http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:17:47 來源:中國計算機行業協會工業計算機分會
編者語:本文重點介紹工業計算機的發展曆程;工業計算機的總線標準;工業計算機的應用領域;以及2008年工業計算機產業規模及2009年的穩定增長。

一、2009年全球工業計算機發展概述
(一)工業計算機產業迅猛發展
工業計算機是工業自動化設備和信息產業基礎設備的核心。傳統意義上,工業計算機主要用於工業生產過程的測量、控kong製zhi和he管guan理li,但dan今jin天tian的de內nei涵han已yi經jing遠yuan不bu止zhi這zhe些xie,其qi應ying用yong範fan圍wei也ye已yi經jing遠yuan遠yuan超chao出chu工gong業ye過guo程cheng控kong製zhi,而er是shi應ying用yong在zai國guo民min經jing濟ji發fa展zhan和he國guo防fang建jian設she的de各ge個ge領ling域yu。
隨著近年來無線網絡技術、信息家電、汽車、以及醫療等行業的蓬勃發展,從而使得原本"鮮為人知"的(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)如(ru)今(jin)正(zheng)發(fa)生(sheng)著(zhe)翻(fan)天(tian)覆(fu)地(di)的(de)變(bian)化(hua),由(you)於(yu)在(zai)以(yi)上(shang)這(zhe)些(xie)行(xing)業(ye)中(zhong)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)正(zheng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)扮(ban)演(yan)著(zhe)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se),這(zhe)便(bian)使(shi)得(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)產(chan)品(pin)在(zai)未(wei)來(lai)行(xing)業(ye)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)需(xu)求(qiu)和(he)發(fa)展(zhan)也(ye)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)旺(wang)盛(sheng)而(er)迅(xun)猛(meng)!
工業計算機的廣泛應用已經滲入到我們日常生活的各個方麵,已由智能建築、交通智能、車載計算機、醫療儀器等工業領域擴展到無線基礎設施、網絡應用設備、網絡安全、多媒體應用、金融服務等網絡通信與數字多媒體相關的領域。
3C融合、三網融合、企業信息化加速進行,無論是信息產業基礎設備、還是企業計算市場,對工業計算機的需求從來都未像今天這般為IT業所重視。工業計算機已經成為信息產業基礎設備的核心,包括移動計算平台、通訊計算平台、車載計算平台、工業控製、商業控製、電子商務平台和信息家電,還可應用於與Internet相聯接的接入設備。
從軟交換機到即插即用的通信服務器,工業計算機將成為一個與信息網絡融為一體、以人為中心的隨時隨地的服務平台。各種各樣的工業計算機技術將無處不在,它們將通過多樣化網絡通信方式(無線或有線,個人網或家庭網,短或長距離),無縫地集成在一個信息網絡裏,隨時隨地為人們提供所需要的豐富多彩的服務,而又不為人所察覺。
新的工業計算機體係結構有更強的交互和互操作性,同時也是多種信息係統的融合平台。最後,工業計算機將朝著創建一個開放、標準化平台的方向發展。
(二)中國工業計算機產業發展曆程
1、STD總線技術開創了低成本工業自動化技術的先河
工業計算機起源於20世紀80年代初期,其標誌性產品是STD總線工業計算機。STD總線最早是由美國Pro-Log公司和Mostek公司作為工業標準而製定的8位工業I/O總線,隨後發展成16位總線,後被國際標準化組織吸收,成為IEEE961標準。1991年,由信息產業部電子六所牽頭成立了中國計算機行業協會STDMG/P.R.C分會,在國內推廣普及STD總線。
STD總線技術是機籠式安裝結構,具有標準化、開放式、模塊化、組合化、尺寸小、成本低等特點,並且設計、開發、調試簡單,得到了當時急需用廉價而可靠的計算機來改造和提升傳統產業的中小企業的廣泛歡迎和采用,國內的總安裝容量接近20萬套,在中國工業計算機發展史上留下了輝煌的一頁。實踐證明:可靠而國產化的工業計算機適合中國國情。
