#工業物聯網IIoT #工業4.0 #智慧製造 #現場匯流排Fieldbus #Modbus #EtherCAT #可程式化邏輯控制器PLC #微控制器MCU #工業資安

【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

#倍福自動化Beckhoff #瑞薩電子Renesas #中央大學資訊工程系 #高速Modbus感測器介面硬體電路 #微芯科技Microchip #dsPIC33F #中正大學電機工程系 #浩亭Harting #趨勢科技TrendMicro

CES 2017: 高通推新物聯網連接平台與擴充Wi-Fi SON功能

【CTIMES 廖家宜 報導】 2017年01月09日 星期一

全球手機晶片龍頭高通(Qualcomm)旗下子公司高通技術公司在今年2017 CES國際消費性電子展中再添兩項QualcommR Network關鍵性重要技術，消費者對網路永無止境的需求造成了網路複雜度與期待值不斷升高，高通技術公司推出QualcommR Network IoT Connectivity平台套組，用來建置在各種物聯網裝置、物聯網中樞、以及網路閘道器之中，以集中與管理複雜又多元化的連接技術和生態系統。此外，高通技術公司進一步擴充其獲獎的QualcommR Wi-Fi Self Organizing Network（SON）解決方案的功能，協助確保網路最佳管理。

高通技術公司產品管理部門副總裁Gopi Sirineni表示，Qualcomm Network持續重新定義連接經驗，讓跨裝置與技術上的連接都能維持簡單、高品質以及一致性。IoT Connectivity平台以及擴充後的Wi-Fi SON功能，其設計目的是直接解決物聯網中最基本的連接挑戰的承諾，並確保將各項創新成果應用於有線與無線網路之中。

由於物聯網服務與智慧家庭終端裝置的成長，目前在各種連接技術、通訊協定、以及軟體框架之間的衝突，導致各廠產品之間無法相容而衍生出許多彼此不相貫通的孤島（Island）現象。基於高通技術公司過去如QCA401x與QCA4531等以裝置為中心的物聯網解決方案的成功，高通物聯網連接平台（Qualcomm Network IoT Connectivity Platform）是首次被設計用來協助確保Wi-Fi、藍牙、CSRmesh?、以及各種802.15.4技術能在同一個網路中並存且同步運行。

此外該平台還支援先前發表的通訊協定、雲端服務、以及軟體框架，讓平台得以扮演通用轉譯器的角色。藉由串連過去各立山頭的產品組合與產業生態系，高通物聯網連接平台不僅大幅降低網路的複雜性，更解決製造商、開發商、以及消費者切割分化的挑戰。。

此外，針對Wi-Fi SON功能擴充部分，自Wi-Fi SON一年前推出以來，引領業界邁向分散式網路系統，激起一波顛覆浪潮。分散式網路提供無死角的Wi-Fi，藉由簡易用戶引導來進行自動化管理以及其他獨特功能，據高通技術公司表示，現今市面上所有採用分散式網路架構的產品皆使用Qualcomm Network的解決方案，包括本次2017年國際消費性電子展（CES 2017）中所發表的網路產品。

藉著眾多產品現今支持分散式網路，加上各界對於Wi-Fi SON為網路所帶來價值的體認，高通技術公司再宣佈擴充Wi-Fi SON的功能，包括支援有線與固網網路，這項更新讓網路安裝可依附於先前宣布升級的PLC電力輸送線路或乙太網路之上，運用相同的創新功能，不受目前所使用的Wi-Fi SON所定義的網路傳輸中介規範限制。

以及，擴大支援多重跳接式中繼點網路拓撲。高通解釋，大多數住家適合採用星狀拓撲（Star Topology），但在許多環境（多樓層或牆壁較厚的建築）中，則比較適合採用多重跳接式中繼點的拓撲架構。而多重跳接式中繼點的拓撲架構屬於網狀組態，將之納入到Wi-Fi SON，目的是能夠讓Wi-Fi SON成功的被更廣泛使用。

此外，高通技術公司亦擴大支援各種架構，包括MIPS為基礎的系統方案。高通表示，QualcommNetwork IoT Connectivity平台以及高通Wi-Fi SON擴充功能，目前都已整合到高通技術公司針對網路基礎建設所推出的Wi-Fi解決方案包括網路路由器與閘道器之中，Qualcomm Network IoT Connectivity平台亦於高通技術公司的物聯網裝置以及網路集線器解決方案產品組合中提供。

附圖：高通推新物聯網連接平台，透過虛擬無縫連接技術功能整合以簡化跨裝置與技術使用。

資料來源：https://www.ctimes.com.tw/…/eco…/Qualcomm/1701091112X8.shtml