在工業(yè)4.0的浪潮下，許多制造業(yè)者正積極建立未來(lái)的智能工業(yè)，希望透過(guò)次時(shí)代的智能系統(tǒng)，將制造優(yōu)化、改善營(yíng)運(yùn)、強(qiáng)化客戶(hù)支持，并分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

在工業(yè)4.0的浪潮下，制造業(yè)者正積極建立未來(lái)的智能工業(yè)。

據(jù)EE Times報(bào)導(dǎo)，制造業(yè)者面臨的一大挑戰(zhàn)，在于必須同時(shí)獲得四種主要的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)元素，包括網(wǎng)絡(luò)、處理、用戶(hù)接口以及安全。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)是整合信息科技(IT)與作業(yè)科技(OT)的關(guān)鍵，由于這兩個(gè)領(lǐng)域非常不同，因此網(wǎng)絡(luò)也很不一樣。

IT領(lǐng)域需要能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有用信息的系統(tǒng)，對(duì)制造業(yè)者來(lái)說(shuō)，包括會(huì)計(jì)、電子郵件、以及客戶(hù)關(guān)系管理，另外還有制造商所需的規(guī)劃與物流等。

OT領(lǐng)域需要將原物料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，完成制程控制、流程管理、以及制程監(jiān)控等。工廠可能使用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)科技。不過(guò)，許多工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)法互相運(yùn)作，導(dǎo)致科技業(yè)者無(wú)法達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，拖累創(chuàng)新速度。

IEEE在2004年成立了一個(gè)協(xié)會(huì)，希望制訂一個(gè)消費(fèi)者應(yīng)用的影音串流標(biāo)準(zhǔn)，并擴(kuò)大到專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。雖然不完全適用于工業(yè)應(yīng)用，但這些標(biāo)準(zhǔn)依然是管理網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)架構(gòu)。

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS)確保CPU在到達(dá)TSN接口時(shí)，可以接收和處理控制數(shù)據(jù)包。這樣的能力，有助于CPU處理其他輸入的處理器的事件。這些循環(huán)可能需要到每30微秒或更快，這是傳統(tǒng)操作系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足的精準(zhǔn)度。

自動(dòng)化的需求，必須增加嵌入式控制器的處理能力。高效能的處理器，可以減少控制回路時(shí)序，以更快速地移動(dòng)機(jī)器人手臂和組裝線，并增加工廠產(chǎn)出。還可以增加單個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器所管理的機(jī)器手臂軸數(shù)，操控更多人工關(guān)節(jié)的機(jī)器人，使其在更狹小空間中進(jìn)行運(yùn)作，執(zhí)行上一代機(jī)器人無(wú)法完成的任務(wù)。

另一個(gè)需要處理能力的功能，就是是人機(jī)接口(HMI)。易于使用、可視化的接口，可讓操作員更輕松地控制機(jī)器。從高畫(huà)質(zhì)屏幕，可以查看高分辨率攝像機(jī)拍下的制造商產(chǎn)品生產(chǎn)畫(huà)面。但在另一方面，其實(shí)也需要繪圖處理器(GPU)的支持。

OT和IT的整合，增加了安全威脅的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)去工廠的運(yùn)作是彼此獨(dú)立的，黑客需要一個(gè)物連結(jié)來(lái)攻擊機(jī)器。現(xiàn)在整個(gè)匯流的工業(yè)環(huán)境，打破了這些界線，讓信息在系統(tǒng)之間可以分享，以提高效率。

因此，制造商必須建立新的保護(hù)措施，確保系統(tǒng)的完整性。設(shè)備制造商的第一步是在其設(shè)備中確保處理平臺(tái)的安全，其系統(tǒng)只執(zhí)行獲得核準(zhǔn)的軟件，并且可以安全地連接到其他系統(tǒng)。特別是這些系統(tǒng)必須定期更新，并防止硬件和軟件的篡改。