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)，不過由於各種應(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，客製化已成為物聯(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)定連線是共通要求，宜特科技IOT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，目前並沒有強(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，由於消費(fèi)性產(chǎn)品的市場競爭激烈，因此這些單位的驗(yàn)證推廣，多著重於其產(chǎn)品Logo，可成為產(chǎn)品銷售時(shí)的品質(zhì)保證，有利於廠商提升其競爭力。

圖一 : 宜特科技IOT工程部經(jīng)理曹庭維指出，非消費(fèi)性物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，其架構(gòu)都為客製化設(shè)計(jì)，因此驗(yàn)證單位也須有配合其客製需求。(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(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出的IEEE 802.11ah，取名為Wi-Fi HaLow由於其功耗低，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、電池供電的穿戴式裝置，也非常適合工業(yè)設(shè)施內(nèi)的部署，以及介於兩者之間的應(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。這就可視為穿牆以及低功耗為優(yōu)先的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此外，在技術(shù)佈局上，Wi-Fi HaLow與現(xiàn)有的Wi-Fi都是以IP網(wǎng)路架構(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的傳輸速度和傳輸範(fàn)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，連接範(fàn)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)的連接範(fàn)圍，並進(jìn)一步在家庭與建築物自動(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)牙裝置出貨，2020年時(shí)達(dá)到50億臺(tái)，屆時(shí)將在物聯(lián)網(wǎng)中佔(zhàn)1/3的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)ABI Research，藍(lán)牙目前在智慧家庭市場的佔(zhàn)有率約為8%，預(yù)計(jì)將在2021年以前成長超過26%。藍(lán)牙目前在智慧家庭市場的占有率約為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於日常生活中。新技術(shù)能支援更遠(yuǎn)的傳輸距離，將使物聯(lián)網(wǎng)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(lán)牙傳輸更大的檔案資料，裝置軟體的更新速度也會(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)裝置透過Wi-Fi、電力線或乙太網(wǎng)路連結(jié)，可運(yùn)用在Linux、Android、iOS、Windows等平臺(tái)，後來微軟也宣佈加入該聯(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)域包括智慧家電、智慧電視、智慧音響、寬頻閘道器、車載電子等，並以Wi-Fi做為連線協(xié)定，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)。

有別於AllSeen聯(lián)盟，由Intel、Samsung、Broadcom等廠商合作，於2014年7月籌組了Open Interconnect Consortium(OIC)聯(lián)盟(Broadcom因智財(cái)處理因素，後來離開該聯(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)範(fàn)於2015年9月推出。為了讓其平臺(tái)更壯大，該聯(lián)盟於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，隨後微軟也加入該聯(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

圖二 : 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智慧系統(tǒng)的建立，將可連結(jié)所有的智慧型設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、人員、流程與資料，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)間和操作複雜度。(source: Cross Automation)

德國工業(yè)4.0平臺(tái)與工業(yè)網(wǎng)路聯(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)已於漢諾威工業(yè)展上正式設(shè)立「工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化理事會(huì)」，並提出工業(yè)4.0數(shù)位化產(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)、德國電氣電子和資訊技術(shù)委員會(huì)(DKE)、德國機(jī)械設(shè)備製造業(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)路聯(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)路參考架構(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)路標(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，希望透過採用開放互通標(biāo)準(zhǔn)和通用架構(gòu)，建立一套工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智慧系統(tǒng)，將所有的智慧型設(shè)備、工業(yè)機(jī)器、人員、流程與資料通連結(jié)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)間和操作複雜度。

測試客製化將成主流

目前物聯(lián)網(wǎng)仍未出現(xiàn)一家獨(dú)大的標(biāo)準(zhǔn)，不管是硬體設(shè)備製造商或系統(tǒng)整合商，其產(chǎn)品主動(dòng)送測的意願(yuàn)仍不高，大多數(shù)的送測，主要是因應(yīng)買方要求，而由於非消費(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)都為客製化設(shè)計(jì)，因此驗(yàn)證單位也須有配合其客製需求，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)路，由於車廠的組裝設(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，保證連線不斷，由於工廠的環(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)出客製化驗(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，客製化驗(yàn)證已然成為趨勢，不過客製化驗(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，以利於縮短系統(tǒng)的上線時(shí)間。