考量里,Moxa的產品已向IEC-62443資訊安全規范發展,以確保電腦處于安全狀態;同時Moxa Gateways內建TPM,可確保建構大量裝置布建服務(device provisioning service, DPS)的安全性,并減少設定大量連云需要的資源。
而為了方便IIoT用戶慣于透過編程(Programming)來實現進一步整理資料、分析與運算功能;或是看中云端平臺的便利性來讀取現場資訊,無多余資源開發的用戶,Moxa提供了一套友善的使用者介面,通過簡單的幾個步驟,即可管理、擷取資料與無線網路整合。其融入了程式設計師思維,將原本繁瑣編程需求,轉換為簡便的設定方式后,使得OT顧客可輕松利用預設設定,就能通過Web連接電腦稍加設定后,有效統整合如Gateway、PLC、sensor這些現場層設備通訊協定擷取到的資料,用于機臺或環境監控,再濾除不必要雜訊,透過MQTT直接上傳云端或本地端的資料處里中心,大大加速廠商整合解決方案的過程,進而縮短專案導入時間。
值得一提的是,針對IIoT應用開發需要大量開發概念驗證(PoC, Proof of Concept)的特性,Moxa觀察到部分客戶使用Raspberry Pi做PoC。然而,在PoC階段證明可行之后,后續大量布署時將需要考量EMC、EMI、溫度、MTBF等環境與規模化所產生的維護等Raspberry Pi不易滿足的相關要求,Moxa提供快速將Raspberry Pi轉化到品質穩定、便于維護的工規電腦,除了確保能達到工規環境的要求,Moxa的解決方案也保證了規模化后的運作管理無虞。
最后徐則平指出,Moxa具備完整的銷售前后的專業產品與服務,例如5年產品生命周期保固,此外還包含售前即加入專案工程師共同討論架構,以專業角度提供客戶架構建議,同時確保客戶選用了合適的Moxa產品;售后亦有完整團隊協助解決問題,以及保修與技術支援服務,因此讓許多終端用戶在專案啟動第一時間就找上Moxa團隊配合開發。