2、開放標準造就了一個PC-based係統時代
1981年8月12日IBM公司正式推出了開放架構IBM PC機,震動了世界,也獲得了極大成功。隨後PC機借助於規模化的硬件資源、豐富的商業化軟件資源和普及化的人才資源,於80年代末期開始進軍工業計算機市場。美國著名雜誌《控製工程》在當時就預測"90年代是IPC工業計算機的時代,全世界近65%的工業計算機將使用IPC,並繼續以每年21%的速度增長"。曆史的發展已經證明了這個論斷的正確性。
從1997年開始,我國的工業計算機廠商開始進入IPC市場,促使IPC的價格不斷降低,也使工業計算機的應用水平和應用行業發生極大變化,應用範圍不斷擴大,IPC的應用從傳統工業控製向數據通信、電信等對可靠性要求較高的行業延伸。目前,中國IPC大小品牌約有15個左右,主要有研華、淩華、研祥、華北工控等。值得一提的是,IPC開創了一個嶄新的PC-based時代,拉開了工業自動化和信息化技術走向開放平台的序幕。
3、迅速發展和普及的工業計算機
隨著信息技術的快速發展,通信和計算的融合是大勢所趨。計算機與通信技術的發展使獨立的業務應用逐步融合為更易使用的、集ji成cheng的de業ye務wu應ying用yong,同tong時shi融rong合he帶dai來lai了le一yi個ge新xin的de契qi機ji,它ta必bi須xu是shi一yi個ge兼jian容rong並bing蓄xu的de通tong用yong平ping台tai,在zai這zhe樣yang的de基ji礎chu之zhi上shang有you一yi個ge特te點dian,就jiu是shi一yi定ding要yao有you一yi個ge開kai放fang的de標biao準zhun架jia構gou。這zhe對dui工gong業ye計ji算suan機ji提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu。
由於IPC結構和金手指連接器的限製,使其難以從根本上解決散熱和高可用性問題,1997年國際PICMG(PCI工業計算機製造者組織)發布了新一代工業計算機技術CPCI,即PICMG2.0標準。為了在國內更好的推廣新技術,1998年STDMG/P.R.C分會正式更名為PICMG/P.R.C分會,並成為國際PICMG組織的執行會員。
如果說STD總線工業計算機解決了當時工業計算機的有無問題;IPC解決了低成本和PC兼容性問題;那麼CPCI技術解決的是可靠性和可維護性問題。"CPCI是PCI總線的電氣和軟件加上歐洲卡,它具有在不關閉係統的情況下的即插即用功能,該功能的實現對高可用係統和容錯係統非常重要",2004年度科技部科技型中小企業技術創新基金項目指南中的這段話,概括出了CPCI技術的主要特點和重要性。
進入21shiji,gongyejisuanjijishugengshiwuchubuzai,tadailaideshiyigechongmanlianwangshebeideshijie。ronghetongxinzuidadeshebeitiaozhanshikeyongxinghegongnengkaifahuanmandengbuliyinsu。tigongquanIP功能的通用平台可以支持業務差異化,整合內容和業務支撐係統,將複雜的網絡簡單化,提供最佳用戶體驗。為此,2001年PICMG將以太網包交換背板總線引入到CPCI標準中,為電信語音增值服務設備和基於以太網的工業自動化係統提供了新的技術平台。
2002年,PICMG頒布了麵向電信的新標準AdvancedTCA,簡稱ATCA。ATCA比CPCI有更大的規格和容量、更高的背板帶寬、對板卡更嚴格的管理和控製能力、更高的供電能力以及更強的製冷能力等。主要是為了解決電信係統目前主要麵臨的係統帶寬問題、高可用性問題、現場升級問題、可伸縮性問題、可管理性問題以及可互操作問題,並最終降低成本。目前通信和計算機領域都在向開放標準演進,而ATCA的誕生恰恰趕上了信息產業鏈變革的機遇。
隨sui著zhe工gong業ye計ji算suan機ji應ying用yong的de日ri益yi廣guang泛fan,市shi場chang細xi分fen成cheng為wei大da多duo數shu廠chang商shang的de共gong同tong戰zhan略lve,也ye使shi工gong業ye計ji算suan機ji技ji術shu進jin一yi步bu細xi分fen,流liu行xing的de開kai放fang規gui格ge繁fan多duo,主zhu要yao包bao括kuo:PCI-ISA、SHB、CPCI/PXI、ATCA/MTCA、VME/VPX、PC 104/Plus、PMC、AMC、COM E、ETX;母板類包括ATX、Micro ATX、BTX、DTX、Mini ITX、EPIC、3寸板、5寸板等。
