1960 年代，全球投入大量资源发展基础设施，铺设了数百万英里的地下管线，为饮用水输送、卫生设施与污水系统等奠定了基础，覆盖多个大陆地区。然而，这些庞大的地下管线和任何大型建设一样，尽管当时规划周全，仍无法历久不衰。事实上，当时预估这些管线的使用寿命大约为 50 至 60 年，也就是说，也正是我们现今所面临的时间点。

随着这些管线逐渐接近其预期的使用年限，当年铺设的管线如今必须进行检测，以评估是否仍具使用价值，像是测量管壁厚度等关键数据。然而，这类作业受限于空间狭窄与结构复杂，执行上较为困难，某家负责多地区地下管线结构安全评估的公司，决定寻求研扬科技协助，寻找一款能用于搭载在小型、坚固、机动性高的车载设备上，让其能深入管线内部进行扫描与检测，而研扬科技推出的PICO-MTU4
正好符合该专案在技术与环境上的双重需求，为专案的成功奠定了关键基础。

六十年老旧系统翻新面临的挑战

为了确保与该专案的相容性，嵌入式电脑需要满足许多关键规格。由于系统需部署于管线内部进行检测，所有元件都必须具备极小体积，以适应狭窄的作业空间。此外，不仅需要用于数据处理，还需要用于边缘数据算法分析的高级运算能力，这使得这项任务特别艰钜。

第二项重大挑战，是寻找一款能够同时承受严苛部署环境，且具备高稳定性与高效能的单板电脑。这代表主机板必须能应对来自车体旋转装置所产生的震动，以及管道内部的温度变化等环境因素。此外，系统还需具备良好的能源效率，以延长每次运作周期，尽可能减少因充电所造成的停机时间。

考量到本专案的庞大规模，能源效率更成为首要关键。因为当数辆车载装置在绵延数百万英里的管线网络中长时间运行时，每一瓦耗电都会逐步累积，最终也会在成本上造成实质与隐形的双重负担。

走入管线深处的单板解决方案

在收到专案需求后，研扬科技立刻意识到，PICO-MTU4很可能是市面上唯一能同时满足所有条件的产品。大多数嵌入式主机板因尺寸限制而无法胜任，也进一步突显出 PICO-MTU4 的绝佳契合度。其 100mm x 72mm 的小巧尺寸与轻量化设计，正好符合客户微型管线扫描装置的空间需求。此外，仅 0.08 公斤的超轻重量，也确保整体装置不会因多余负重而影响效率，有效延长车载设备的运作时间，提升任务执行的连续性与稳定性。

该主机板具备 -20°C 至 70°C 的宽温范围，能有效应对系统在运行过程中可能遭遇的温度变化。这一点尤为关键，因为水管通常会依地区不同，埋设于地面下约 12 英寸至数英尺深的位置。为了避免低温造成管线结冰，因此至少会设置低于冻结线约 6 英寸免结冰风险。在这样的深度下，主机板能在冰点以下稳定运作的能力，成为确保任务顺利执行的重要保障。

由于该车载装置是透过旋转的机构设备在管线内移动，震动成为系统设计上需要特别关注的潜在问题。然而，PICO-MTU4恰巧具备多项优势，包括采用焊接式 LPDDR5 系统记忆体、内建 SoC，以及整合 Intel® Core™ Ultra NPU 所提供的 AI 运算能力，无需额外搭载 AI 加速模组，即可应付边缘端的 AI 分析任务。

除了用於收集管內數據的攝影機與感測器之外，幾乎所有關鍵元件皆已整合於主機板上。一般而言，連接周邊設備的線材可能會因震動而鬆脫，但PICO-MTU4支援可加購的鎖固式接頭，有效解決此一潛在風險，確保系統在嚴苛環境下仍能穩定運行。

板载设计实现全面效能

在执行此专案时，研扬科技深知选用低功耗产品的重要性。PICO-MTU4采用 Intel® Core™ Ultra SoC 的分离式晶片架构，不仅展现出优异的能源效，而且保持了通常为了节省能源而牺牲的效能水平。

该主机板的 CPU 负责资源分配、多工处理与资料预处理等任务，让内建的 NPU 得以专注处理更高阶的 AI 工作，例如姿态估测与结构异常侦测。额外加分的是，这颗 NPU 的功耗低于 0.01W，符合严格的 ErP 节能标准，不仅远低于外接 GPU 模组的耗电量，也因无需额外扩充卡而减轻整体重量，进一步提升车载装置的续航与作业范围。

该主机板在边缘运算方面的表现不容小觑，能以高效的 AI 推论能力执行裂缝、腐蚀与管线结构异常等状况的侦测任务。透过 CPU、GPU 与 NPU 的混合式任务分工，系统不仅能即时发现异常，还能在边缘端运行机器学习模型，根据检测结果执行判断与决策流程，进一步评估问题的严重程度，大幅提升整体检测效率与智慧化程度。

PICO-MTU4配备锁固式接头，让整体解决方案能充分发挥其丰富的连接能力进行资料收集。透过 USB 介面可连接摄影机以撷取影像资料，而序列通讯埠则可用于感测器的安装。这些介面再加上板载的焊接式 LPDDR5 系统记忆体，提供高速频宽与低延迟的资料传输能力，不仅能处理大量资料流，也确保记忆体与主机板之间的连线更加稳固可靠，有效抵抗震动与冲击，同时维持优异的电源效率。

应用架构

从危机中突围：新兴技术助力老旧基础设施转型

成功将PICO-MTU4应用于如此庞大且复杂的专案中，研扬科技展现了边缘运算在现代化老旧基础设施中所能发挥的重要作用。藉由其小巧的尺寸设计、可在严苛环境中长时间稳定运行的品质，以及结合高效能与高效率的边缘运算能力，PICO-MTU4成功支援开发出一款可于复杂地下管网中灵活穿梭的移动式检测设备，有效满足基础设施监测的需求。

此解决方案不仅能即时识别关键的结构性弱点，还使操作人员能够根据数据做出具体且具影响力的维护决策。PICO-MTU4所带来的高效率与高精准度，将有助于延长管线系统的使用寿命，降低维护成本，并将上个世纪的蓝图，转化为今日现代化基础建设的坚实基础。

面对如此庞大的覆盖范围，PICO-MTU4正启动了一场聚焦于现代化关键基础设施的革新行动，同时兼顾对环境的最小影响，为下一代持续确保干净饮用水与完善卫生设施的可及性。