工業(yè)計算機是一種特定類型的計算系統(tǒng)，旨在管理機器自動化、制造設備和新時代自主機器人的各種工廠和工業(yè)工作負載。

工業(yè)計算機和商用計算機的區(qū)別

在工業(yè)計算應用中，工業(yè)電腦和商用電腦經(jīng)常被相互比較。這是因為它們在存儲、處理和通信方面具有相似的計算能力。但是，工業(yè)電腦的設計具有更高的可靠性、使用壽命和靈活性。本文小編將介紹工業(yè)電腦和商用電腦之間的差異，以及是什么使工業(yè)計算機成為企業(yè)級計算部署中的關(guān)鍵解決方案。

什么是商用電腦？

商用計算機是一個術(shù)語，用于描述需要比普通消費級產(chǎn)品更高的功能和可靠性的更密集的計算應用程序。通常放置在控制室內(nèi)環(huán)境下，由于其巨大的規(guī)模和高功率要求。例如，工作站計算機是一種商用計算機，其計算性能高于個人計算機，但不如工業(yè)計算機先進。工業(yè)計算機和工作站計算機都具有高容量的GPU接口和高性能，但在堅固性方面有所不同。通用商務商用計算機用于： 訪問互聯(lián)網(wǎng) 、文字處理軟件、 渲染高清視頻、音樂和游戲 、數(shù)據(jù)分析等。

什么是工業(yè)計算機？

工業(yè)計算機專門設計用于需要高效和可靠性能的惡劣環(huán)境中的遠程工業(yè)操作。工業(yè)計算機與其他計算機的不同之處在于其堅固的設計同時保持高性能。工業(yè)計算機運行更復雜的任務，例如： 處理強大的自動化軟件（機器人自動化），數(shù)據(jù)采集（預測性維護），高精度機器視覺，機器對機器 (M2M) 通信 ，AGV（自動導引車）系統(tǒng) 。

工業(yè)計算機與商用計算機

工業(yè)計算機和商用計算機之間存在顯著差異。許多差異與其在可能導致有害故障的惡劣環(huán)境中持續(xù)運行的能力有關(guān)。例如，工業(yè)計算機在機械結(jié)構(gòu)設計方面具有穩(wěn)健性，并采用無風扇和無電纜設計。這些關(guān)鍵設計特性專門設計到工業(yè)計算機中，以確保在暴露于易受水、灰塵、極端溫度、沖擊和振動影響的最惡劣環(huán)境中時的耐用性、可靠性和使用壽命。

設計和組件

1. 無風扇對比風扇冷卻

工業(yè)計算機以其獨特的無風扇設計而聞名。工業(yè)計算機不使用主動旋轉(zhuǎn)風扇進行風扇冷卻，而是利用散熱器和熱管將熱量從計算機 (CPU) 的最熱部分散發(fā)到計算機的外部。這是一種非常簡單而有效的方法，可以消除關(guān)鍵組件的熱量以確保計算機繼續(xù)運行。相比之下，許多商用計算機使用主動冷卻方法風扇冷卻變壓器來散熱，這不適合工業(yè)應用。

2. 無線對比有線

工業(yè)計算機消除了電纜的使用，以減少連接中電纜松動、承受外部中斷和電纜燒毀的可能性。相反，他們限度地使用熱插拔擴展卡來連接每個組件。而對于商用計算機來說，它們之所以傾向于呆在受控環(huán)境中，也是因為它們的有線計算機組件。

3.工業(yè)級對比商業(yè)級組件

工業(yè)計算機由經(jīng)過測試的工業(yè)級材料制成，以確保在惡劣環(huán)境中部署時的耐用性和可靠性。與并非為在惡劣環(huán)境下生存而設計的商用計算機不同，工業(yè)計算機使用經(jīng)過測試的高品質(zhì)組件，可以承受廣泛的工作溫度。例如，工業(yè)級計算機機箱由擠壓重型金屬制成，以應對沖擊和振動等嚴峻的工業(yè)挑戰(zhàn)。相比之下，商用計算機的機箱通常由薄鋁和丙烯酸塑料制成，以降低成本。

堅固性和可靠性

1. 沖擊和振動

機器人自動化和采礦過程等工業(yè)應用經(jīng)常遇到高水平的沖擊和振動。因此，工業(yè)計算機的設計旨在限制由沖擊和振動引起的潛在故障。為了確?？煽啃?，在這些條件下，好的工業(yè)計算機通過采用無風扇設計和使用一體式機箱來消除故障點。外殼采用一體式設計，以避免額外的接頭和螺釘。這些工業(yè)級設計技術(shù)提供了一種堅固的結(jié)構(gòu)，甚至可以滿足 MIL-STD-810G 沖擊和振動的資格，這表明計算機具有在特定軍事應用中使用的能力。

另一方面，商用計算機由許多活動部件組成，例如電纜、風扇和硬盤。外部底盤由鋁金屬和丙烯酸塑料制成，不能承受高強度的沖擊和振動。事實上，商用電腦的很多方面都因常見的故障點而不適用于沖擊和振動。

