嵌入式计算机的分类与应用

嵌入式计算机是为特定的软件控制任务而设计的专用计算平台。这些不是我们在家或办公室使用的典型台式消费级计算机。嵌入式计算机的应用范围从工业自动化，数字标牌，自动驾驶汽车到太空探索等等。
通常，嵌入式计算机是硬化设备，因为它们的用例通常会在具有挑战性的恶劣环境条件下使用，例如极端温度，振动，冲击，灰尘和湿度。
嵌入式计算机的类型多种多样，从坚固的工业箱式PC到平板PC，迷你PC，工业机架服务器，车辆计算机和物联网网关。
在本文中，我们将介绍不同类型的嵌入式计算机，并介绍每种类型的用例。
一、坚固的工业Box PC
坚固耐用的工业嵌入式计算机位于复杂的外壳内，可防止恶劣条件。计算机中的电子设备也设计得坚固耐用。
在大多数情况下，Rugged Box PC的外壳是由阳极氧化铝制成的。这使其耐用，抗腐蚀，防尘和防潮。坚固的计算机可以安装在室外，而无需任何额外的保护。
用例
坚固的工业Box PC对于海上石油钻井平台可能非常有效。这些设施通常位于海洋中部，到处都是危险的重型机械和易燃物质。
就像许多其他远程设施一样，海上石油钻井平台必须始终在线。无论是简单的Wifi员工访问互联网，还是高级的基于云的监视系统和IoT监视传感器。在这些地方，工业级坚固的网络设备可以比传统的消费级硬件更加可靠。这里的设备应确保在极端高温或低温，潮湿和腐蚀的条件下全天候运行。
二、平板电脑
Panel PC带有集成的显示屏和键盘，有时还带有多合一触摸屏。面板式PC可以使用不同的I / O模块进行扩展，以满足行业标准。这种类型的嵌入式计算机旨在通过其界面，尤其是通过坚固的屏幕，与人类进行更轻松，更好的交互。某些Panel PC带有触摸屏，可以在工作手套上使用它，并且可以抵抗有毒物质和震动。
平板电脑可用于人类无法接触的地方。例如，用于控制食品加工机器，大型机械臂，制药，工业制造，包装工业等。
用例
制造业中的组装线对于消费级PC或平板电脑来说是没有地方的。这些地方充满化学物质，振动，水，灰尘等。平板电脑的触摸屏很容易损坏。
平板电脑是管理工业机械过程的理想选择，并且在装配生产线中非常高效。生产线上的工人在工作时可以触摸计算机屏幕。屏幕和计算机均受到防尘，防潮，化学液体，振动和极端温度的保护。

三、迷你电脑
迷你电脑通常是低计算量的嵌入式计算机。但是最大的好处是它们很小，通常很便宜。微型PC可以在需要智能的狭小空间中使用。
小型PC嵌入式计算机可以在网络安装中用作安全设备，例如防火墙或VPN路由器。坚固的微型PC是苛刻条件下需要24×7运行和安全的制造设施或工业安装的理想选择。
用例
机场的数字标牌是小型PC的良好应用。它们可以安装并轻松固定在机场标牌展示架的背面。它可以处理来自中央网络或云的所有信息，并输出到一组显示器。
如果是坚固的微型PC，则可以将其安装在机场外部，并能抵抗各种温度，并提供有关进出航班的信息。

四、工业机架服务器
机架式服务器是一种嵌入式计算机，旨在安装在机架中。与只能独立运行的塔式服务器相比，机架式服务器可以安装在机架中，而许多其他服务器也可以堆叠在顶部。
工业机架服务器被认为是坚固耐用的高性能计算机。它们通常带有强大的CPU和内存。由于它们是在行业中具有挑战性和苛刻条件的环境中使用（而不是在具有A / C的数据中心中），因此它们的设计坚固耐用。这种类型的嵌入式计算机是高性能的，可以承受很大的温度范围（-40〜70°C）。
用例
变电站是配电网和输电系统之间的接口。通常，配电网具有所有智能，但是本地增加一些计算能力可以证明更加有效和可靠。
这些变电站需要某些类型的数字控制器，这些数字控制器具有广泛的I / O端口，包括以太网，图形控制器，显示输出，串行端口，USB等。机架式嵌入式计算机是解决难题的关键。它具有强大的计算功能以及远程管理和监视功能。

五、车载电脑
一个嵌入式计算机车载是无风扇，坚固耐用，并且温度范围的框。此类嵌入式计算机就是为此目的而设计的。它们是坚固的设备，可以承受环境中的振动，恶劣的温度，灰尘和湿气。它们还具有无线功能，以实现移动性和远程通信。
用例
诸如警察，救护车或消防员之类的紧急响应车辆始终在高速行驶中，并且经常在崎岖不平的道路上行驶。工作的性质要求快速且始终保持与基站的连接。车辆需要在紧急情况下几乎实时地发送视频或图片等数据，以提供反馈和支持。
车载嵌入式计算机提供了到远程家庭基地的可靠且快速的连接。它也可以用作NVR（网络视频录像机）以更快地处理视频。
六、物联网网关
IoT网关提供不同类型的通信技术之间的连接。这些技术在连接类型，协议或接口方面可能会有所不同。IoT网关就像家中的Internet网关，它通过PPP或HDLC通过Internet或以太网或WiFi连接Internet。
物联网网关可以成为物联网传感器/执行器与互联网之间的桥梁。它从外部来源聚合数据，翻译协议，并对数据进行预处理。物联网设备可以通过短距离（Zigbee，蓝牙）或远距离（LTE，LTE-M）无线技术连接到物联网网关。
用例
针对机器视觉和物理安全性进行优化的嵌入式IoT网关是自动化制造过程的绝佳选择。例如，协作机器人（Collaboration Robots）被用于在制造工厂中拾取，整理和移动物品。这些机器人可以在没有安全笼的情况下与人类并肩工作。强大的机器视觉嵌入式计算机提高了它们的安全性。
针对机器视觉进行了优化的IoT网关几乎可以实时处理3D视频输入，并将其发送到协作机器人以进行快速决策并避免人为事故。

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