Что такое встраиваемый ПК?

Что такое встроенный ПК?

Встроенный ПК — это компьютерная система, интегрированная в устройство, разработанная для определенных приложений.

Встроенные ПК встраиваются для достижения определенных функций в машины, устройства и другое оборудование. Они находят применение в широком спектре продуктов, требующих управления, включая промышленное оборудование, медицинские приборы и бытовую технику.

Применение встроенного ПК

Встроенные ПК отличаются от компьютеров общего назначения по нескольким аспектам:

• Долгосрочная стабильная поставка: Компьютеры общего назначения часто меняют модели, что делает их непригодными для промышленного применения. Встраиваемые ПК требуют долгосрочных стабильных поставок и поддержки для таких компонентов, как ЦП и операционные системы (ОС).
• Высокая надежность: Компьютеры, используемые для офисных задач, работают в относительно спокойных условиях с умеренным временем безотказной работы и условиями. При их использовании в промышленных целях возникают опасения из-за возможности возникновения неисправностей. Встраиваемые ПК используют прочные и надежные компоненты.
• Высокая устойчивость к воздействию окружающей среды: Встроенные ПК могут выдерживать суровые условия окружающей среды, такие как температура, влажность, пыль, вибрация, электромагнитные помехи, и обладают водонепроницаемостью.
• Расследование для устранения неисправностей: В случае неисправностей проводятся тщательные расследования того, какой компонент вышел из строя, почему он вышел из строя и влияет ли проблема на другие продукты. Компьютеры общего назначения часто полагаются на замену компонентов без достаточного расследования.
• Различия во вводе/выводе: Встраиваемые ПК обладают большим разнообразием вариантов ввода и вывода по сравнению с компьютерами общего назначения.

Конкретные области применения встраиваемых ПК:

• Автоматизация производства и промышленное оборудование: роботы, производственное оборудование, контрольно-измерительное оборудование и т. д.
• Медицинские приборы: сканеры КТ (компьютерной томографии), аппараты МРТ (магнитно-резонансной томографии), рентгеновское оборудование и т. д.
• Сетевое оборудование: серверы, модемы, устройства управления связью и т. д.
• Измерительные/точные приборы: Газовые хроматографы и т. д.
• Транспортное оборудование: Железнодорожные транспортные средства, автомобили и т. д.

Принципы встраиваемых ПК

1. Отличия от микроконтроллеров

Микроконтроллеры, подобные встроенным ПК, в основном используются в потребительской электронике для определенных и локализованных ролей при интеграции в устройства. В отличие от них, встроенные ПК контролируют все устройство, координируя соединения с несколькими микроконтроллерами внутри устройства, взаимодействуя с внешними устройствами и облегчая связь с пользователями для выполнения предполагаемых операций.

2. Расширенные возможности обработки данных и графики

Встроенные ПК используют операционные системы, такие как Windows или Linux, напоминающие компьютеры общего назначения или серверы. Интеграция встроенных ПК в устройства позволяет выполнять расширенную обработку данных и использовать многомерные графические функции.

3. Воспроизведение операций квалифицированных рабочих

Использование высокопроизводительных компьютеров позволяет механизировать и автоматизировать тонкие операции, выполняемые квалифицированными рабочими.

4. Сотрудничество с процессами проектирования и производства

В производственных процессах широко распространено проектирование с использованием САПР (система автоматизированного проектирования). Компьютеризация устройств позволяет осуществлять прямую интеграцию проектных данных из систем САПР в производственное оборудование, повышая производительность.

5. Использование в медицинских приборах

В медицинских устройствах встроенные ПК управляют данными, такими как диагностическая и исследовательская информация, устраняя необходимость носить записи пациентов в пределах учреждения. Кроме того, есть ожидания от приложений, таких как диагностика с помощью ИИ (искусственного интеллекта) и достижения в узкоспециализированной медицинской практике.

6. Риски компьютеров общего назначения

Когда производители оборудования принимают компьютеры общего назначения для разработки новых моделей, эти компьютеры могут иметь короткий срок службы продукта и оказаться невыгодными с точки зрения поддержки. Поэтому многие производители оборудования все чаще обращаются к компьютерным специалистам для разработки специализированных встраиваемых ПК.

Выбор встраиваемого ПК

1. Возможности обработки

Выбор ПК и программного обеспечения с достаточной вычислительной мощностью относительно требуемых спецификаций имеет первостепенное значение.

2. Экологические соображения

Крайне важно тщательно рассмотреть условия окружающей среды устройства, на котором будет установлен встроенный ПК. Необходимо учитывать такие факторы, как часы работы, срок службы, температура, влажность, вибрации, пространство и возможность подключения к другим устройствам.

3. Долгосрочная поддержка

Поскольку ожидается, что устройства со встроенными ПК будут работать в течение длительного времени, встроенный ПК также должен иметь длительный срок службы. Долгосрочная поддержка ПК, особенно с точки зрения доступности компонентов, является критически важным фактором.

4. Реагирование на чрезвычайные ситуации

Во время таких катастроф, как землетрясения или тайфуны, бесперебойная поставка и доступность услуг являются важнейшими требованиями.

Тенденции во встраиваемых ПК

1. Непрерывность

Непрерывность необходима для встраиваемых ПК, позволяя пользователям эксплуатировать устройства в течение длительных периодов времени. Долговечная конструкция и непрерывная поставка компонентов имеют решающее значение.

2. Эффективность использования пространства

Поскольку устройства становятся более многофункциональными, компактными и легко интегрируемыми, ПК становятся выгодными. Также необходимы улучшенная производительность и функциональность ПК.

3. Стандартизация

Тенденция во встраиваемых ПК варьируется от дорогих специализированных устройств до экономически эффективных обычных моделей. Стандартизация используемых компонентов также имеет важное значение.

4. Использование технологии ИИ

Технология ИИ становится широко распространенной в промышленном секторе. Интеграция ИИ во встраиваемые ПК позволяет анализировать большие объемы данных с датчиков Интернета вещей, проводить самодиагностику состояния устройств и повышать точность проверки устройств.