什麼是工業電腦？

在短短幾年內，世界與科技的關係發生了前所未有的轉變，引發了許多工業自動化在製造業、建築業和物流等關鍵行業演進中所扮演角色的推測。儘管人工智慧獲得許多關注，但大多數實際應用的範圍一直都是工業電腦。

工業電腦是專為工業環境設計的，例如製造業、建築自動化和物流中心。它們具有堅固的設計特點，如無風扇運作、能夠在極端溫度範圍內運作、豐富的輸入/輸出選項和持久的使用壽命。

儘管討論自動化如何通過生產管理、設備監控和任務執行推動經濟增長和提高效率，但必須澄清的是，工業電腦在所有行業中的使用已經產生了重大影響。從製造廠到智能工廠，從醫療設施到交通系統，工業電腦是第四次工業革命的支柱，也被稱為工業4.0。

工業電腦並不是一個統一體，其功能、用途、部署可行性以及對所部署環境的增值程度差異很大，以至於在這么多領域中有如此廣泛的功能，「工業電腦」更適合用作一個總稱。

了解工業電腦

在其核心，工業電腦是一種經過精心設計以承受工業環境中常見的惡劣條件的堅固計算設備。研揚，作為一家擁有超過30年歷史的領先工業電腦生產商，專門為各種需求定制其工業電腦產品線。

與傳統PC不同，工業電腦設計成能夠在極端溫度、濕度、塵埃和振動易發條件下可靠運行，這正是研揚的無風扇嵌入式工業電腦產品系列的優勢所在。研揚開發的工業電腦具有長期的使用壽命和韌性，耐用性強，高度可擴展，通過溫度容忍度範圍從-40°C到85°C，以及擴大的電壓輸入範圍適應於極端環境。它們還包括過壓/欠壓電流和短路保護，確保對極端溫度和電力波動的免疫性。

通過精密組件設計實現無風扇運行，即使在工業電腦暴露於塵埃和其他污染物的環境中，也能保持連續運行。這一特點確保了提升的耐用性、使用壽命和效能，使其成為任何21世紀工業應用生態系統中不可或缺的組成部分。

特點與功能

工業電腦具有各種形式，包括機架式、面板式和嵌入式系統。這些設備傳統上需要強大的處理器來實現執行任務所需的性能精度。因此，工業電腦曾經既耗電又昂貴。隨著首屈一指的晶片供應商們能夠開發CPU架構，能夠超越舊機器的性能，同時又保持著與更少複雜應用通常相關的功耗效率。

例如，Intel Atom®處理器x7000E系列、Intel®處理器N系列和Intel® Core™ i3-N305處理器平台的引入，使低功率CPU為系統集成商增添了額外的好處，由於其低6W ~ 15W的TDP和低功耗待機模式，使其成為密封、無風扇設計的理想選擇。

對於需要大型處理能力的任務，當然還存在著權衡，其中功耗和熱量產生比其他選擇高得多。抵消這些不利因素的是性能水平隨著性能混合架構的引入而增加的程度。這意味著，即使是用於實現最大速度和性能目的的CPU平台，其能耗也通常比使用傳統芯片設計更低。這是因為用於執行複雜任務的資源分配使CPU能夠將功耗較低的操作分配給CPU的效率，或Gracemont，核心。

