如何為我的工業電腦選擇合適的組件

對于工業電腦，有許多不同的組件可供選擇。那么，您如何知道為您的特定應用選擇哪些？本文將討論為工業電腦選擇組件時需要考慮的十大關鍵因素，從存儲和處理能力考慮到內存要求、輸入和輸出需求。

1. 我的工業計算機需要多少處理能力？

在基本層面上，評估工業計算機的處理能力要求時有兩個關鍵考慮因素：系統中中央處理器的處理速度及其架構。高性能處理器通常具有更高的速度以及多個核心和線程選項，使其成為處理具有大量計算需求的復雜應用程序的理想選擇。

在確定所需的處理能力時，考慮將在系統上運行的應用程序類型至關重要。某些應用程序（例如實時數據采集或圖像處理）比其他應用程序對計算的要求更高。大多數應用程序和自定義修改都是專為Windows和Linux設計的平臺上運行。新平臺，特別是NVIDIA的Jetson   ，在視頻處理或推理等特定焦點上消耗更少的電量。有時CPU封裝的圖形處理能力不足以顯示，或者CPU需要更多的馬力來處理大量數據。在這些情況下，請考慮添加GPU（圖形處理單元）來分擔負擔并加快工作速度。

2. 我需要多少內存？

在確定應用程序的內存需求時，最佳實踐是使用現有計算機作為基準。經驗法則是在升級中至少增加25%的內存。檢查您的軟件的要求，并根據該指標稍微超出規格。

雙通道內存有時可以在單通道無法使用的情況下提供幫助，例如，使用兩個16GB模塊而不是單個32GB模塊。糾錯碼 (ECC) 也是特定關鍵任務應用程序的一個選項，并且可以通過特殊請求提供。

3. 存儲空間有多大？

下一個考慮因素是工業計算機所需的存儲。使用您當前的電腦作為基準，開始時存儲容量至少為64GB。此外，大多數現代SSD都能夠適應重寫而不會降低性能。

要考慮的存儲類型：

HDD：硬盤驅動器。不建議。這些通常不適用于工業電腦，尤其是無風扇型號，除非安裝環境非常溫和。它們成本較低，但移動部件使其容易損壞且使用壽命短。

SATA SSD： SATA固態驅動器比HDD更快，但需要布線。

mSATA SSD：迷你SATA的性能與SATA類似，但封裝更小。它們不需要電纜，但容量更有限。

M.2 SSD：比SATA SSD更快、更小，并且不需要電纜。但是，它不支持NVMe。

PCIe M.2 SSD：與標準M.2不同，該版本支持NVMe。

NVMe協議SSD：使用更高速的PCIe總線，傳輸速度更快。

4. 我的輸入和輸出需求是什么？

工業 PC I/O 需求由數據和分析需求、網絡需求以及新技術集成驅動。以下是我們最常看到的需求：

LAN/GbE：局域網端口或以太網端口。連接性范圍很廣。GbE表示支持至少1 Gbps的LAN端口。

PoE：以太網供電。PoE除了為周圍沒有電源的外圍設備提供數據傳輸之外，還提供電力。（某些相機類型需要PoE）

HDMI/DP：最常見的高分辨率視頻連接。兩者都支持音頻和高速視頻分辨率，并且可以很好地處理視頻源。

VGA/DVI：傳統連接可能需要這些類型的端口才能繼續使用現有的顯示設備。

COM 端口/串口/RS232 端口/IO端口：數據傳輸速度比USB慢，但提供專用接口。

DIO：帶有邏輯信號的通用輸入/輸出。它可以檢測兩個可能的值（例如，關閉和打開），并與限位開關、運動傳感器、開關觸點和狀態指示器配合良好。

USB A型和C型：通用串行總線是最容易識別的連接類型。USB外形規格是指形狀（例如A型或C型），而性能則以數字來衡量（3.1、3.2和Thunderbolt 4）

5. 我需要什么數據連接？

隨著企業投資數字技術和連接解決方案以改變未來的運營方式，工業4.0是制造、自動化和網絡行業的一個不斷增長的趨勢。

在為工業電腦或物聯網部署選擇無線網絡解決方案時，需要考慮幾個關鍵因素。一些連接選項包括：

有線以太網：布線可以防止干擾并提供低延遲/高帶寬傳輸。然而，它增加了批量和物流挑戰。

WiFi：還提供低延遲/高帶寬傳輸，但無需布線。然而，它可能會受到干擾或低功耗挑戰的影響。

蜂窩網絡：提供出色的停機保護，并且可以定制以獲得比 WiFi 更好的安全性。然而，它可能面臨延遲和帶寬挑戰。

LoRa/LoRaWAN：在低功耗場景中大放異彩，并提供透明的層安全性。然而，沒有統一的全球頻率解決方案。

6. 如何選擇合適的溫度范圍？

工業電腦的每個組件都有一個工作溫度，并且許多部件也會產生自己的熱量。外殼設計可以滿足或打破溫度要求，因為精心設計的外殼元件可以消散硬件組件產生的熱量。否則，高溫會影響電腦的穩定性能。

標準溫度范圍通常為 0 攝氏度至 50 攝氏度

擴展溫度范圍通常約為 -40 攝氏度至 70 攝氏度

在某些情況下，標準溫度被視為 -20 至 70，寬溫度被視為 -40 至 85

確定溫度范圍時，請考慮充分利用測量值或計算機達到最高溫度時的溫度。考慮案例設計、安裝位置（外殼、通風和環境溫度）、寬溫組件選項以及軟件應用程序的資源消耗。

7. 我有哪些電源？

清潔能源是最重要的考慮因素之一。最常見的電源是直流電源，直接接線直流電源可以防止故障。檢查您的潛在計算機的技術規格表，以確定您的電源需求。此外，請確保這些電源適合您的安裝位置，包括安裝空間，同時為電源連接留出空間。

8. 什么外形尺寸適合我的安裝位置？

技術規格將列出所選系統的物理要求。選擇外形尺寸時，請考慮：

安裝位置的物理限制：例如，鞋盒形狀占用的空間較小，但會產生溫度限制。服務器機架可以容納大型設備，但需要特殊的安裝硬件。

安裝位置的環境限制 - 空氣顆粒、液體、極端溫度等：例如，無風扇外形可以防止灰塵污染。

此外，IP等級將有助于確定您的電腦的防塵或防液性能。第一個數字表示針對固體的防護，而第二個數字表示針對液體的防護。例如，IP65 防塵，可防止標準水噴射，而 IP67 也防塵，但可防止短時間浸入水中。

9. 我需要什么安裝硬件？

工控機不只是放在桌子上。安裝硬件專為具有挑戰性的安裝而設計，包括以下典型選擇：

VESA：平面顯示器安裝，適用于顯示器和其他顯示設備。

DIN 導軌：金屬欄桿通常用于設備機架內的工業設備。

墻壁安裝支架：連接到 PC 底部（不適用于垂直DIN 導軌安裝支架）。也可作為桌面安裝使用。

機架式：通常用于安裝服務器，但越來越流行的安裝單臺或多臺無風扇計算機的方式。

10. 壽命和平均故障前時間有什么區別？

工業電腦的使用壽命是指制造商致力于銷售和積極支持產品的時間長度。“故障前平均時間”衡量計算機在發生故障之前可以使用的“平均”時間。

使用壽命影響計算機的整體成本，而不僅僅是重置價值。更換或升級組件可能會嚴重增加運營成本，例如重新認證。