2. IP（入口保護）等級

堅固可靠的工業(yè)計算機的關(guān)鍵是消除多重故障，尤其是灰塵和水元素造成的故障。許多工業(yè)應用要求計算機在極其骯臟和積水的環(huán)境中運行；例如，食品加工中的自動化設備需要使用帶有特殊化學試劑的大功率噴射器進行日常衛(wèi)生沖洗。因此，工業(yè)計算機從外觀設計（一體式機箱）、無風扇散熱，甚至防塵防水的特殊連接器（M12）都具備了IP防護等級。M12 連接器是防塵防水的連接器，帶有內(nèi)置鎖，用于將電纜固定到計算機上。同時，商用計算機及其用例通常不需要IP等級。但由于大多數(shù)商用計算機都在室內(nèi)和干燥的辦公空間中使用，因此不需要IP保護。

3. 極端溫度

如前所述，工業(yè)電腦使用散熱器和熱管而不是使用風扇來有效散熱。它還由高度耐用的工業(yè)級組件組裝而成，可以承受從–40?C到85?C的更高溫度，從而能夠在極冷和極熱的環(huán)境中運行。

帶有主動冷卻風扇的商用計算機只能承受0 –35?C的溫度。熱量是計算電子產(chǎn)品的不利因素，因為如果沒有適當冷卻，它會損壞CPU、內(nèi)存和存儲等關(guān)鍵任務組件。因此，有源風扇是商用計算機的流行冷卻解決方案，用于從系統(tǒng)本身帶走熱量。

4. 電磁干擾 （EMI）

電磁干擾是一種電磁場在相同射頻(RF)范圍內(nèi)干擾另一個電磁場的現(xiàn)象。EMI會導致電路性能下降，甚至可能使其無法正常工作。工業(yè)計算機設計確保完全隔離并防止輻射穿透計算機。FCC和EC等合規(guī)性標準是確保EMI安全性和兼容性的常見做法。工業(yè)計算機和商用計算機都必須符合EMI合規(guī)性和安全法規(guī)，才能用于各種應用。

5. 功率范圍廣

工業(yè)計算機的電源單元（PSU）設計完全無風扇、無電纜和寬電壓保護。寬功率范圍允許輸入范圍為9V至48V，并配有過壓保護 (OVP) 以防止超過55V的輸入和過流保護 (OCP) 以防止浪涌電流損壞系統(tǒng)。但是，商用電腦的電源使用主動冷卻風扇和電纜，導致灰塵和污垢堵塞系統(tǒng)。損壞的PSU會因過熱和電壓波動而起火，從而對計算機組件造成永久性損壞。

6. 擴展能力，豐富的I/O端口 有限的 I/O 端口

工業(yè)計算機能夠管理各種數(shù)據(jù)輸入，為實時決策傳輸數(shù)據(jù)。此外，工業(yè)計算機提供廣泛的輸入或輸出端口，以實現(xiàn)其可擴展性和滿足工業(yè)工作負載的能力。例如，有串口、USB、PoE LAN、視頻端口、DIO/GPIO、M12 端口等等。I/O 靈活性是許多依賴模擬和數(shù)字連接的工業(yè)計算部署的關(guān)鍵要求。相比之下，商用計算機在 I/O 方面受到限制，但通常會提供最新的 I/O 端口以獲得最佳性能。

當可靠性很重要時，選擇工業(yè)計算機

工業(yè)計算機支持嵌入式應用程序，由于其設計壽命長，可以使用5到7年?？傮w而言，工業(yè)計算機專為終極可靠性和長期使用而設計，不會出現(xiàn)任何中斷。至于商用計算機，它們的設計是基于當前的趨勢，以性能作為其規(guī)格要求。這就是為什么大多數(shù)商用計算機可以相對較快地升級到最新技術(shù)的原因。

工業(yè)計算機的主要優(yōu)勢是什么？

工作負載整合：工業(yè)計算機具有同時完成多項任務的處理能力，減少硬件占用空間

物聯(lián)網(wǎng)連接：豐富的有線I/O 和無線連接技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)和前沿設備，以及來自遠程和移動環(huán)境的數(shù)據(jù)傳輸。

可靠性：智能設計和堅固耐用的功能使工業(yè)計算機能夠抵御各種工業(yè)環(huán)境中遇到的嚴峻和具有挑戰(zhàn)性的物理因素

可擴展性：工業(yè)計算機擁有模塊化設計，允許互換擴展選項。

安全性：具有TPM 2.0 標準的可信平臺模塊可實現(xiàn)硬件啟動安全、加密和網(wǎng)絡安全保護。

智能自動化：強大的處理和性能加速選項支持實時推理分析和機器學，在崎嶇的邊緣實現(xiàn)更豐富的、數(shù)據(jù)驅(qū)動的自主性。

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