个人电脑大致分为工业电脑和消费类电脑。工业电脑和消费类电脑有什么区别?我们将解释什么是工业电脑、工业电脑的特点及其使用方式,并解释为什么工业电脑的市场规模在扩大。

什么是工业电脑?与消费类电脑的区别

通常所说的工业电脑没有明确的标准。工业 PC 有时被称为 FAPC(工厂自动化个人计算机)、嵌入式 PC、嵌入式 PC 等,它们也统称为工业 PC。从这些 PC 的名称中可以看出,作为控制设备和工业设备的一部分组装的 PC 被归类为制造场所和管理设备中的工业 PC。

相反,用于开发、办公和家庭使用的个人电脑,而不是制造场所或管理设备,被称为消费类PC。消费类电脑的设计重点是处理能力、多功能性和成本,前提是它们将在广泛的范围内使用。另一方面,在设计工业 PC 时,重点是长期稳定的运行和对恶劣环境的抵抗力。

工业 PC 所需的条件和特性

与消费类个人电脑相比,工业电脑具有以下特点。

  • 供应和维护的长期稳定性

新型号的消费电脑将陆续出现,操作系统和软件将在短时间内被新款所取代。这样的变更是一个沉重的负担,需要大量的人力、时间和预算,例如更换设备和重新验证操作。

此外,对于消费类PC,随着我们转向新机型,我们将终止对旧型号的零件的供应和支持。对于预计将长期运行的大型设备控制系统来说,零件供应和支持的终止是一个主要问题,可能需要进行系统重组。从这个角度来看,供应和维护的长期稳定性对于工业电脑至关重要。

  • 支持传统型号

除了保证零件供应和维护的长期稳定性外,它还可以支持老一代开发的商业模式的控制系统,这也是工业电脑的一个特点。“○ 一代” 一词用于消费类个人电脑配置的基本部分。切换这一代时,可能无法将其组合使用,也可能无法展示其性能。工业 PC 通常与这些传统型号(老一代)兼容,可以长期维护控制系统。

  • 可以长期连续运行

据说消费类个人电脑的设计使用寿命为几年,前提是电源在不使用时会关闭。另一方面,制造场所和基础设施控制系统中使用的工业 PC 必须长时间不间断地运行。因此,使用高度耐用和可靠的部件来实现持续运行,特别是对于主板和电源等重要部件。

  • 在恶劣环境下运行

与设计用于办公室和家庭的消费类电脑不同,必须考虑工业电脑是否有可能安装在各种环境中。它专为应对恶劣的安装环境而设计,例如高温高湿、灰尘、振动和电磁波的影响。

  • 为维护/修复提供顶级支持

如果家用电脑出现问题,可以通过更换零件或解决软件问题来解决问题。但是,当它在工业中使用时,不仅要简单地更换零件和软件本身,而且还要防止问题再次发生。需要进行彻底的调查,例如故障发生的原因,可以采取哪些措施来防止问题再次发生,以及它是否会影响其他软件或设备。
一些工业电脑制造商会进行这些验证并将结果作为报告发布。此外,我们经常有一个系统来保持稳定的运行并在出现故障时尽可能多地恢复。许多工业 PC 都有这种高级支持。

与消费类电脑相比,工业电脑通常用于特殊条件和环境,具有这些特性。为了满足这些条件,使用了通常不使用的部件,并且用于维持设备运行的支持系统非常充分。因此,工业电脑比消费类个人电脑更昂贵,而且售价通常更高。此外,规格通常是根据使用条件和环境来选择和设置的,可以定做。

工业 PC 和 PLC 领域

现在,让我们回顾一下对工业电脑的需求以及它们是如何演变的。另外,它是如何与工业电脑一起用作控制部件的 PLC(可编程逻辑计算机)分开的?

在个人电脑普及之前,存在各种类型的计算机。工业计算机也是如此。在个人电脑普及之前,工业计算机是内置在机架中的板式计算机。

像我们今天一样的 PC 形状的出现在 20 世纪 80 年代。在20世纪90年代,随着CPU的创新和Windows的出现,主板电脑变得不那么受欢迎了,工业电脑成为主流。

另一方面,专门从事控制的PLC已变得主要受到该领域的工程师和开发人员的欢迎。过去使用的序列图可以很容易地以梯形程序的形式组装,并且已经实现了操作的进一步简化和控制的可视化。随着PLC本身的发展和服务系统的增强,PLC在控制领域变得越来越普遍。

通过这种方式,PLC 更擅长控制工业 PC 可以做的一些事情,因此我们一直在用 PLC 取代 PLC,而以前我们使用的是工业 PC。但是,有些事情只能用工业电脑来完成,有些事情是工业电脑擅长的。

就控制而言,PLC 是一个更专业的职位。另一方面,可以说工业电脑具有广泛的防御能力,可以在其中处理和显示控制数据或与其他应用程序链接。工业电脑和可编程逻辑控制器在功能上有一些重叠之处,被认为是相互独有的,现在它们正在其专业的不同领域不断发展。

为什么对工业 PC 的需求在增加

正如我们在上一节中看到的那样,工业电脑已经与PLC分开,但是近年来工业电脑市场发生了变化。

2019年,MIC研究所发布了《2019年版边缘计算扩展工业电脑市场的现状和前景》。据此,预计从2018年到2022年,工业个人电脑将以5.7%的复合年增长率增长,市场规模达到1361亿日元。

正如本预测所示,工业电脑需求预计增长和市场增长的原因有两个。

一是工业电脑已经变得像PLC一样可靠和耐环境。传统上,PLC 在运行稳定性和耐环境性(例如气密性和防水性)方面领先一步。但是,近年来,这种差异被发热量较少的CPU和主板的开发所填补。

另一个原因是,控制系统中 “信息的重要性” 再次引起人们的关注。随着物联网和人工智能的实际应用并在控制系统中变得越来越重要,交换信息的重要性与日俱增。正在追求如何获取信息,在不损失其价值的情况下提供信息,以及如何有效地使用信息。

有些技术正在引起人们的关注,以便更有效地利用这些宝贵的信息。这就是边缘计算,它增强了信息的实时性,并将物联网和人工智能推向了下一步。

在传统物联网中,在许多情况下,信息仅用于可视化。但是,将来,通过将收集到的信息作为大数据进行分析和利用,预计将产生生产率的差异。为此,将需要边缘计算在必要时分析站点端的数据并提高信息利用的速度。由于对能够分析此类数据、连接到云端和可视化现有数据的工业设备的需求,对工业 PC 的需求正在增加。

MIC研究所的市场研究还预测了工业电脑将如何用于边缘计算应用。关于边缘计算的定义有各种各样的理论,尽管MIC研究所定义的边缘计算是狭义的,但其过渡有望显示出显著的增长。从2018年的5.1%到2022年的21%,我们预计未来许多工业电脑将用于边缘计算。

进入工业电脑在边缘取得长足进步的时代

同时,边缘计算变得越来越重要,对工业电脑的需求也变得越来越重要。此外,随着应用领域的扩大,工业电脑将比以往任何时候都更加发展。将来,工业电脑可能成为新控制系统不可或缺的一部分。

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