1960 年代，全球投入大量資源發展基礎設施，鋪設了數百萬英里的地下管線，為飲用水輸送、衛生設施與污水系統等奠定了基礎，覆蓋多個大陸地區。然而，這些龐大的地下管線和任何大型建設一樣，儘管當時規劃周全，仍無法歷久不衰。事實上，當時預估這些管線的使用壽命大約為 50 至 60 年，也就是說，也正是我們現今所面臨的時間點。

隨著這些管線逐漸接近其預期的使用年限，當年鋪設的管線如今必須進行檢測，以評估是否仍具使用價值，像是測量管壁厚度等關鍵數據。然而，這類作業受限於空間狹窄與結構複雜，執行上較為困難，某家負責多地區地下管線結構安全評估的公司，決定尋求研揚科技協助，尋找一款能用於搭載在小型、堅固、機動性高的車載設備上，讓其能深入管線內部進行掃描與檢測，而研揚科技推出的PICO-MTU4正好符合該專案在技術與環境上的雙重需求，為專案的成功奠定了關鍵基礎。

六十年老舊系統翻新面臨的挑戰

為了確保與該專案的相容性，嵌入式電腦需要滿足許多關鍵規格。由於系統需部署於管線內部進行檢測，所有元件都必須具備極小體積，以適應狹窄的作業空間。此外，不僅需要用於數據處理，還需要用於邊緣數據算法分析的高級運算能力，這使得這項任務特別艱鉅。

第二項重大挑戰，是尋找一款能夠同時承受嚴苛部署環境，且具備高穩定性與高效能的單板電腦。這代表主機板必須能應對來自車體旋轉裝置所產生的震動，以及管道內部的溫度變化等環境因素。此外，系統還需具備良好的能源效率，以延長每次運作週期，盡可能減少因充電所造成的停機時間。

考量到本專案的龐大規模，能源效率更成為首要關鍵。因為當數輛車載裝置在綿延數百萬英里的管線網絡中長時間運行時，每一瓦耗電都會逐步累積，最終也會在成本上造成實質與隱形的雙重負擔。

走入管線深處的單板解決方案

在收到專案需求後，研揚科技立刻意識到，PICO-MTU4很可能是市面上唯一能同時滿足所有條件的產品。大多數嵌入式主機板因尺寸限制而無法勝任，也進一步突顯出 PICO-MTU4 的絕佳契合度。其 100mm x 72mm 的小巧尺寸與輕量化設計，正好符合客戶微型管線掃描裝置的空間需求。此外，僅 0.08 公斤的超輕重量，也確保整體裝置不會因多餘負重而影響效率，有效延長車載設備的運作時間，提升任務執行的連續性與穩定性。

該主機板具備 -20°C 至 70°C 的寬溫範圍，能有效應對系統在運行過程中可能遭遇的溫度變化。這一點尤為關鍵，因為水管通常會依地區不同，埋設於地面下約 12 英吋至數英呎深的位置。為了避免低溫造成管線結冰，因此至少會設置低於凍結線約 6 英吋免結冰風險。在這樣的深度下，主機板能在冰點以下穩定運作的能力，成為確保任務順利執行的重要保障。

由於該車載裝置是透過旋轉的機構設備在管線內移動，震動成為系統設計上需要特別關注的潛在問題。然而，PICO-MTU4恰巧具備多項優勢，包括採用焊接式 LPDDR5 系統記憶體、內建 SoC，以及整合 Intel® Core™ Ultra NPU 所提供的 AI 運算能力，無需額外搭載 AI 加速模組，即可應付邊緣端的 AI 分析任務。

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。

板載設計實現全面效能

在執行此專案時，研揚科技深知選用低功耗產品的重要性。PICO-MTU4採用 Intel® Core™ Ultra SoC 的分離式晶片架構，不僅展現出優異的能源效，而且保持了通常為了節省能源而犧牲的效能水平

該主機板的 CPU 負責資源分配、多工處理與資料預處理等任務，讓內建的 NPU 得以專注處理更高階的 AI 工作，例如姿態估測與結構異常偵測。額外加分的是，這顆 NPU 的功耗低於 0.01W，符合嚴格的 ErP 節能標準，不僅遠低於外接 GPU 模組的耗電量，也因無需額外擴充卡而減輕整體重量，進一步提升車載裝置的續航與作業範圍。

該主機板在邊緣運算方面的表現不容小覷，能以高效的 AI 推論能力執行裂縫、腐蝕與管線結構異常等狀況的偵測任務。透過 CPU、GPU 與 NPU 的混合式任務分工，系統不僅能即時發現異常，還能在邊緣端運行機器學習模型，根據檢測結果執行判斷與決策流程，進一步評估問題的嚴重程度，大幅提升整體檢測效率與智慧化程度。

PICO-MTU4配備鎖固式接頭，讓整體解決方案能充分發揮其豐富的連接能力進行資料收集。透過 USB 介面可連接攝影機以擷取影像資料，而序列通訊埠則可用於感測器的安裝。這些介面再加上板載的焊接式 LPDDR5 系統記憶體，提供高速頻寬與低延遲的資料傳輸能力，不僅能處理大量資料流，也確保記憶體與主機板之間的連線更加穩固可靠，有效抵抗震動與衝擊，同時維持優異的電源效率。

應用架構

從危機中突圍：新興技術助力老舊基礎設施轉型

成功將PICO-MTU4應用於如此龐大且複雜的專案中，研揚科技展現了邊緣運算在現代化老舊基礎設施中所能發揮的重要作用。藉由其小巧的尺寸設計、可在嚴苛環境中長時間穩定運行的品質，以及結合高效能與高效率的邊緣運算能力，PICO-MTU4成功支援開發出一款可於複雜地下管網中靈活穿梭的移動式檢測設備，有效滿足基礎設施監測的需求。

此解決方案不僅能即時識別關鍵的結構性弱點，還使操作人員能夠根據數據做出具體且具影響力的維護決策。PICO-MTU4所帶來的高效率與高精準度，將有助於延長管線系統的使用壽命，降低維護成本，並將上個世紀的藍圖，轉化為今日現代化基礎建設的堅實基礎。

面對如此龐大的覆蓋範圍，PICO-MTU4正啟動了一場聚焦於現代化關鍵基礎設施的革新行動，同時兼顧對環境的最小影響，為下一代持續確保乾淨飲用水與完善衛生設施的可及性。