物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)競相廝殺 測試訂制化將成主流

隨著技術(shù)的演進(jìn)與市場教育的成功,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已逐步啟動(dòng),不過由于各種應(yīng)用的類型不同,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)也不一,為確保系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)可順利互連,驗(yàn)證成為物聯(lián)網(wǎng)上線前的必然流程,不過也因?yàn)楦鞣N應(yīng)用的架構(gòu)不同,訂制化已成為物聯(lián)網(wǎng)測試的趨勢。
就應(yīng)用來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為消費(fèi)性與非消費(fèi)性兩類,這兩類對(duì)驗(yàn)證的需求也不同,不過不管事哪一類,穩(wěn)定聯(lián)機(jī)是共通要求,宜特科技物聯(lián)網(wǎng)工程部經(jīng)理曹庭維指出,消費(fèi)性應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)市場,在通訊部分,目前并沒有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),因此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)種類既多且散,目前較主流為Wi-Fi與BT(藍(lán)牙)這兩個(gè)聯(lián)盟制定的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn),ZigBee與近年來開始推動(dòng)的RoLa也都有相關(guān)制定,由于消費(fèi)性產(chǎn)品的市場競爭激烈,因此這些單位的驗(yàn)證推廣,多著重于其產(chǎn)品Logo,可成為產(chǎn)品銷售時(shí)的質(zhì)量保證,有利于廠商提升其競爭力。
Wi-Fi HaLow訴求低功耗與高穿透
Wi-Fi聯(lián)盟在2016年1月針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出的IEEE 802.11ah,取名為Wi-Fi HaLow由于其功耗低,穿透能力強(qiáng),比起現(xiàn)在存在的Wi-Fi技術(shù)覆蓋距離更遠(yuǎn),非常適合小尺寸、電池供電的穿戴式設(shè)備,也非常適合工業(yè)設(shè)施內(nèi)的部署,以及介于兩者之間的應(yīng)用,包含醫(yī)護(hù)、車載、零售、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,HaLow所使用的頻段是非授權(quán)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(qiáng)調(diào)傳輸速度。這就可視為穿墻以及低功耗為優(yōu)先的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),此外,在技術(shù)布局上,Wi-Fi HaLow與現(xiàn)有的Wi-Fi都是以IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為主,可以簡化物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。
Wi-Fi聯(lián)盟外,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)也推出BT5.0標(biāo)準(zhǔn),BT5.0的傳輸速度和傳輸范圍性能分別是上一代標(biāo)準(zhǔn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)帶向了一個(gè)新的境界,同時(shí)大幅擴(kuò)展個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的連接范圍,并進(jìn)一步在家庭與建筑物自動(dòng)化領(lǐng)域挑戰(zhàn)ZigBee技術(shù)。
根據(jù)Bluetooth SIG預(yù)計(jì),2016年全球有將近30億個(gè)藍(lán)牙設(shè)備出貨,2020年時(shí)達(dá)到50億臺(tái),屆時(shí)將在物聯(lián)網(wǎng)中占1/3的節(jié)點(diǎn),根據(jù)ABI Research,藍(lán)牙目前在智能家居市場的占有率約為8%,預(yù)計(jì)將在2021年以前成長超過26%。藍(lán)牙目前在智能家居市場的占有率約為8%,預(yù)計(jì)將在2021年以前成長超過26%。
BT5.0聲勢浩大
藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟執(zhí)行總監(jiān)Mark Powell表示,BT5.0將改變?nèi)藗凅w驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)的方式,以簡單、無所不在的形式存在于日常生活中。新技術(shù)能支持更遠(yuǎn)的傳輸距離,將使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的聯(lián)機(jī),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(lán)牙傳輸更大的檔案數(shù)據(jù),設(shè)備軟件的更新速度也會(huì)更快。
在平臺(tái)測試方面,AllSeen與OCF則是兩大支柱,AllSeen為2013年Qualcomm主導(dǎo)所創(chuàng),主要是讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備透過Wi-Fi、電力線或以太網(wǎng)絡(luò)鏈接,可運(yùn)用在Linux、Android、iOS、Windows等平臺(tái),后來微軟也宣布加入該聯(lián)盟,該聯(lián)盟制定AllJoyn平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn),讓物與物之間能互相發(fā)現(xiàn)對(duì)方,可應(yīng)用的產(chǎn)品領(lǐng)域包括智能家電、智能電視、智能音響、寬帶網(wǎng)關(guān)、車載電子等,并以Wi-Fi做為連接協(xié)議,如今已累積最多的會(huì)員數(shù)(超過200家),成為聲勢最浩大的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之一,日前Qualcomm已將原始碼管理權(quán)移交給Linux基金會(huì)。
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(cái)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(tái)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(tái)標(biāo)準(zhǔn),也交由Linux基金會(huì)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(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)完整

