?一文讀懂工業計算機與商用計算機的區別
第一、用途和功能:
工業計算機主要應用于工業自動化、智能制造、機器人控制、數據采集、和自動化測試等等與自動控制、信息采集、邊緣計算、云計算、及工業網關等等各個領域。它們能夠支持多種工業通信協議,如串口及并口協議、TCP/IP協議、Eathercat通訊協議、Mod bus、Profi bus和CAN bus等通訊協議,以實現與各種工業控制設備的通信及控制功能。此外,工業計算機還具備實時性、可靠性和安全性等特點,能夠滿足工業自動化領域對精確控制、高效生產和數據采集的要求。行業特種計算機還經常被用于軍事用途,例如無人機飛控、單兵作戰系統、槍械管理系統、移動武器火力系統等。
而商用計算機主要用于辦公、學習、娛樂和通信等一般消費市場領域。商用計算機的功能主要集中在辦公應用、互聯網瀏覽、多媒體娛樂和社交網絡等方面,以滿足個人和企業的日常需求。

通常情況下工業計算機分為四個大類,上架型工業計算機、工業一體機、無風扇工控機、三防類特種計算機。
上架工控機是傳統機型,一般是指寬度是19英寸,高度分別為1U、2U.......8U、16U等適合直接安裝進入標準機柜的計算機,其特點是可擴展性強,一般擁有數個PCI-e插槽,以適應插入各種工業控制卡、CPU運算卡、圖像捕捉卡等板卡;

顯示與計算為一體的工業計算機,一般根據尺寸分8寸、10寸、12寸、15寸、17寸、19寸、21寸等,根據表面觸摸控制可分為聲波觸摸屏、紅外觸摸屏、電阻觸摸屏、電容觸摸屏等形式,目前常用的觸摸形式是電阻觸摸屏和多點電容觸摸屏,電阻觸摸屏特點是穩定,不會被使用環境中的電磁輻射干擾,電容觸摸屏特點是用戶體驗好,實際作用中需要對不同應用環境做不同選擇;
無風扇工控機,一般是指為了適應工業環境而設計的被散熱工業計算機,無風扇設計可以有較避免由于風扇失效造成設備過熱而死機的情況;
三防類特種計算機,分別有三防平板電腦、三防筆記本電腦、強固一體機、強固無風扇工控機等,三防類產品要求產品防水、防沙塵、防振動,有的還需要防沖擊、防鹽霧、防霉菌等等功能,甚至還要求在高空低壓下工作,這就要求這類產品的結構設計嚴密,不能有縫隙,以防止水、沙塵等進入設備內部,一般防護等級用IPXX表述。
第四、關于使用環境:
工業計算機需要適應惡劣的工業環境,如高溫、低溫、濕度、振動、沖擊、高空低壓、沙塵和電磁干擾、鹽水侵蝕等。工業計算機的設計要求更為嚴格,必須具備防塵防水、耐高溫和抗振動等特性,以保證設備在惡劣環境中的穩定運行。例如,工業計算機通常能夠在-40°C至80°C的溫度范圍內正常工作,并具備防塵、防水和抗振動等特性。
商用計算機則適應一般室內環境,如辦公室、家庭和學校等,環境溫度變化不大、電源電壓穩定、無震動沖擊的情況下使用,對環境的要求較為寬松。商用計算機的設計更加注重外觀、便攜性和用戶體驗,以滿足個人和企業用戶的需求。
第五、設計要求:
由于工業計算機應用于不同的使用場景,所以硬件設計方面通常采用工業級主板、處理器、存儲設備和其他硬件組件。這些組件具備更高的可靠性和穩定性,采用高品質元器件和嚴格的質量控制流程。例如,工業計算機的主板采用高品質固態電容、工業級溫度范圍內的電子元件、寬壓電源模塊、抗腐蝕材料及結構設計以及為適應各種環境采用的各種工業接口,以確保在惡劣環境下的穩定運行;為適應超高超低溫度運行,需要對元器件進行選項篩選,以判斷失效曲線;為適應野外應用,要進行IP67或IP68級結構設計;為適應海洋作業,要進行鹽霧設計,以確保設備不會被海水侵蝕等等
商用計算機則采用消費級的硬件設計,追求更低的成本和更高的性能。商用計算機的設計更加注重外觀、便攜性和用戶體驗,以滿足個人和企業用戶的需求。商用計算機通常采用普通主板、標準處理器和存儲設備,以及通用的外設接口,以便用戶根據自己的需求進行擴展和升級。

工業計算機在生產過程中需要經過嚴格的測試和質量控制,以確保其可靠性和穩定性。常見的測試手段包括高低溫度測試、三維振動測試、電磁兼容性測試、溫度沖擊、濕度測試和防塵防水測試等。例如,工業計算機可能需要通過高溫高濕環境下的長時間運行測試,以驗證其在極端條件下的可靠性。
商用計算機也需要進行一定的測試,但通常不需要像工業計算機那樣進行嚴格的環境測試。商用計算機的測試主要集中在硬件功能、性能和兼容性等方面,以確保其正常運行和與外部設備的良好兼容。

第七、使用壽命和可靠性:
工業計算機的使用場景經常要求7*24小時不間斷運行,并且要求維修時間非常短,所以工業主機要求機器工作壽命通常較長,甚至有時要求可達到10年以上。這是因為工業環境中的設備更難以更換和維修,所以工業計算機需要具備較高的可靠性和耐久性。根據統計數據,工業計算機的平均故障率通常低于1%。
商用計算機的使用壽命一般較短,通常為3到5年。商用計算機的可靠性要求相對較低,一般在95%以上。根據統計數據,商用計算機的平均故障率約為3%至5%。

工業計算機通常采用穩定性和實時性較高的操作系統。其中,常見的工業級操作系統包括實時操作系統(Real-Time Operating System,RTOS)和嵌入式操作系統(Embedded Operating System)。這些操作系統專注于提供可靠性和實時性的支持,以滿足工業控制和自動化系統的需求。例如,常見的工業級操作系統包括VxWorks、QNX、Uinux、linux和Windows Embedded等,有時還人支持一些工業化小眾OS。
商用計算機則通常采用通用的桌面操作系統,如Windows、macOS和較少的Linux等。這些操作系統更注重用戶友好性、通用性和兼容性,以滿足個人和企業用戶的多樣化需求。
工業計算機的軟件支持主要集中在工業自動化、控制和監控方面。它們通常具備各種工業軟件的支持,如組態軟件、SCADA、各種工業控制軟件等。此外,工業計算機通常配備了專業的工業軟件,用于工業控制、數據采集、遠程監控和診斷等領域。
商用計算機的軟件支持則更廣泛,覆蓋了辦公應用、設計軟件、多媒體軟件和游戲等多個領域。商用計算機提供了豐富的軟件生態系統,用戶可以根據自己的需求選擇并安裝各種應用軟件。

工業計算機在安全性方面通常具備更高的要求。工業自動化和控制系統往往是關鍵基礎設施,需要保護免受惡意攻擊和未經授權的訪問。因此,工業計算機通常具備嚴格的安全措施和機制,如訪問控制、數據加密、硬盤寫保護和各種安全認證等,以保護系統的安全性和完整性。
商用計算機在安全性方面也有一定的措施,但通常不需要像工業計算機那樣嚴格。商用計算機主要關注個人數據和隱私的保護,提供基本的防病毒軟件和防火墻等安全功能。
