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【Fieldbus 接軌乙太網：EtherCAT 登峰後，SPE 將一統江湖？】

可程式化邏輯控制器 (PLC) 讓工業控制變得更加自動化，帶動分佈式控制系統 (DCS) 控制器等其他類型的專用控制器發展，並催生工業網路的出現。早期的工業網路都是專有的，把持在某些 PLC 大 廠手中、須經授權才能使用，後為便於互通，才創建由第三方貿易組織管理的新網路——RS-485 現場匯流排 (Fieldbus)，乃許多工業用通訊協定的總稱，任何公司都可購買這些網路協定的規範並為其開發產品。

簡言之，工業乙太網是由傳輸媒體轉換器模組、集線器、交換機和路由器等組成，使用乙太網協定做即時控制，EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、Modbus TCP/IP、POWERLINK 是現今五大主流協定；但嚴格來說，只有 EtherNet/IP 和 Modbus-TCP 符合 IEEE802.3U，是真正的乙太網。特別一提的是，於 2003 年發跡的 EtherCAT 有後來居上之姿，已然在工業乙太網取得壓倒性優勢。最初，「缺乏功能性安全協定實現」曾是 EtherCAT 為人詬病的軟肋；但就在最近，這樣的景況有了轉機：首款由半導體製造商支援 EtherCAT 功能安全性的軟體已問市！

然而，不管是 EtherCAT、EtherNet 或 PROFINET 皆須大量設備擷取資料，而一個設備可能有數十個感測器，執行上並不容易——雖然 EtherCAT 在歐洲、美國和中國行之有年，但因須有專門的網路設備、成本高，且許多既有產線皆採用 Modbus 採集資料，若要大幅改弦更張須暫時停機、導致成本增加；為此，中央大學資訊工程系開發「高速 Modbus 感測器介面硬體電路」可同時滿足大封包數據的「感測＋傳輸」需求。

Modbus 擁先佔優勢，成創新方案元素。雲林科技大學電機工程系則利用 Modbus 主從架構擷取多個電表資訊，利用 Modbus 單播＋Zigbee 廣播開發監控平台，在 PC 端設置協調器 (Coordinator) 監控工廠內多個電表的用電狀況 (後因 Zigbee 聲勢漸消而改採 LoRa)。中正大學電機工程系亦看好 LoRa 的應用，用以改善一公里Ｘ一公里的大範圍雙向通訊，即時報警。解決了現場數據匯流，如何有效率地將這些數據上傳雲端又是一項課題。

德國連接器大廠看好單對乙太網 (SPE) 將成為建構雙向工業物聯網 (IIoT) 的理想工具，是連接現場和雲端之最快、最簡單、最具成本效益的方法。它與當下 EtherNet/IP、Profinet 和 EtherCAT 等乙太網網路協定相容，且得益於「時間敏感網路」(TSN) 技術，讓一度背負「不可靠之即時工業通訊」污名的乙太網能借助 SPE 實現關鍵任務，作為傳統兩對／四對乙太網的補充技術；更實惠的是，SPE 能同時傳送功率和數據，無需再為低功率智能感測器／致動器單獨供電。

延伸閱讀：
《EtherCAT 傲立工業乙太網，SPE 將隨後終結 RS-485？》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2020/1012/46008.html

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#物聯網IoT #電源管理 #低功耗廣域網路LPWAN #LoRa #微控制器MCU

【白皮書揭密：從全新角度定義 nanopower】

電源管理是物聯網 (IoT) 最具革命性的技術之一。研究顯示，低功耗物聯網是一個不斷成長的市場，在未來五年內的投資額將達 26 億美元；這可能來自於利用 LoRaWAN 作為連線和通訊協定的關注延伸，或只是作為更佳微控制器 (MCU) 和其他裝置的電源管理。

這種電源極大程度仰賴 nanopower，特別是類比 nanopower。今天，人們多將「靜態電流小於 1µA」定義為 nanopower，但這未能完全說明 nanopower 對於技術創新、將智慧推向尖端或類比下階段發展方向的意義。那麼，nanopower 的真正定義為何？身為 IoT 工程師，不能不知道～～～

現在就來一窺白皮書究竟吧！還有機會獲得包含一套從電源效率、精準度測量、堅固連線能力到可靠保護等關鍵性能領域的類比開發套件哦！

白皮書下載：
《從全新角度定義 nanopower》
http://www.compotechasia.com/edm/20200512/start_design_for_less_than_1%C2%B5A_forFB.html

#美信Maxim #NanoPower

Sigfox 在昨日舉行正式啟用典禮，相信大家今天會看到很多相關的新聞。

LPWA 陣營目前看起來是有三大陣營正在角力，包括電信商的 NB-IoT、開放式的 LoRa，以及以運營商角色出現的Sigfox。

三種通訊協定在通訊層與應用層各有其優缺點，廠商在選擇的時候必須得依照各自產品的特色以及運營模式來選擇適合的
LPWA 技術作為基礎。

以價格來說，單價除了連線費用之外還有產品開發費用，再來就是單價便宜總價未必便宜，我想做系統整合的朋友都能理解。服務的強度是採用哪種協定的關鍵，要選擇在免執照的公用頻段或者昂貴的有執照頻段，就要看貴公司的服務類型來決定。

服務的覆蓋度也是重點，是專案型服務、全國性、區域型跨國服務？如果是區域專案 LoRa 可能比 SigFox 適合，如果是跨國服務，強調免漫遊費用的 SigFox 當然就是優先選擇。

基站密度夠不夠高？能不能支持服務大量運行？在僧多粥少的情況下，服務運營商是否有能力快速擴充系統網路的強度？

服務是否為對稱性，如果是上下載平衡的雙向性可能 LoRa 比
SigFox 要適合些。

生態系後續的發展動能也必須考量進去，協定與技術未必是最好的會存活下來。LoRa 是開放式架構自主性高，SigFox 是封閉式但是一條龍服務做到好，要怎麼選擇也要符合公司長期發展策略。

最後就是可靠度測試，建議廠商三種協議都實測再決定，「系統廠的規格與宣稱絕對不跟實測打上等號」，務必慎重，方案決定後產品設計下去就很難改，花點時間/人力做測試絕對是最省資源的。

#沒有最好的只有最適合的
#技術與商業模式的選擇都必須審慎考量
#LPWA #SigFox
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