ในปัจจุบันเรื่องของ IoT ไม่ใช่เรื่องไกลตัวอีกต่อไป จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันที่ใช้กันนั้นสามารถเชื่อมต่อกันบนอุปกรณ์ Smart Device ต่างๆ ได้ เช่น แอร์ที่สามารถเปิดได้จากแทบเล็ต เครื่องซักผ้าที่สามารถสั่งงานและดูสถานะการทำงานได้ผ่านสมาร์ทโฟน กล้อง IP Camera ที่สามารถดูได้จากระยะไกลได้ และอื่นๆ อีกมากมาย ทางฝั่งโรงงานอุตสาหกรรมก็มีการนำ Industrial IoT มาใช้งานเช่นเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็น การดึงข้อมูลจากเครื่องจักร อุปกรณ์ เซ็นเซอร์ต่างๆ มาแสดงผลบนหน้าจอแบบ Real-time การสั่งการเครื่องจักรจากระยะไกล การตรวจสอบค่าสถานะการทำงานของเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ จากในห้องควบคุม เป็นต้น หัวใจของการใช้งาน IoT และ Industrial IoT ก็คือเครือข่ายที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน วันนี้เราจะมาแนะนำเครือข่ายที่ช่วยให้การใช้งาน Industrial IoT ง่ายต่อการใช้งานและหลากหลายมากขึ้น ซึ่งก็คือ CC-Link IE TSN ที่มีจุดเด่นมากมาย ไม่ว่าจะเป็น

สามารถรวม Protocol ที่หลากหลายไว้ในเครือข่ายเดียว

ก่อนอื่นต้องเข้าใจกันก่อนว่า อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ถูกเชื่อมต่อเข้าไปในระบบจะสื่อสารกันได้ก็ต้องใช้ “ภาษา” ในการสื่อสาร ถ้าบนเครือ ข่ายมีการส่งข้อมูลที่ใช้ภาษาที่แตกต่างกัน ก็จะทำให้ข้อมูลตีกันจนทำให้การสื่อสารหยุดชะงักลงได้ หรืออาจส่งผลทำให้ระบบเครือข่ายล่ม ถ้าจะอธิบายให้ เห็นภาพกันง่ายๆ ก็คือ สมมติว่าถ้าเราให้คน 5 คนที่ใช้ภาษาที่แตกต่างกัน มาอยู่ในห้องเดียวกัน ทุกคนต่างคนต่างพูดภาษาของตัวเอง ก็จะไม่มีใครฟังใคร ได้รู้เรื่องเพราะไม่รู้จักภาษาที่อีกฝ่ายพูด และเสียงก็จะตีกันในห้องวุ่นวายไปหมด แต่เครือข่าย CC-Link IE TSN มีการนำเอามาตร ฐาน TSN ซึ่งมีชื่อเต็มๆว่า Time-Sensitive Networking มาใช้งาน หน้าที่ของมาตรฐานนี้คือ แบ่งเวลา และลำดับความสำคัญในการสื่อสาร ทำให้ถึงแม้อุปกรณ์ ที่เชื่อมต่อในระบบจะใช้ภาษาที่แตกต่างกัน ก็สามารถส่งข้อมูลอยู่บนเครือข่ายเดียวกันบนสายเค เบิลเส้นเดียวกันได้โดยที่ข้อมูลไม่ปนกัน โดยลำดับความสำคัญของข้อมูลนั้น และผู้ใช้ยังสามารถกำหนดได้ว่าจะให้ข้อมูลอะไรมีความสำคัญเป็นลำดับ แรกๆ เช่น ให้ส่งข้อมูลที่ใช้ควบคุมหุ่นยนต์มีความสำคัญลำดับแรก เพราะต้องส่งคำสั่งไปสั่งงานหุ่นยนต์ให้ทันเวลาก่อน เนื่องจากต้องมีการกำหนด ตำแหน่งการทำงานที่รวดเร็วและแม่นยำ และคลาดเคลื่อนไม่ได้ ส่วนข้อมูลที่ใช้ในการแสดงผลอยู่ในลำดับความสำคัญลำดับท้ายๆ เพราะเป็นเพียงแค่การ แสดงผลหลังจากเกิดการทำงานแล้ว เป็นต้น

สื่อสารบนมาตรฐาน Ethernet ด้วยความเร็ว 1 Gbps

เครือข่าย CC-Link IE TSN เป็นเครือข่ายสำหรับโรงงานที่มีความเร็วในระดับ Gigabit โดยใช้มาตรฐานการสื่อสารแบบ Ethernet ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน หลายๆ คนอาจจะเคยใช้มาตรฐาน Ethernet นี้แต่ไม่รู้ตัวหรือไม่เคยสังเกตมาก่อน ยกตัวอย่างเช่น สายเคเบิลที่เราเรียกกันว่า สาย LAN อันที่จริงคือสาย Ethernet Cable หรืออุปกรณ์ที่เราเรียกกันว่า Switching Hub มันก็คือ Ethernet Switch ซึ่งเครือข่าย CC-Link IE TSN มีให้เลือกใช้ทั้งแบบ สาย Ethernet หรือที่เราเรียกกันว่า สาย LAN และแบบ เคเบิลใยแก้ว (Fiber Optic) ให้เลือกใช้ตามความเหมาะสม ซึ่งข้อดีของการใช้มาตรฐาน Ethernet ก็คือ หาอุปกรณ์ที่มาใช้งานได้ง่าย สะดวก และประหยัดต้นทุน และด้วย Bandwidth ในระดับ Gigabit ทำให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลในปริมาณมากๆได้อย่างไม่สะดุด

