工控機(jī) : 發(fā)展歷程、特性與解決方案

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，工控機(jī)已成為推動(dòng)自動(dòng)化、提升生產(chǎn)效率及促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要關(guān)鍵之一。相較于商用電腦，工控機(jī)必須具備更強(qiáng)的耐用性、更高的可靠性、更長(zhǎng)的使用壽命，才能克服各種嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境，滿足不同行業(yè)的應(yīng)用需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的普及與邊緣運(yùn)算的興起，工控機(jī)的應(yīng)用范圍持續(xù)增加，已經(jīng)跳脫傳統(tǒng)的工廠環(huán)境，開(kāi)始覆蓋了交通、能源、醫(yī)療、城市建設(shè)、海事甚至軍事等領(lǐng)域，成為這些領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用的核心支柱。本文將從工控機(jī)的發(fā)展歷程中，剖析其產(chǎn)品特性，并介紹Cincoze的工控機(jī)產(chǎn)品布局和高度差異化的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

工控機(jī)的演進(jìn)過(guò)程

起源與早期應(yīng)用
最初，工業(yè)應(yīng)用主要依賴商用電腦來(lái)執(zhí)行任務(wù)。然而，隨著工業(yè)自動(dòng)化需求增長(zhǎng)、任務(wù)日益復(fù)雜，以及越來(lái)越多惡劣環(huán)境中的任務(wù)可以由電腦取代人工執(zhí)行，傳統(tǒng)商用電腦顯然無(wú)法負(fù)荷這些挑戰(zhàn)，也因此催生了工控機(jī)的誕生。1984年，IBM推出了首款5531工控機(jī)，開(kāi)啟了工控機(jī)的新紀(jì)元。早期的工控機(jī)主要應(yīng)用于工廠生產(chǎn)制造流程中，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)機(jī)器設(shè)備。這些硬件設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，重點(diǎn)在于提升耐用性和穩(wěn)定性。為了確保能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，工控機(jī)通常采用低功耗、高耐久性的元件，并配備無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，以避免灰塵和顆粒物對(duì)內(nèi)部元件的損壞。
關(guān)鍵技術(shù)的提升與物聯(lián)網(wǎng)的加持
隨著在電源管理、散熱技術(shù)和擴(kuò)展性上取得顯著進(jìn)展，加上物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的快速發(fā)展，工控機(jī)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不再僅要求耐用性，而是融入了更多功能性和靈活性，并成為連接整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的核心。通過(guò)多樣的 I/O 接口，工控機(jī)能夠與其他設(shè)備串接，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與分析；搭配 Mini PCIe 插槽、SIM 卡插槽等，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸、衛(wèi)星定位等功能。不僅可以將數(shù)據(jù)傳輸至控制中心或云端，還能支持遠(yuǎn)程監(jiān)控等多種應(yīng)用。應(yīng)用市場(chǎng)也從制造業(yè)擴(kuò)展至能源管理、環(huán)境監(jiān)控、智慧城市和交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域。

AI技術(shù)驅(qū)動(dòng)的新定位
近年來(lái)，邊緣運(yùn)算與人工智能（AI）的融合重新定位了工控機(jī)的角色。如今的工控機(jī)不僅需要在邊緣端處理大量數(shù)據(jù)，還必須具備智能分析、判斷和決策的能力，成為提高生產(chǎn)效率并降低運(yùn)營(yíng)成本的重要推手。這些新技術(shù)的應(yīng)用促使工控機(jī)在設(shè)計(jì)上必須更加強(qiáng)大，性能更加優(yōu)秀，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，并滿足未來(lái)智慧化工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

工控機(jī)的特性

工控機(jī)憑借多項(xiàng)特性，得以廣泛使用在各種工業(yè)應(yīng)用中。這些特性不僅能克服嚴(yán)苛環(huán)境的挑戰(zhàn)，還能夠滿足各種復(fù)雜的應(yīng)用執(zhí)行需求。

工業(yè)級(jí)用料與強(qiáng)固設(shè)計(jì)
工控機(jī)必須選用高可靠性的工規(guī)料件，這些材料為工控機(jī)的耐用性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。面對(duì)安裝環(huán)境的嚴(yán)峻考驗(yàn)，工控機(jī)在設(shè)計(jì)上特別注重產(chǎn)品的強(qiáng)固性。包括無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、一體成形的金屬機(jī)構(gòu)，以及具備寬溫、寬壓、防塵防水、耐沖擊震動(dòng)等特性。

高可靠度與環(huán)境適應(yīng)性
工控機(jī)通常透過(guò)通過(guò)或符合多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)認(rèn)證，來(lái)證明其高可靠性和適應(yīng)性。此外，針對(duì)特殊行業(yè)的應(yīng)用需求，還需具備如軌道交通、車載設(shè)備、海事等專屬的認(rèn)證。

需求客制化
為快速滿足不同客戶多樣化的應(yīng)用需求，工控機(jī)需要具備高度的客制化能力。模塊化設(shè)計(jì)正是理想的解決方案之一，能夠在售前階段根據(jù)具體任務(wù)需求快速進(jìn)行配置。

長(zhǎng)期供應(yīng)
長(zhǎng)期且穩(wěn)定的供應(yīng)鏈?zhǔn)枪た貦C(jī)產(chǎn)業(yè)的一大特色。由于機(jī)器設(shè)備的使用年限較長(zhǎng)，安裝的工控機(jī)也需要具備較長(zhǎng)的生命周期。一般來(lái)說(shuō)，工控機(jī)的生命周期可達(dá)10至15年。 

