物聯網浪潮的關鍵推手：工業計算機

隨著聯網技術一日千里，網絡的節點如今已經不再只是家中的桌面計算機、或者移動設備，每一臺機器、每一個我們接觸的對象，未來都有可能變得“有意識”，我們的生活將會變得更加網絡化，通過林林總總的智能設備將使得我們與世界更加緊密，物聯網新時代已經來臨。而在這個概念中，隱藏于后的工業計算機（Industrial PC）是促成未來物聯網具象落實于生活中的重要推手，什么是工業計算機呢？

工業計算機可以簡單想成是工業自動化機器設備中的控制器。而一臺機器設備除了機械零件外，從數據、訊號的輸入到整臺機器動作，要能產生“自動化”能力最關鍵的零組件，就是控制器。其實自動化就是機器零件自動執行“程序”的過程，程序中的每條指令就是由控制器來分析下達，以借此達成機臺各部位自動工作的目標。

工業計算機和個人計算機的差異

說到工業計算機，一般人最想問的是：它和我們日常使用的計算機有什么不一樣？事實上，如果我們追溯到計算機的起源，一開始并沒有像現在這樣的分類。在二次大戰期間，為了應付軍方龐大復雜的運算，計算機以“超級計算器”的形象初登場。隨著戰爭結束，原本為軍用的計算機轉為民用，逐漸開發出不同的用途，經歷了無數演變，就出現了結合多項功能的個人計算機（PC）。而近幾十年科技的發展日新月異，個人計算機功能日益強大且逐漸普及，聰明的人類便動起了腦筋，想將PC應用在自動化設備的升級上，不過原本的PC雖有高效能卻不夠穩定，對于制程、環境要求嚴苛的工業來說并不足以應付，適用于不同專業領域的工業計算機于是誕生。

個人計算機著重在提供多元的需求，一般人可以用來打報告、看影片、玩在線游戲、處理各式各樣的事情。工業計算機由于被用于工業制程中，并不需要配置那么多的功能，而是更強調滿足特定需求，需要在某一特定環境下長期保持一致的表現，不能如個人計算機一樣經常出現小問題，否則就會蒙受巨大損失。另外，工業計算機是系統的核心設備，需要和其他周邊配合才能發揮作用，不像PC是以最終產品的方式呈現。若無較高的兼容性與擴充性供其增添配備，則不易為客戶所采納。

因為每種產業領域的需求都不太一樣，在某些高溫環境下的工業計算機可能需要具備更好的散熱能力、在某些產業中或許對防塵要求較高，像用于金融產業的ATM系統就是特別著重在滿足安全防護的需求，在開發系統時就要花比較多心力在這一個特點上，會根據不同的特性去量身定做。它的價值就在于能夠針對不同客戶，視不同需求提供訂制化的系統整合，因此少量多樣的供給是工業計算機產業的一大特色。因為工業計算機預計的使用年限是5-7年，產品周期比個人計算機長一些，因此購買工業計算機的選擇標準，不會像個人計算機一樣是著重在功能多樣性、外觀、價格等條件，而是看該品牌的技術優勢與售后服務。

工業計算機的種類

也是因為工業計算機幾乎是針對某種特定需求而生，它的型態可說是五花八門，如果要簡單做個分類，可以工業計算機的類型與層級來區分。大致上有板卡、子系統與系統整合解決方案三種：

板卡：又有單板計算機（Single Board Computer， SBC）、嵌入式計算機（Embedded Board）、PC/104模塊等類別。簡單來說，板卡就是以輕巧的板片造型，提供計算機主機功能的精密組件。單板計算機是一片具有總線的主機卡，本身就具備了計算機的所有功能，搭配軟件就可提供不同產業使用。嵌入式計算機則是為了要將工業計算機嵌入應用機臺，將單板計算機小型化。PC/104模塊就像個人計算機的擴充卡，可擴充單板計算機或嵌入式計算機的功能。

