物聯(lián)網標準捉對廝殺,商機逐漸明朗
隨著技術的演進與市場教育的成功,物聯(lián)網應用已逐步啟動,不過由于各種應用的類型不同,物聯(lián)網系統(tǒng)架構也不一,為確保系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)可順利互連,驗證成為物聯(lián)網上線前的必然流程,不過也因為各種應用的架構不同,客制化已成為物聯(lián)網測試的趨勢。
就應用來看,物聯(lián)網可分為消費性與非消費性兩類,這兩類對驗證的需求也不同,不過不管事哪一類,穩(wěn)定連線是共通要求,宜特科技IOT工程部經理曹庭維指出,消費性應用的物聯(lián)網市場,在通訊部分,目前并沒有強制性標準,因此相關的標準種類既多且散,目前較主流為Wi-Fi與BT(藍牙)這兩個聯(lián)盟制定的驗證標準, ZigBee與近年來開始推動的RoLa也都有相關制定,由于消費性產品的市場競爭激烈,因此這些單位的驗證推廣,多著重于其產品Logo,可成為產品銷售時的品質保證,有利于廠商提升其競爭力。
圖一 : 宜特科技IOT工程部經理曹庭維指出,非消費性物聯(lián)網架構,其架構都為客制化設計,因此驗證單位也須有配合其客制需求。 (攝影/王明德)
Wi-Fi HaLow訴求低功耗與高穿透
Wi-Fi聯(lián)盟在2016年1月針對物聯(lián)網應用推出的IEEE 802.11ah,取名為Wi-Fi HaLow由于其功耗低,穿透能力強,比起現(xiàn)在存在的Wi-Fi技術覆蓋距離更遠,非常適合小尺寸、電池供電的穿戴式裝置,也非常適合工業(yè)設施內的部署,以及介于兩者之間的應用,包含醫(yī)護、車載、零售、農業(yè)等領域, HaLow所使用的頻段是非授權頻段的900 MHz以及Wi-Fi現(xiàn)有的2.4GHz、5GHz頻段,主打一般Wi-Fi一倍以上的傳輸距離,而非強調傳輸速度。 這就可視為穿墻以及低功耗為優(yōu)先的技術標準,此外,在技術布局上,Wi-Fi HaLow與現(xiàn)有的Wi-Fi都是以IP網路架構為主,可以簡化物聯(lián)網架構。
Wi-Fi聯(lián)盟外,藍牙技術聯(lián)盟(SIG)也推出BT5.0標準,BT5.0的傳輸速度和傳輸范圍性能分別是上一代標準的2倍和4倍,一舉將BT5的峰值傳輸速率從1Mbits/s提高到2Mbits/s,連接范圍也從30公尺延伸到100公尺,新版BT5.0將無線技術標準帶向了一個新的境界,同時大幅擴展個人區(qū)域網絡(PAN) 以及網狀網絡的連接范圍,并進一步在家庭與建筑物自動化領域挑戰(zhàn)ZigBee技術。
根據Bluetooth SIG預計,2016年全球有將近30億個藍牙裝置出貨,2020年時達到50億臺,屆時將在物聯(lián)網中占1/3的節(jié)點,根據ABI Research,藍牙目前在智慧家庭市場的占有率約為8%,預計將在2021年以前成長超過26%。 藍牙目前在智慧家庭市場的占有率約為8%,預計將在2021年以前成長超過26%。
BT5.0聲勢浩大
藍牙技術聯(lián)盟執(zhí)行總監(jiān)Mark Powell表示,BT5.0將改變人們體驗物聯(lián)網的方式,以簡單、無所不在的形式存在于日常生活中。 新技術能支援更遠的傳輸距離,將使物聯(lián)網裝置間的連線,不再受一般家用空間的條件限制,更快的傳輸速度則能讓藍牙傳輸更大的檔案資料,裝置軟體的更新速度也會更快。
在平臺測試方面,AllSeen與OCF則是兩大支柱,AllSeen為2013年Qualcomm主導所創(chuàng),主要是讓物聯(lián)網裝置透過Wi-Fi、電力線或乙太網路連結,可運用在Linux、Android、iOS、Windows等平臺,后來微軟也宣布加入該聯(lián)盟,該聯(lián)盟制定AllJoyn平臺標準,讓物與物之間能互相發(fā)現(xiàn)對方, 可應用的產品領域包括智慧家電、智慧電視、智慧音響、寬頻閘道器、車載電子等,并以Wi-Fi做為連線協(xié)定,如今已累積最多的會員數(超過200家),成為聲勢最浩大的物聯(lián)網平臺之一,日前Qualcomm已將原始碼管理權移交給Linux基金會。
