IIoT是產線智慧化的前哨與骨幹，工業有線/無線網路與產線智慧化密不可分，5G在大區域提供高密度、低延遲寬頻操作，Wi-Fi 6在室內短距離傳輸提供服務，資安防護與網路建設同樣重要，網路透明度亦有助產線管理與運作。
對正值推展期的智慧製造而言，COVID-19既是挑戰也是助力。挑戰是產線上的作業人員若有染疫或出現群聚，需要立即採取措施阻斷感染，停工是最常見的方式，但也對生產活動造成極大衝擊。因此，如何在充滿不確定變數的時代中，降低人員變動對生產帶來的干擾，成為產線智慧化、無人化最大的發展重點，其中感測網路與工業通訊網路就是智慧化的前哨與骨幹，感測與通訊架構的更新與升級，也是智慧化的重點方向。
IIoT重要性水漲船高
COVID-19對製造業造成了重大影響。恩智浦半導體(NXP)無線連接事業部行銷經理Peter Raggam表示，無論製造設備持續運作中或是正準備重新開工，都需要檢視工廠自動化這個議題。工業4.0與自動化的關鍵要素是通訊數據與感測網路，以及透過無線連接提供即時資訊的方式，工業物聯網(IIoT)在疫情期間更顯關鍵。
尤其因應智慧化的發展趨勢，終端感測訊息的範圍與種類越來越多，感測網路規模持續提升，Rockwell Automation智慧製造應用發展經理王展帆就指出，隨著感測網路規模不斷擴大，必須避免網路運作出現非預期的斷線或網路資安事件，導致資料無效，對後續的資料判讀、分析將造成重大影響，甚至在產線運作上出現錯誤決策。
從生產到倉儲和交貨，各種工業4.0使用案例建立在能夠無線收集、分析、交互和即時資訊的基礎上。Raggam說，無論是智慧感測器在生產線關鍵點的無線傳輸狀態、幫助維修人員分析和維修設備的無線擴增實境(Augmented Reality, AR)眼鏡，或是以無線導航在倉庫間運補存貨的無人搬運車(Autonomous Guided Vehicles, AGV)，智慧製造進化的過程與工業有線、無線網路的布建與整合關係越來越密切。
5G/Wi-Fi 6角色越見吃重
而5G技術被導入產線應用更加普遍，Raggam提到，當無線網路覆蓋區域需要服務於大型戶外區域(如航運港口或工業園區)時，5G蜂巢式網路是部署工業4.0合乎邏輯的選擇。在某些情況下，特別是在大型生產基地，製造商甚至自行部署和營運5G專網，因為5G在廣大區域提供高密度、低延遲的寬頻操作，如覆蓋大型戶外區域的高解析度影片監控、管理交貨車輛流量的自動交通控制，以及為戶外提供服務的自動交貨無人機。工研院機械所工業聯網技術應用部專案經理林旭政說，產線無人化會促使製造現場對通訊網路依賴度提高，尤其新興無線技術將是導入重點，據統計目前全球製造業產線導入無線應用比例僅6%左右，未來幾年還有很大成長空間。
另外，Wi-Fi 6也在工業應用扮演重要角色，尤其是當操作範圍是在室內且無線訊號不必在特別長的距離內傳輸時，最新一代Wi-Fi技術通常是部署工業4.0應用更具成本效益的方法，因為Wi-Fi 6的部署和操作成本更低。Wi-Fi 6在非授權的頻段中運行，因此無需支付頻譜費或接入費。Wi-Fi 6存取點通常比手機便宜，並且僅使用存取點和管理控制器即可打造完整的Wi-Fi 6部署；5G通常需要額外的硬體，包括在接入點之上需要多點邊緣運算(Multi-access Edge Computing, MEC)伺服器和小型基地台閘道器。另外，使用6GHz頻段的Wi-Fi 6E，開闢了新的頻譜空間，可用於大規模部署連接到物聯網的智慧感測器，以及擴增實境和虛擬實境等高頻寬應用。
再者，IEEE亦展開新規格制定，以高速、低延遲、低功耗等為目標，制定下世代工業通訊，除Wi-Fi 6外還有光無線傳輸802.11bb、綠色物聯網通訊802.11ba與精準定位應用802.11az等規格，網路速度更大舉提升。西門子(Siemens)資深產品經理林瑞媛(圖1)認為，此舉將帶動分散運算與儲存需求，尤其邊緣運算市場最受到矚目。Siemens的Wi-Fi 6解決方案可以達到2ms低延遲表現，回應時間優於一般規格，具專利的iPCF功能可保持傳輸資料不斷訊，提昇可靠度。
圖1 西門子資深產品經理林瑞媛表示工業網路需進行深度防禦，從工廠安全、網路安全到設備安全，規劃不同層級完整的防護。
IIoT網路安全重中之重
隨網路普及而來的問題就是資訊安全，工業物聯網帶動萬物聯網，資安漏洞與危害也應運而生，林瑞媛說明，西門子的策略是基於IEC62443規範的Defence in Depth概念，也就是深度防禦，從工廠安全、網路安全到設備安全，規畫不同層級完整的防護，例如：
．工廠安全、人員控管、制定進出規範
．網路安全、防火牆與限制存取、VPN遠端連線等
．設備安全、防毒軟體、白名單機制、存取管理、韌體管理等
資安部署的部分，林瑞媛解釋，分成資安評估與資安導入，基於IEC62443規範，風險與弱點評估，並透過安全掃描了解資安風險係數；資安導入則是強調資安監控與管理、人員訓練等。在硬體及軟體上加強防護，更要強調的是人，員工有足夠的資安意識與知識，才能確保資安無虞與完整。創建彈性、高可靠度的網路架構，以及完整的網路安全機制，是產線智慧化與IIoT不可偏廢的重點。
產線智慧化/無人化因應IT/OT的整合需求，林瑞媛進一步說明，網路的布建將加值在安全上的功能，並發展多工、模組化、提昇彈性及高度整合等特色，未來評估產品將不是只考慮點狀功能，而是全盤的整體網路架構，如何在現場環境挑選適合、彈性、符合安全規範的產品，以及考慮到不同區域聯網安全及透明安全的架構尤為重要，從交換器電路連接埠、光纖連接埠，可選配Wi-Fi、ADSL、4G、5G等，讓廠區的網路設計更可靠、更彈性與多樣化。
網路透明度也非常重要，網路管理系統可監看現場各個品牌的PLC、馬達、儀表等並自動產生拓撲、收集事件，透過網路管理軟體可隨時掌握現場所有網路資產，林旭政強調，未來產線上的設備與自主移動機器人(AMR)需要透過網路進行控制與排程，並在流程上進行協同作業，順暢穩定的網路才能真正提升生產力、產品品質、靈活性及服務。