憑藉這些進步，滿足工業自動化的需求變得更加容易。

主要特點

堅固結構：工業電腦具有堅固的結構，採用高質量材料製造，以確保可靠性和長久使用壽命，能夠承受挑戰性條件的考驗。

支援寬溫

工業電腦可以在廣泛的溫度範圍內高效運行，從嚴寒到酷熱，而不會影響性能。

模組化設計

許多工業電腦具有模組化套件，可以輕鬆定制和擴展，以適應不斷發展的工業需求。

支援多種傳輸

工業電腦提供豐富的輸入/輸出端口，能夠與各種工業設備無縫串接，並提供傳輸介面以確保即時任務執行。

遠端管理功能

通過遠端監控和管理功能，工業電腦實現對工業系統的集中控制和維護，減少了需要負責工業工作空間的機器數量。

各行各業都可廣泛使用

工業電腦的多功能性使其適用於各種行業中的廣泛應用。一些案例包括：

工業製造自動化

工業電腦通過實時監控、預測性維護和機器人控制系統，發揮著優化製造流程的關鍵作用。在工業電腦上運行的人工智慧算法實現預測性分析，大幅度減少停機時間，提高生產效率。透過研揚，不僅可以透過其邊緣AI解決方案實現，還可以通過其工業電腦產品提供廣泛的人工智慧擴充方案。

智慧農業

在智慧農業領域，配備嵌入式人工智慧推理功能的工業電腦，例如來自研揚利用NVIDIA® Jetson™系統組化人工智慧解決方案，提供數據分析，從而優化作物產量、資源利用和環境可持續性。

醫療系統

在醫療場合中，工業電腦的應用越來越普遍，可提高診斷設備和醫院基礎設施的效能、準確性和效率。工業電腦的無風扇設計主要是為了保護關鍵零組件免受灰塵等污染物的影響，一方面增加應用的價值與壽命，對於醫療保健方面也有雙向利益。

無風扇設計不僅可以保護工業電腦免受污染物的影響，還可以減少在醫療環境中維持無菌環境所需的努力，提供穩定的效能，符合嚴格的監管標準。此外，促進使用先進人工智能運算的SoMs和界面可以提高先進成像、診斷和患者監測的準確度。

運輸與物流

工業電腦實現了智慧運輸系統，幫助優化行車路線、車輛追蹤和交通管理。運行在工業電腦上的人工智慧模組不但增強了運輸網路內的安全性、效率和可持續性，也開始使用在車載應用的產品上。

這些機器通常保留了工業電腦的寬溫操作特性，設計上也符合各種認證標準，以確保它們如果建置在運輸系統中能承受各種挑戰。在研揚日益增長的運輸專用產品中，常見的車載產品保護包括符合MIL-STD-810H標準的震動/衝擊抗性、UKCA和E-Mark認證，以及IP65級的防水和防塵保護。

工業電腦未來的熱門趨勢

工業電腦的未來朝向幾個顯著的趨勢，這些趨勢受到人工智能和自動化技術的進步所推動：:

邊緣運算

嵌入式人工智慧

完善的整合性與數據傳輸

邊緣運算

隨著物聯網設備和人工智慧應用的普及，對邊緣運算解決方案的需求正在增加。工業電腦可以作為邊緣運算節點，由地端處理數據可減少延遲、頻寬使用和對雲端設施的依賴。這已成為研揚工業電腦的標準功能，具有DDR5記憶體、先進的數據傳輸介面（如GMSL2）以及支援多個擴充模組。

嵌入式人工智慧

工業電腦越來越多選擇在地端執行人工智慧運算，以實現即時數據分析、預測性維護和自主決策。作為NVIDIA®合作夥伴網絡（NPN）的精英成員，研揚支援完整的NVIDIA® Jetson™ SoM路線圖，並與NVIDIA Jetpack™軟體開發工具包相容，可在地端同時運行多個先進的人工智慧演算法。

完善的整合性與數據傳輸

工業電腦正逐步進化，以支援工業系統和新興物聯網平台的無縫整合，通過後期整合使建置過程更加流暢。標準化的通信協議和開放原始碼軟體促進了互通性，實現了跨異質環境的數據交換和協作。

結論

工業電腦是現代工業自動化的重要基石，使組織能夠優化流程、提高效率，並在以人工智慧為驅動力的創新中開拓新的可能性。隨著工業4.0時代的展開，工業電腦將繼續處於前沿地位，推動全球工業部門的數位轉型。憑藉其強固型設計、先進的功能以及對新興技術的適應性，工業電腦有望塑造自動化和人工智慧工業系統的未來。