有別于AllSeen聯(lián)盟,由Intel、Samsung、Broadcom等廠商合作,于2014年7月籌組了Open Interconnect Consortium(OIC)聯(lián)盟(Broadcom因智財處理因素,后來離開該聯(lián)盟),該聯(lián)盟注重物與物之間的互連便利性、安全性、可信賴性,吸引更多如Cisco、Mediatek等ICT大廠的加入 ,其制定的OIC 1.0 RC版規(guī)范于2015年9月推出。 為了讓其平臺更壯大,該聯(lián)盟于2016年2月中旬更名為Open Connectivity Foundation (OCF)聯(lián)盟,其制定之IoTivity平臺標準,也交由Linux基金會所管理,隨后微軟也加入該聯(lián)盟,使得OCF成為與AllSeen相抗衡的物聯(lián)網標準。
工業(yè)物聯(lián)網架構完整
圖二 : 工業(yè)物聯(lián)網智慧系統(tǒng)的建立,將可連結所有的智慧型設備、工業(yè)機器、人員、流程與資料,以此降低未來在工業(yè)應用和流程上,所需花費的人力時間和操作復雜度。 (source: Cross Automation)
德國工業(yè)4.0平臺與工業(yè)網路聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium;IIC)達成合作意向,在此之前,德國工業(yè)界與該國標準化領域權威機構已于漢諾威工業(yè)展上正式設立“工業(yè)4.0標準化理事會”,并提出工業(yè)4.0數位化產品的相關標準,做為這一概念的首倡者,德國希望通過主導標準化進程,持續(xù)引領工業(yè)4.0的發(fā)展。
參與設立“工業(yè)4.0標準化理事會”的機構包括德國聯(lián)邦信息經濟、通訊和媒體協(xié)會(Bitkom)、德國標準化學會(DIN)、德國電氣電子和資訊技術委員會(DKE)、德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)以及德國電氣工程和電子工業(yè)協(xié)會(ZVEI,通過上述理事會的設立,德國將形成“工業(yè)4.0平臺”、“工業(yè)4.0實驗室網絡”和“ 工業(yè)4.0標準化理事會”三大平臺,共同推進工業(yè)4.0從德國走向全球的局面。
其中“工業(yè)4.0平臺”是一個負責具體推進工業(yè)4.0進程的協(xié)調機構,其下設若干個專門工作小組。 日前工業(yè)4.0平臺已和工業(yè)網路聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium, IIC)的代表在瑞士蘇黎世會面,共同探討雙方分別推出架構的潛在一致性,即工業(yè)4.0參考架構模型(RAMI4.0)和工業(yè)網路參考架構(IIRA)的一致性,進而建立清晰的藍圖以確保未來的相互操作性。 其他的議題還包括在IIC測試平臺和I4.0測試設備基礎設施,以及工業(yè)網路標準化、架構和業(yè)務成果等領域展開合作。
一般認為這兩個領導性工業(yè)物聯(lián)網組織的積極合作,將能有效促成工業(yè)物聯(lián)網的普及。 IIC是由AT&T、Cisco、GE、IBM 與Intel所共同組成,希望透過采用開放互通標準和通用架構,建立一套工業(yè)物聯(lián)網智慧系統(tǒng),將所有的智慧型設備、工業(yè)機器、人員、流程與資料通連結在一起,以此降低未來在工業(yè)應用和流程上,所需花費的人力時間和操作復雜度。
測試客制化將成主流
目前物聯(lián)網仍未出現(xiàn)一家獨大的標準,不管是硬體設備制造商或系統(tǒng)整合商,其產品主動送測的意愿仍不高,大多數的送測,主要是因應買方要求,而由于非消費性物聯(lián)網架構,其應用多為企業(yè)端,對架構的穩(wěn)定度要求相當高,且其架構都為客制化設計,因此驗證單位也須有配合其客制需求,曹庭維以宜特科技的客戶為例,該客戶是德國的汽車組裝廠, 目標是讓組裝設備上原有的WiFi設置可以連上物聯(lián)網路,由于車廠的組裝設備為移動式,設計者必須讓設備在不同WiFi 的接取點轉換,保證連線不斷,由于工廠的環(huán)境嚴苛,對無線傳輸的干擾相當多,對此宜特科技以過去在相關領域的經驗,設計出客制化驗證,確保其系統(tǒng)可在工廠環(huán)境下穩(wěn)定運作。
曹庭維指出,隨著物聯(lián)網的蓬勃,目標不同的物聯(lián)網系統(tǒng),其架構也不盡相同,過去的標準化驗證已無法滿足系統(tǒng)設計者的需求,客制化驗證已然成為趨勢,不過客制化驗證牽涉到測試機構的專業(yè)能力,因此曹庭維建議系統(tǒng)廠商,可選擇過去有相關專業(yè)的測試廠商,以利于縮短系統(tǒng)的上線時間。