二、中國工業計算機市場概述
(一)市場規模及增長
即使在全球金融風暴的陰霾中,中國工業計算機市場依然將保持較快增長。據中國計算機行業協會工業計算機分會(PICMG/P.R.C) 統計:中國工業計算機產業(不含應用係統)的市場規模在2008年達到55億元人民幣,預計2009年將達到63億元。未來5年,預計中國工業計算機市場仍將保持15%以上的年平均增長速度。

中國工業計算機市場競爭雖然激烈,但格局基本穩定,不論麵向工業控製的傳統IPC市場,還是麵向公用設施和金融電子等新興領域的嵌入式計算機,國內企業與台灣品牌占據市場主導地位;在麵向鐵路車載和航天軍工的抗惡劣環境工業計算機、以及構成工業計算機係統的數據采集板和功能板方麵,國內企業與國外品牌同台競爭;在麵向電信應用的ATCA/MTCA工業計算機, 目前主要是外資品牌占有較大優勢。
國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)依(yi)托(tuo)對(dui)細(xi)分(fen)市(shi)場(chang)的(de)敏(min)銳(rui)把(ba)握(wo)和(he)更(geng)好(hao)的(de)服(fu)務(wu)響(xiang)應(ying),近(jin)幾(ji)年(nian)取(qu)得(de)了(le)長(chang)足(zu)的(de)進(jin)步(bu),特(te)別(bie)是(shi)研(yan)祥(xiang)智(zhi)能(neng)和(he)華(hua)北(bei)工(gong)控(kong),作(zuo)為(wei)國(guo)產(chan)品(pin)牌(pai)規(gui)模(mo)前(qian)兩(liang)位(wei)的(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)企(qi)業(ye),建(jian)立(li)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)直(zhi)銷(xiao)和(he)服(fu)務(wu)網(wang)絡(luo),更(geng)取(qu)得(de)了(le)年(nian)均(jun)40%以上的成長。麵向工業控製的傳統IPC市(shi)場(chang)作(zuo)為(wei)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)源(yuan)地(di),一(yi)直(zhi)是(shi)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)主(zhu)戰(zhan)場(chang)。目(mu)前(qian)在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域(yu)台(tai)灣(wan)和(he)國(guo)產(chan)品(pin)牌(pai)占(zhan)據(ju)主(zhu)導(dao)地(di)位(wei),國(guo)外(wai)的(de)產(chan)品(pin)由(you)於(yu)成(cheng)本(ben)高(gao)、價格高、服務難,現已基本退出國內市場。這類產品產量大,應用領域最廣泛,是服務於傳統產業升級與現代服務業的主力軍。
在zai麵mian向xiang公gong用yong設she施shi和he金jin融rong電dian子zi等deng新xin興xing領ling域yu,嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji是shi近jin兩liang年nian行xing業ye應ying用yong市shi場chang的de新xin增zeng長chang點dian。嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji應ying用yong邊bian界jie日ri漸jian模mo糊hu,從cong工gong業ye設she備bei、博彩、金融、零售、市政、交通直至軍工,行業分散,需求各異。這一現實決定了嵌入式計算機無法形成傳統IPC的標準化、規模化產品模式,在這一領域雲集眾多的台灣品牌和國內品牌的工業計算機企業,他們在產品、渠道、技術、服務上都各有其優勢,代表著工業計算機產品的一個重要的發展方向。
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(二)工業計算機產業發展特點
1、企業由模仿向自主創新轉變
經過多年的積累,我國的工業計算機企業正在經曆著從中國製造到中國創造的轉變。