子系統：將單板計算機、基板、機箱、電源供應器等工業計算機的周邊，組合成可?作的一個系統，將它連接到大系統后就能使用，例如工業用服務器、工作站。

系統整合解決方案：針對某個產業或專業領域所開發的一整套系統，包含軟硬件以及周邊，通常為因應不同產業的需求，而有非常訂制化的產出，從事不同領域的系統整合開發廠商因為技術門坎不易進入，擁有較高的顧客忠誠度。相關的產品比如：自動提款機（ATM）、捷運系統。

工業計算機的產品供應鏈

雖然工業計算機和個人計算機無論在功能上、需求上、外觀上都有明顯的差別，不過兩者的基本組成沒什么兩樣，都是CPU（中央處理器）、芯片組、連接器、電路板、電源供應器、機箱、軟硬盤機等與其他的電子組件。基本上，供貨商也有頗高的重迭，許多零件商會同時供應給個人計算機制造商與工業計算機制造商，不過因為兩者的出貨量與產期并不一致，因此有些零件商會另辟一個部門專門供應工業計算機零件的生產。上游零件商賣零件給中游的工業計算機制造商后，工業計算機制造商會依據工業計算機種類的不同進行各式各樣的組裝，到了這個步驟，工業計算機的核心已大致成形。

而工業計算機要邁向市場的最后一步，最關鍵的角色就是系統整合商。因為組裝完成的工業計算機是基本配備，需要經過系統整合商針對不同專業領域作訂制化的系統整合，配合周邊的整并才能真正提供給終端客戶使用。另外，為了應對各式各樣的附加功能需求，加值經銷商則會將工業計算機進行加成一些軟硬件額外提供附加功能（例如防病毒軟件之于操作系統），再賣給系統整合商。

它可以被用在哪些地方？

工業計算機一開始就是為了讓工業生產升級成自動化的生產線而誕生，因此最主要的應用領域還是自動化產業。不過隨著各產業自動化的需求提升，越來越多地方需要使用工業計算機來幫助形成一套整體的控制系統。因此在應用上可說是遍地開花，除了工業制程的自動化生產線，在零售業、醫療、交通等都能看見工業計算機的蹤跡，包括便利商店收銀系統、自動倉儲設備、與捷運自動化系統等這些與我們日常生活密切相關的應用。基本上，只要是自動化設備應用的地方就一定有工業計算機的操控。

工業計算機的未來趨勢

目前物聯網的呼聲漸高、云端科技的浪潮席卷全球，工業計算機的應用也更加靈活多樣，各家硬設備廠商無不摩拳擦掌，準備在大有前景的未來分一杯羹。例如身為全球第二大工業計算機供貨商的研華科技（Adventech）在幾年前投入智慧農業的領域，幫阿里山上的高山百合花農設計了可以遠程監控花朵生長狀況的配置，讓農民免去不少長途通車的辛勞，也達成更有效的管理。

計算機通訊系統也成了近年來工業計算機主要的應用領域，隨著互聯網與通訊設備的整合，現在的通訊系統以開放架構的計算機取代傳統電話交換機，工業計算機也有機會能大展拳腳，例如銀行語音查詢系統、醫院預約系統等交互式語音服務（Interactive Voice Response）等都是應對通訊技術的革新所產生新的需求。

在醫療方面，大型精密的醫療設備，如核磁共振、計算機斷層仿真攝影、超音波診斷等，在二十多年前就已將工業計算機導入設備，而現在隨著人們對醫療相關服務與產品的需求與日俱增，醫院也導入了像是“自動化病床監控與醫療數據通訊系統”來協助做更有效率的醫療管理。除此之外，國防軍事工業一向作為科技競逐的標的，因為需要非常高規格的科技實力才能發展，所以也與工業計算機的發展息息相關。

而工業計算機未來的遠景遠不止于此，除了農業、通訊與醫療以外，無論是交通運輸、城市建設、零售物流等，都是相關廠商大力發展的領域，它的應用隨著科技的進展逐漸開枝散葉，值得我們拭目以待。