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在工業4.0的浪潮下，許多制造業者正積極建立未來的智能工業，希望透過次時代的智能系統，將制造優化、改善營運、強化客戶支持，並分析工業物聯網(IoT)提供的實時數據。

據EE Times報導，制造業者面臨的一大挑戰，在於必須同時獲得四種主要的工業物聯網元素，包括網絡、處理、用戶接口以及安全。網絡聯機是整合信息科技(IT)與作業科技(OT)的關鍵，由於這兩個領域非常不同，因此網絡也很不一樣。

IT領域需要能夠將數據轉化成有用信息的系統，對制造業者來說，包括會計、電子郵件、以及客戶關系管理，另外還有制造商所需的規劃與物流等。

OT領域需要將原物料轉化成產品，完成制程控制、流程管理、以及制程監控等。工廠可能使用工業網絡科技。不過，許多工業以太網絡之間無法互相運作，導致科技業者無法達到經濟規模，拖累創新速度。

IEEE在2004年成立了一個協會，希望制訂一個消費者應用的影音串流標準，並擴大到專業領域。雖然不完全適用於工業應用，但這些標準依然是管理網絡的一個架構。

實時操作系統 (RTOS)確保CPU在到達TSN接口時，可以接收和處理控制數據包。這樣的能力，有助於CPU處理其他輸入的處理器的事件。這些循環可能需要到每30微秒或更快，這是傳統操作系統無法滿足的精準度。

自動化的需求，必須增加嵌入式控制器的處理能力。高效能的處理器，可以減少控制回路時序，以更快速地移動機器人手臂和組裝線，並增加工廠產出。還可以增加單個運動控制器所管理的機器手臂軸數，操控更多人工關節的機器人，使其在更狹小空間中進行運作，執行上一代機器人無法完成的任務。

另一個需要處理能力的功能，就是是人機接口(HMI)。易於使用、可視化的接口，可讓操作員更輕松地控制機器。從高畫質屏幕，可以查看高分辨率攝像機拍下的制造商產品生產畫面。但在另一方面，其實也需要繪圖處理器(GPU)的支持。

OT和IT的整合，增加了安全威脅的風險。過去工廠的運作是彼此獨立的，黑客需要一個物連結來攻擊機器。現在整個匯流的工業環境，打破了這些界線，讓信息在系統之間可以分享，以提高效率。

因此，制造商必須建立新的保護措施，確保系統的完整性。設備制造商的第一步是在其設備中確保處理平臺的安全，其系統只執行獲得核準的軟件，並且可以安全地連接到其他系統。特別是這些系統必須定期更新，並防止硬件和軟件的篡改。

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工業物聯網四大關鍵元素 網絡、處理、接口與安全性