研祥公司自主研製推出的新一代工業計算機EPI,解決了IPC工業計算機金手指連接方式不可靠,在多塵、潮濕、振動的環境下連接處易堵塞或氧化而接觸不良使工業計算機失效的問題,並且完全兼容PCI標準,具有開放性、良好的散熱性和抗振性、高穩定性、高可靠性等特點,而且加工工藝容易,成本低,便於推廣,已經成功應用於國產數控裝置。
華hua北bei工gong控kong充chong分fen運yun用yong本ben土tu企qi業ye與yu客ke戶hu溝gou通tong好hao的de優you勢shi,對dui新xin興xing行xing業ye應ying用yong敏min感gan,對dui需xu求qiu把ba握wo準zhun確que,率lv先xian發fa掘jue數shu字zi高gao清qing標biao牌pai市shi場chang,推tui出chu了le國guo內nei第di一yi款kuan廣guang告gao機ji。他ta們men推tui出chu的de嵌qian入ru式shi計ji算suan機ji應ying用yong於yu模mo卡ka電dian視shi,在zai"三網融合"政策支持下,必將打開嵌入式計算機進入家庭的大門,使嵌入式計算機第一次有機會跨入百萬台規模門檻。
2、工業計算機越來越被行業用戶所接受
工業計算機產品和技術的一個主要特點,就是屬於中間產品,是為其他各行業提供可靠、嵌入式、智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)基(ji)礎(chu)平(ping)台(tai)。隨(sui)著(zhe)社(she)會(hui)信(xin)息(xi)化(hua)的(de)不(bu)斷(duan)深(shen)入(ru),國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)許(xu)多(duo)行(xing)業(ye)的(de)關(guan)鍵(jian)任(ren)務(wu)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)依(yi)靠(kao)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji),而(er)以(yi)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)為(wei)共(gong)性(xing)技(ji)術(shu)和(he)基(ji)礎(chu)平(ping)台(tai)的(de)低(di)成(cheng)本(ben)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)傳(chuan)統(tong)行(xing)業(ye)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao)的(de)主(zhu)流(liu)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian),中(zhong)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)計(ji)算(suan)機(ji)廠(chang)商(shang)所(suo)受(shou)到(dao)的(de)重(zhong)視(shi)程(cheng)度(du)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)、冶金、石化、環保、交通、建築等行業的迅速發展,從數字家庭用的機頂盒、數字電視,到銀行櫃員機、高速公路收費係統、加油站管理、製造業生產線控製,金融、政府、國防等行業信息化需求不斷增加,對工業計算機的需求很大,工業計算機市場發展前景十分廣闊。
3、個性化和定製化是市場的主要形態
gongyejisuanjijiebutongyushangyongjisuanjicaiyongdapiliangbiaozhunhuadeshengchanfangshi,zaibutongyingyongyoubutongdegongnengxuqiusheji,qiyexuzhenduiyonghuxuyaoshejifuheqigongnengxuqiujiwaiguandechanpin。yinchanpinfuzadujiaogao,jiagemingandujiaodi,maolilvjiaogao,pubianjunzai30%以上,相較於商用計算機市場,仍處於藍海市場。因單品數量少而小型供應商多,呈現長尾市場特點。
4、全生命周期管理使工業計算機走向服務化