圖: 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)的建立,將可連結(jié)所有的智能型設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、人員、流程與數(shù)據(jù),以此降低未來在工業(yè)應(yīng)用和流程上,所需花費(fèi)的人力時(shí)間和操作復(fù)雜度。(source: Cross Automation)
德國工業(yè)4.0平臺(tái)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium;IIC)達(dá)成合作意向,在此之前,德國工業(yè)界與該國標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域權(quán)威機(jī)構(gòu)已于漢諾威工業(yè)展上正式設(shè)立「工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化理事會(huì)」,并提出工業(yè)4.0數(shù)字化產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),做為這一概念的首倡者,德國希望通過主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,持續(xù)引領(lǐng)工業(yè)4.0的發(fā)展。
參與設(shè)立“工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化理事會(huì)”的機(jī)構(gòu)包括德國聯(lián)邦信息經(jīng)濟(jì)、通訊和媒體協(xié)會(huì)(Bitkom)、德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)(DIN)、德國電氣電子和信息技術(shù)委員會(huì)(DKE)、德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)以及德國電氣工程和電子工業(yè)協(xié)會(huì)(ZVEI,通過上述理事會(huì)的設(shè)立,德國將形成“工業(yè)4.0平臺(tái)”、“工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)”和“工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化理事會(huì)”三大平臺(tái),共同推進(jìn)工業(yè)4.0從德國走向全球的局面。
其中“工業(yè)4.0平臺(tái)”是一個(gè)負(fù)責(zé)具體推進(jìn)工業(yè)4.0進(jìn)程的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),其下設(shè)若干個(gè)專門工作小組。日前工業(yè)4.0平臺(tái)已和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium, IIC)的代表在瑞士蘇黎世會(huì)面,共同探討雙方分別推出架構(gòu)的潛在一致性,即工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型(RAMI4.0)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)參考架構(gòu)(IIRA)的一致性,進(jìn)而建立清晰的藍(lán)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(tái)和I4.0測試設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施,以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化、架構(gòu)和業(yè)務(wù)成果等領(lǐng)域展開合作。
一般認(rèn)為這兩個(gè)領(lǐng)導(dǎo)性工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)組織的積極合作,將能有效促成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)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(biāo)準(zhǔn)和通用架構(gòu),建立一套工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng),將所有的智能型設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、人員、流程與數(shù)據(jù)通鏈接在一起,以此降低未來在工業(yè)應(yīng)用和流程上,所需花費(fèi)的人力時(shí)間和操作復(fù)雜度。
測試訂制化將成主流
目前物聯(lián)網(wǎng)仍未出現(xiàn)一家獨(dú)大的標(biāo)準(zhǔn),不管是硬設(shè)備制造商或系統(tǒng)整合商,其產(chǎn)品主動(dòng)送測的意愿仍不高,大多數(shù)的送測,主要是因應(yīng)買方要求,而由于非消費(fèi)性物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),其應(yīng)用多為企業(yè)端,對(duì)架構(gòu)的穩(wěn)定度要求相當(dāng)高,且其架構(gòu)都為訂制化設(shè)計(jì),因此驗(yàn)證單位也須有配合其訂制需求,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(biāo)是讓組裝設(shè)備上原有的WiFi設(shè)置可以連上物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),由于車廠的組裝設(shè)備為移動(dòng)式,設(shè)計(jì)者必須讓設(shè)備在不同WiFi 的接取點(diǎn)轉(zhuǎn)換,保證聯(lián)機(jī)不斷,由于工廠的環(huán)境嚴(yán)苛,對(duì)無線傳輸?shù)母蓴_相當(dāng)多,對(duì)此宜特科技以過去在相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)出訂制化驗(yàn)證,確保其系統(tǒng)可在工廠環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)作。
曹庭維指出,隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃,目標(biāo)不同的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其架構(gòu)也不盡相同,過去的標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)證已無法滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的需求,訂制化驗(yàn)證已然成為趨勢,不過訂制化驗(yàn)證牽涉到測試機(jī)構(gòu)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(guān)專業(yè)的測試廠商,以利于縮短系統(tǒng)的上線時(shí)間。