มีอัตราการตอบสนองของเครือข่ายที่รวดเร็ว

เวลาเราเลือกเครือข่ายมาใช้งาน นอกจากเราจะดูค่า Bandwidth แล้ว อีกค่าหนึ่งที่ควรนำมาพิจารณา โดยเฉพาะทางฝั่งโรงงานอุตสาหกรรม ก็คือ อัตราการตอบสนองของเครือข่าย ค่า Bandwidth เป็นตัวบ่งบอกว่าสามารถส่งไฟล์ในขนาดเท่าใดในหนึ่งวินาที เช่น 1 Gigabit ต่อวินาที หรือ 1 Megabit ต่อวินาที แต่อัตราการตอบสนองของเครือข่ายจะเป็นเรื่องเวลาในการตอบสนองของเครือข่ายในการรับส่งข้อมูล โดยค่านี้จะเข้ามาช่วยในเรื่องของการตอบสนองที่แม่นยำและราบรื่นให้กับ Cyclic Communication เช่น Motion Control และ Speed Control ยิ่งค่าการตอบสนอง (Response time) มีค่าต่ำ ก็จะทำให้การกำหนดตำแหน่ง (Position) มีความแม่นยำมาขึ้น ซึ่งจะเข้ามาช่วยในเรื่องของการ Synchronize เวลาให้กับอุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่าย ทำให้กิจกรรมต่างๆ ที่ถูกบันทึกเข้าใน Log เวลาจะผิดเพี้ยนจากกันไม่มาก โดยระดับความแตกต่างกันของเวลาในอุปกรณ์แต่ละตัวในระบบของเครือข่าย CC-Link IE TSN จะแตกต่างกันไม่เกิน 1 µs

รองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์บนเครือข่ายสูงสุด จำนวน 64,770 ชิ้น

จุดเริ่มต้นของการเป็น Smart Factory ก็คือ การเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดบนเครือข่าย เพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆ มีการสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลเพื่อให้ทำงานสอดคล้องกัน ตลอดจนนำข้อมูลไปทำการวิเคราะห์และแสดงผล ซึ่งในโรงงานทั้งโรงงานมีเครื่องจักรอยู่หลายเครื่อง หุ่นยนต์อยู่หลายตัว เซนเซอร์ต่างๆ อีกหลายชิ้น ตลอดจนอุปกรณ์ IoT ต่างๆ เช่น กล้องวงจรปิดอีกนับสิบนับร้อยตัว การที่เครือข่ายสามารถรองรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จำนวนมากถือเป็นข้อดีของการทำ Smart Factory เพราะเมื่ออุปกรณ์จำนวนมากถูกนำมาเชื่อมต่อกับเครือข่าย ข้อมูลที่ได้จากอุปกรณ์หลายชนิดจะช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้แม่นยำมากขึ้น ละเอียดมากขึ้น และใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น

สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ผสมผสานกันได้หลากหลายรูปแบบ (Mesh Topology)

ในโรงงานมีอุปกรณ์นับพันนับหมื่นชิ้นที่จะต้องถูกเชื่อมต่อบนเครือข่าย เพื่อมุ่งหวังที่จะเป็น Smart Factory แต่จะเกิดอะไรขึ้น? ถ้าเครือข่ายที่ใช้สามารถรองรับการเชื่อมต่อเพียงรูปแบบเดียว ลองนึกดูว่าถ้าวันนี้เครือข่ายที่คุณใช้สามารถรองรับการเชื่อมต่อแบบดาว (Star) เพียงแค่อย่างเดียว การวางผังการเชื่อมต่อคงเป็นเรื่องที่ยุ่งยากและซับซ้อน แถมเป็นการสิ้นเปลืองอุปกรณ์เนื่องจากอุปกรณ์ทุกตัวจะต้องผ่าน Ethernet Switch เสียก่อนซึ่งเป็นจุดอ่อนในเรื่องเสถียรภาพของระบบเมื่อข้อมูลทั้งหมดจะไปรวมที่อยู่ที่จุดเดียว จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ Ethernet Switch ชำรุดเสียหาย แต่ด้วยเครือข่าย CC-Link IE TSN การเชื่อมต่ออุปกรณ์นับพันนับหมื่นชิ้นจะไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป เพราะเป็นเครือข่ายที่มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง สามารถรองรับการเชื่อมต่อได้ทุกรูปแบบเท่าที่จะนึกออก ไม่ว่าจะเป็น แบบดาว (Star), แบบวงแหวน (Ring), แบบเส้นตรง (Line), หรือจะเป็น แบบผสม (Hybrid Topology) ก็สามารถทำได้ ทำให้สะดวกต่อการวางผังระบบ, การใช้งาน, การบำรุงรักษา, เพิ่มเสถียรภาพของระบบ และยังทำให้ช่วยลดต้นทุนเนื่องจากลดการใช้งานอุปกรณ์ที่เกินจำเป็นได้อีกด้วย