工业物联网联盟与平台发展趋势

    工业物联网联盟发展现况自GE提出工业互联网（Industry of Internet）与“1％的威力”，以及德国工业4.0引入虚实整合系统（Cyber Physical System，CPS）概念后，结合网络和物物相联的工业物联网（IIoT）成为热门议题。相较于工业4.0是整体制造架构的革新，IIoT更着重提升跨工业领域的兼容性与安全性。但工业制造领域涵盖层面广泛，各类设备、技术协议与信息系统非常繁杂，加上技术汰换率较低，许多旧技术仍在在线运作，降低各设备间的沟通兼容性。因此，当物物相联的需求来临时，高难度的整合议题成为一大挑战。

    正因工业制造领域架构庞大复杂，加上需整合的范围广，许多厂商开始组成联盟来推动市场变革，从运作架构、技术框架、安全防护与开发环境进行协议整合。这些联盟代表的不仅是标准或制度，更代表产业将塑造新的生态系，也因此联盟发展至关重要，将大幅影响未来整个工业制造领域的走向和体系。

    以下将介绍Industrial Internet Consortium（后文皆称IIC）与AVnu Alliance两大联盟，分别代表两大工业物联网主轴。

    IIC：建立完整框架

    IIC为AT&T、Cisco、GE、IBM与Intel于2014年共同成立的工业物联网联盟，目前已有240家会员，如软件平台厂商PTC、机电大厂ABB、云端厂商Microsoft、测试厂商National Instrument、传统制造大厂Siemens与芯片厂商Qualcomm，生态系相当完整。

    同时简化科技以降低相互连接的困难度，并以联盟形式逐步影响各组织制定标准的流程和走向，进而提供测试场域，让创新技术与商业模式得以实行。

    在架构演进上，IIC在2015年于柏林发布工业网络参考架构（Industrial Internet Reference Architecture，后皆称IIRA），针对跨工业领域会遇到的安全隐私、联机与互操作性问题制定架构，让现存标准或未来可能出现的新标准能统一在此安全架构下运作。

    IIC也与不同联盟合作，如2015年3月与物联网组织OIC（现已改为OCF，并与AllSeen合并）结盟，透过技术互通与信息分享，兼容于彼此的参考架构和开发框架。2016年则与工业4.0平台（Industrie 4.0）达成合作意向，其中IIC着重跨工业领域的集成，包括能源、医疗、制造、运输与公共领域等，而Industrie 4.0则聚焦工业制造。

    在资安方面，IIC也于2016年9月底发布IIRA第一版安全协议（Industrial Internet of Things，Volume G4：Security Framework，IISF），是由芯片制造商、设备开发商与终端用户共同订定。如何顺利相连又不影响既有功能、不受外在侵入或干扰，或在不受到外在威胁的情况下增加预测功能（通常是透过连接云端）都是考虑重点。

    AVnu Alliance：建置底层通讯技术

    AVnu Alliance是由Broadcom、Cisco、Harman、Intel与Xilinx等厂商于2009年成立，主要进行音频视讯桥接（Audio Video Bridging，AVB）与时效性网络（Time-Sensitive Networking，TSN）的标准制定和认证服务，其中TSN主打工业以太网通讯，致力于实现利用单一网络技术来整合工业环境中OT（Operations Technology）和IT（Information Technology）间的沟通。

    TSN是根据以太网络IEEE 802标准制定，明订不同以太网络层和功能需求，并确保装置间的互操作性，且能将目前100Mbit/s等级的工业以太网络传输速率大幅提升10倍以上至Gbit/s等级传输量，足以支持工业4.0时代的各类应用，如工业大数据、云端运算、自动化、人工智能、机器人与3D打印等。

    目前工业物联网许多应用如机器视觉、3D扫描与电力分析等在进阶感测应用上有一定困难，主要原因就是受限于网络带宽资源紧绷，而TSN将会纳入标准的以太网络速率，包括目前使用中的1Gb、10Gb与400Gb，并支持全双工通讯，有望满足上述应用的带宽需求。

    此外，TSN优先处理快速系统响应和闭回路控制应用所需的低延迟通讯作业，等级可达到数十微秒的传输时间，以及数十毫微秒的节点时间同步效能。为确保高时效传输效率，TSN还可透过自动化设定提供高稳定的数据路径，借助封包复制与合并完成路径备援，大幅减少数据遗失、延迟与同步上的困难。