推升自動化的科技趨勢
工業 4.0 是人類科技發展史上的一大步！在工業 4.0 與智慧製造當道的今日，你或許也曾好奇：究竟工業 4.0 如何讓傳統製造生產更加「智慧化」？
第五代行動通訊技術（5G）
5G 是時下的熱門詞彙，也是最新的行動通訊技術。繼1G、2Ｇ、3G 與 4G 之後，5G成為最新一代的全球行動通訊標準，於2019年開始逐漸被人們所熟知。
如同前幾代的技術，5G 屬於蜂巢式網路（或稱行動網路），將服務地區切割成一個個小分區（cell），每個小分區內都設有基地台，位於服務範圍內的裝置便可透過無線電波與相應的基地台連結，取得網路與電話通訊服務。
相較於過往的行動通訊技術，新一代的 5G 意味著更好的性能：更快的網速、極低的錯誤率、更高的頻寬、低延遲性。
5G的三大特性：
智慧型手機的連網從此更快速，其他需要高速網路的新技術應用，例如虛擬實境（VR）、擴增實境（AR）等沉浸式體驗，在實務上也變得更為可行。
對於需要穩定提供訊號傳輸的關鍵任務場景而言，例如工廠的自動化控制設備，5G提供了更佳的訊號傳輸品質，讓所謂的遠端遙控進入一個全新境界。
5G可支援大量的終端裝置同時連接網路。
結合以上優勢，網路連線變得簡單且便宜。對於製造業而言，建構物聯網變得不再是難事，分散在產線各處的微型處理中心（嵌入式電腦）透過高速網路便能快速串連，發揮最大的效用。
工業物聯網（IIOT）
當 5G 作為一種新型態的網路，為人們與各種裝置之間建立起虛擬連結之際，物聯網（Internet of Things，IoT）則將一切變得更為真實。物聯網意指將配有感測器、軟體和其他技術的裝置，透過網路與其他裝置或系統連結、互相傳輸和接收資料。
當物聯網被應用在各種產業領域，則稱為工業物聯網（Industrial internet of things，IIoT）。之所以強調「工業」兩個字，則和它的發展演變有關。工業物聯網源於一套名為DCS（Distributed control system）的電腦化控制系統，這套系統採用雲端運算技術來改良程序控制（process control)，並促進更高度的工業自動化。在工業物聯網的發展過程中，有五項技術發揮了關鍵作用：虛實整合系統 （Cyber-Physical System，CPS）、雲端運算、邊緣運算、大數據分析、人工智慧與機器學習。例如，透過人工智慧技術偵測瑕疵，又例如運用大數據分析技術提供即時的生產資訊。在上述這五項關鍵技術的推動下，物聯網在工業領域的應用變得更「智慧化」。時至至今，工業物聯網透過運用機器對機器（machine-to-machine）的通訊技術，大幅提升生產效率、產能和品質，並為許多產業帶來變革性的實務運作和財務優勢。
實務上，工業物聯網的概念可分為三層架構，由下而上依序為：感測層（device layer）、網路層（network layer）與應用層（service layer）。
負責識別、感測與控制物聯網最末端物件的狀態，再傳遞至網路層。包含被感測物件、感測裝置在內的各種零組件、虛實整合系統 （Cyber-Physical System，CPS）。
感測層與應用層之間的橋梁，負責匯聚大量的感測資訊並傳送至應用層，由各種軟體與通訊協定（communication protocols）等網路連線技術組成。
負責整合與應用各種資料，包含分析資料並轉換為可用資訊的各種應用程式及軟體，最終透過使用者介面設備呈現資訊。例如透過雲端運算、大數據分析等技術對資料進行分析運算，並因應企業不同的業務需求呈現最終資訊。
智慧製造的關鍵技術
工業 4.0：第四次工業革命
綜觀人類社會的工業發展歷程，至今已進入了第四次工業革命，也就是以工業物聯網（IIoT）著稱的「工業 4.0 」。推動工業 4.0 的關鍵要素包含了各種數位技術，例如透過數位資料視覺化，以呈現機器人運作成效；又或是建立數位監測系統，控制或排除製造過程風險因子，並增進供應鏈各環節的溝通、提升生產效率。
在認識工業 4.0 之前，必須先談第三次工業革命（又稱數位革命），約莫發生在20世紀晚期，亦即兩次世界大戰結束後。此前，因戰爭之故，工業化發展與製造技術進步曾歷經一段減速期。第三次工業革命之後，21世紀初的人類社會迎來了工業 4.0，製造技術與製造過程紛紛以邁向自動化與數據交換為趨勢，並催生虛實整合系統（cyber-physical systems, CPS）、物聯網（industrial internet of things, IoT）、雲端運算（cloud computing）、認知運算（cognitive computing）、人工智慧（artificial intelligence）等新科技應用的問世。從生產製造到生活應用層面，工業 4.0 徹底顛覆人們對於科技與製造的想像。人們說：工業 4.0 是引領想像力的時代。
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