工业机械因为经常性的冲击振动，零件和材质容易老化、损耗，而影响机械的精确度，进而造成故障。如何及早发现问题并预测机器寿命，以采取预防性的维修或及时更新设备，可以避免因为故障或长时间当机造成工厂的巨大损失。

例如，使用到转轴的机械或工具机，会经常因为旋转重心不平均而产生振动和噪声，而影响轴承寿命，因此会使用加速规和转速计计算重心的偏移，以监控振动和噪音是否超出能接受的范围。温度和电压的读数也可以经常用于诊断机器的健康状态。

以往仅在个别机械或工具机上安装数据采集模块来收集上述检测计所检测出来的数值，一旦机械发生问题时，作业员需以手持式的振动检测器到现场，针对可能的问题逐一进行诊断，相当费时费力，发现并矫正问题的时间也往往不够及时。

以云端为基础的物联网 (IoT)解决方案，可将现场监测数据实时传送到服务器，让管理人员得以通过远程端的计算机系统，从远程监控机械运行的健康状况，大幅提升机械故障预测及诊断的精确度与效率，并提升经济效益。

工业物联网 (IIoT) 是将物联网架构于工业环境应用中，将现场设备（包括传感器、数据纪录仪等）串连上网络后再与物联网网关、云端服务器进行垂直整合。物联网网关收集了现场数据后，先进行初步的数据分析，再将分析后的数据送上云端，进行更高阶的分析应用。

由于在工厂作业现场会有多台机器需要同时监控，必须以安全可靠的方式将所有设备一起串连到网络，才能实时且同时地监看多台机器的运作状况。

然而目前工业环境中的现场设备数据汇流，存在多种不同的网络通讯标准，包括EtherCAT、Motionnet、CANopen、PROFITNET、SSCNET、CC-Link、EtherNet/IP等，不同工厂、不同设备间使用的通讯标准不尽相同，如何去除这些不同的通讯标准间沟通上的障碍，而顺利将数据往上传送到云端，又不需更换既有的工厂系统架构，是发展工业物联网应用最大的挑战。

其次，由于这些上传云端的数据属商业机密，数据的安全管控非常重要，包括工厂计算机的安全开机、人员权限管制、应用软件的过滤、网络防火墙、防止黑客入侵等，都应列入考虑，以打击安全威胁，让工厂在既有设备继续使用下，能安全连上以IP通讯语言为基础的物联网。

其他挑战包括了在工厂严苛的作业环境下确保设备（传感系统、计算机系统、网络联机）运行的顺利。由于工业机械运行环境会有经常性的振动与冲击，并且可能有高温、潮湿、粉尘或其他污染物浓度高等状况，因此使用的物联网设备必须要有强固的构造和设计，才能应对严苛环境的挑战。

硬件: USB-2405 + ND-6018  + MXE-200i
云端: SEMA Cloud
应用: AnCAD Visual signal Express

凌华科技MXE-200i系列专为Intel®工业物联网网关解决方案而设计，预先整合及验证的软硬件，包括McAfee® Embedded Control 和 Wind River® IDP XT 2.0，最大化数据传输安全性，同时搭载凌华科技SEMA Cloud嵌入式智慧管理云端平台，提供智能遥控、监控、及设备配置云端服务，兼具可管理性与安全性，此外，提供了丰富多元且可靠的设备连接功能，满足M2M应用设备间有线及无线的数据传输需求。

系统整合商可以最短时间和最低成本提供他们的客户所需的物联网解决方案。 英特尔的物联网网关解决方案结合了MacAfee安全软件和Wind River智能装置平台，可确保厂区既有设备的操作信息在安全防护下传送到云端。不同于一般防病毒软件是建立黑名单封杀可疑程序，MacAfee内嵌式安全软件是采用"白名单"机制，仅允许事先授权允许的程序可以在系统执行，安全防护严密。

除了英特尔解决方案提供的智能功能、安全防护、和管理机制，凌华MXE-200i物联网网关同时还结合了凌华自行开发的SEMA Cloud嵌入式智慧管理云端平台，提供远程监视与控制机制，同时提供丰富的链接库和小工具，让OEM系统厂商可以轻松设计图像化的人机界面，让用户通过连网设备，在任何时间地点通过网浏览器就能监控和查看数据。

例如，在机械故障预测及诊断的应用中，可以使用凌华的USB-2405和USB-2401便携式数据采集模块以及凌华科技热电偶输入模块ND-6018 通过数据采集并搜集传感器数值，再传送到凌华MXE-200i物联网网关进行初步的数据运算，再将有意义的数据继续送上云端作进一步的分析和利用。网关具备运算能力可以分散云端运算的工作负载，降低网络数据流量，从而提升联机质量、降低使用网络的成本。
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凌华科技MXE-200i为了确保在恶劣的重工业环境下能够可靠安全地运行，全金属机构外壳，通过重工业等级的电磁干扰（EMI）与电磁耐受性（EMS）的标准合格认证（EN61000-6-4与EN61000-6-2），具有高度电磁抗干扰能力，不仅系统的稳定性与耐用度提升，同时具备整合控制器及物联网网关功能于单一平台的优势，将有效降低客户的总持有成本。

MXE-200i 网关配备高规格的硬件和计算能力，采用Intel® Atom™ processor E3826系列双核处理器，并支持英特尔Streaming SIMD Extensions扩展指令集 (SSE、 SSE2、 SSE3、SSSE3)，可以用FFT算法来高效处理从传感器和现场设备采集到的数字信号。

为了适应室内外各种不同的工作环境需求，MXE-200i采用小尺寸设计（120 x 60 x 100 mm），支持宽温运行（-20°C至70°C），并且提供丰富多样的I/O接口以连接各种传感器和数据挖掘模块，同时可选择使用Wi-Fi模块联机，或是3G/4G/LTE行动通讯模块。