Cincoze的工控機(jī)布局

Cincoze擁有四大產(chǎn)品線，16個(gè)系列，超過(guò)500個(gè)以上的產(chǎn)品機(jī)種，提供齊全完整的工控機(jī)運(yùn)算解決方案。

RUGGED COMPUTING – 專為嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境打造的工控機(jī)
根據(jù)運(yùn)算效能、體積和功能性，打造七大系列產(chǎn)品矩陣，提供靈活且全面的布局，可滿足不同面向的工業(yè)應(yīng)用需求。

DISPLAY COMPUTING – 提供HMI解決方案的工業(yè)平板電腦
涵蓋適用于室內(nèi)工業(yè)環(huán)境、戶外高亮環(huán)境，以及能整合于機(jī)器設(shè)備中的六大平板電腦與觸控屏幕系列，提供從運(yùn)算效能、屏幕尺寸、顯示比例與觸控方式等近百種豐富選擇。

GPU COMPUTING – 針對(duì)執(zhí)行AI應(yīng)用的GPU電腦
目前產(chǎn)品線包括了MXM GPU電腦和PEG GPU電腦兩大系列，并計(jì)劃在未來(lái)推出SoM GPU電腦?？蛻艨梢愿鶕?jù)應(yīng)用需求的復(fù)雜度，靈活選擇適合的機(jī)種，執(zhí)行各種Edge AI的運(yùn)算任務(wù)。

MACHINE COMPUTING – 滿足機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用所需的工控機(jī)
預(yù)計(jì)于2024年底問(wèn)世，專為安裝在機(jī)器視覺(jué)設(shè)備的機(jī)柜中所打造的產(chǎn)品線。不僅考慮了安裝需求和操作便利性，還根據(jù)效能與功能定位分為三大系列，以滿足各種機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用需求。

三大特殊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

Cincoze工控機(jī)在設(shè)計(jì)上具備三大特殊設(shè)計(jì)，能使客戶有效降低停機(jī)成本、提升操作便利性，并保障投資的長(zhǎng)期價(jià)值。這些優(yōu)勢(shì)促使Cincoze在市場(chǎng)中脫穎而出，并成功實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)。

強(qiáng)固性 – 將停機(jī)成本最小化
Cincoze 工控機(jī)以其優(yōu)秀的強(qiáng)固性著稱，透過(guò)通過(guò)或符合多項(xiàng)國(guó)際級(jí)認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)證明產(chǎn)品的高度可靠性。正因?yàn)檫@樣的可靠性，能夠降低停機(jī)成本。這些認(rèn)證主要涵蓋三大面向：環(huán)境適應(yīng)性、EMC（電磁兼容性）和安全性。
在環(huán)境適應(yīng)性方面，Cincoze工控機(jī)經(jīng)過(guò)了寬溫、耐沖擊震動(dòng)等測(cè)試，能克服來(lái)自惡劣環(huán)境中的挑戰(zhàn)。EMC測(cè)試則包括ESD（靜電放電）、RS（輻射敏感性）、EFT（快速瞬變脈沖）和Surge（雷擊浪涌）等標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這些測(cè)試，能讓Cincoze工控機(jī)在執(zhí)行各種應(yīng)用時(shí)更加可靠。至于安全性方面，Cincoze 工控機(jī)通過(guò)了如美國(guó)UL安全認(rèn)證和LVD（低電壓指令）等測(cè)試，進(jìn)一步保障了使用者和設(shè)備的安全。

用戶導(dǎo)向 – 高度的使用便利性
Cincoze 工控機(jī)的設(shè)計(jì)兼顧了不同時(shí)期的使用需求，確保每個(gè)階段的使用便利性。在售前，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，能夠靈活的根據(jù)客戶需求進(jìn)行配置，提供快速的解決方案。在產(chǎn)品部署階段，Cincoze提供多種應(yīng)用導(dǎo)向的功能（如PoE、IGN等）使得部署過(guò)程更快速與高效。在使用期間，Cincoze工控機(jī)易于維護(hù)的特性，例如將重要的開(kāi)關(guān)和設(shè)定集中在前面板的維護(hù)區(qū)，讓客戶在維修時(shí)節(jié)省成本與時(shí)間。

未來(lái)前瞻性 – 有效保障客戶投資
Cincoze 工控機(jī)具備系列一致性與對(duì)未來(lái)的擴(kuò)展彈性，能有效保障設(shè)備資產(chǎn)的長(zhǎng)期價(jià)值。這反映在三個(gè)方面：首先，同系列產(chǎn)品保持一致的ID設(shè)計(jì)，包括體積、尺寸、鎖固孔位等，讓客戶在升級(jí)至下一代產(chǎn)品時(shí)，無(wú)需重新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。其次，高度兼容性是另一優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在 Cincoze 的模塊/接口設(shè)計(jì)上，前一代的模塊/接口可在下一代機(jī)種上繼續(xù)使用，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫升級(jí)。最后，彈性擴(kuò)展設(shè)計(jì)能快速滿足未來(lái)可能增添 I/O 或其他功能的需求，進(jìn)一步保障客戶的設(shè)備投資價(jià)值。