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距離長 抗干擾 LoRa傳遞資料幫助工廠自動化有一套

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旭和科技總經理黃坤成。

任何的自動化管理系統,第一步就是要取得資料,如果無法將資料輸入到系統,功能再強的系統都將只是空殼子。旭和科技總經理黃坤成指出,傳遞資料的技術非常多種,但如果要資料需要傳遞的距離非常長,LoRa將會是傳遞資料的利器。

LoRa顧名思義,其實就是Long Range,屬於一種長距離?低頻寬?低成本?低功耗的通訊技術,優點是可以傳遞相當長的距離,抗干擾的能力很強。黃坤成表示,LoRa原本是軍用技術,但商業化後,其實已經發展一段時間,主要是SEMTECH在努力推廣,早在2013年就已經有晶片產品問世,2014年更結合Microchip夥伴到處布建,終於在2015開始有業者買單,也結合了IBM成立聯盟,期待2016年能成為LoRa元年。

至於台灣的LoRa生態,黃坤成指出,台北市政府已經建立12個AP,號稱可以涵蓋台北市所有區域,但效果仍有待觀察。鴻海則是台灣目前運作LoRa最成功的企業,鴻海還為此買了一家法國公司,透過亞太電信建置,目前台北地區隨便一站,就可以搜到3台鴻海的AP。

但LoRa並非適用於所有資料傳遞的場合。黃坤成指出,機器對機器的溝通,因為需要即時穩定的資料傳遞,並不適合LoRa;各式各樣的SCADA應用,因為必須要集中管理設備,資訊需要即時大量的傳遞,也不適合LoRa。

黃坤成指出,通訊技術理論上傳得愈快,距離就會愈短,如果使用Wi-Fi或Zigbee等通訊技術,工廠面積如果不大,傳輸距離只有幾十公尺,資料傳遞的問題還不大,但一旦工廠佔地很大時,想要做到無線傳輸就會很困難。

此時就是LoRa的應用時機。因為LoRa特性在於資料傳遞量小、傳輸距離長,單位甚至可以用公里計,但會受到地形地物甚至下雨天的影響,非常省電、成本也低,而且傳輸距離可以控制,距離如果比較短,可以調整速度變得快一點。

LoRa目前最主要的應用,水表、電表、瓦斯表的資訊傳遞為主。黃坤成指出,現在除了大陸用於電表,其他領域都還在示範測試中,但台灣多數都還是停留在人工抄表的階段,可見LoRa未來還有許多努力發展的空間。

黃坤成以某家導入LoRa技術的橡膠製品廠為例,對製程參數要求很嚴格,控制很緊密,自然也會要求資料傳遞過程,也能達到類似的要求。但由於廠區面積達一公里寬,兩公里長,即使用LoRa也未必容易完成,而且後面還有個鐵皮屋,會擋住無線訊號,用了兩個AP才涵蓋整個廠區範圍,但相較於原本規劃用光纖有線設計,需要新台幣350萬元,用LoRa只花了30幾萬元。

黃坤成再舉另一個汙水處理廠的例子,除了表面監測的需求外,廠域還有個地下五樓,原本想用管線傳遞,結果也是用LoRa,就可以用無線方式將訊號送到一樓,足見LoRa的優勢。

黃坤成強調,LoRa是用來解決目前無線監控應用的距離問題,並不是用來取代ZigBee。事實上,工廠的大部分資料傳遞,還是會用有線來處理,如監控系統SCADA,一般建議採用的順序,仍會是有線、ZigBee、LoRa。

黃坤成認為,LoRa主要是要用來作為重要設備診斷維護之用,尤其是在有線建置很困難的環境中,採用LoRa就可以變得較為簡單,成為智慧維護骨幹。

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