值得注意的是,近年來國際廠商提出了一個新的概念:預yu集ji成cheng平ping台tai或huo整zheng合he平ping台tai。它ta是shi在zai工gong業ye計ji算suan機ji技ji術shu發fa展zhan的de基ji礎chu上shang繼ji續xu向xiang產chan業ye鏈lian下xia遊you發fa展zhan的de結jie果guo。國guo際ji廠chang商shang不bu再zai把ba自zi己ji僅jin僅jin看kan作zuo是shi工gong業ye計ji算suan機ji的de供gong應ying商shang,而er是shi針zhen對dui用yong戶hu的de某mou一yi個ge項xiang目mu或huo裝zhuang置zhi的de開kai發fa,從cong係xi統tong方fang案an的de製zhi定ding開kai始shi,包bao括kuo部bu件jian集ji成cheng、硬件采購、軟件配置、現場調試、zhidaoyanshou,quanguochengdouyouqichengdan。tamenjishifangangongyingshang,youshichanpingongyingshang,haishixitongjichengshang。zhezhongzuofajikeyijinyibumanzuyonghudeyaoqiu,tongshiyekeyijiejuegongyejisuanjichangshangmuqianjiageguoyutouming,lirunlvjiangdidewenti。danshizhejiangyaoqiuchangshangduiyingyongxingyejishufazhanzouxiang、目標係統的設計要求、產業鏈上下遊產品技術發展、不同類型模塊的功能和性能都要十分了解。這對國內工業計算機企業的技術能力、市場能力、產業鏈支持提出了更高的要求和挑戰。
5、新興產業與生產性服務業成為新增長點
據一份關於安防監控市場發展的調查數據顯示,在政府"平安城市"建設、城市報警與監控係統("3111"工程)等工程的推動下,加上奧運會、世博會等大型活動的帶動,2008年全國進入了安防設施建設的新高潮,安防監控行業持續保持了快速的增長,年增長率達到20%以上,市場總規模達到1500億元左右。
以廣東為例,廣東的目標是在2010年建成100萬個視頻監控攝像頭,截至2009年,全省共建成監控攝像機92萬個,其中2005年8月後新建62.6萬個,投入資金約125億元。
從技術角度來看,數字化視頻監控正在成為監控行業發展的主流,工業計算機正作為監控係統的控製核心;congyunyingmoshilaikan,jiankongxitongdejizhonggoujianyezhengzaizhubuqudaizhiqiannazhongyonghuzizhugoujiandemoshi,yunyingshangzhengzaichengweijiankongchanyeliantiaozhongdeyigeguanjianhuanjie,tamenpingjiezishendaikuanhejishuyoushi,jianshedianxinjibiedeshuzishipinjiankongxitong,weiyonghutigongcongwangluodaoshebei、從cong建jian設she到dao維wei護hu的de解jie決jue方fang案an。這zhe樣yang一yi來lai,數shu據ju的de集ji中zhong處chu理li不bu僅jin大da幅fu提ti高gao了le數shu據ju的de安an全quan效xiao率lv和he安an全quan保bao障zhang,同tong時shi最zui終zhong用yong戶hu也ye不bu必bi花hua費fei巨ju資zi去qu建jian設she和he維wei護hu係xi統tong,從cong而er降jiang低di了le總zong體ti投tou入ru成cheng本ben。如ru今jin,這zhe種zhong模mo式shi正zheng在zai成cheng為wei視shi頻pin監jian控kong行xing業ye發fa展zhan的de重zhong要yao方fang向xiang。在zai電dian信xin級ji別bie的de數shu字zi化hua監jian控kong係xi統tong中zhong,工gong業ye計ji算suan機ji以yi強qiang大da的de處chu理li能neng力li、良好的穩定性以及便於擴展的模塊化結構,一直是視頻監控係統的核心控製器。
視頻監控市場在未來保持快速發展,還得益於行業視頻監控應用的領域不斷擴大,諸如環保監測係統、鐵路與城市軌道交通應用,這些新應用將在我國調結構、促發展的經濟戰略中獲得長足發展,也是驅動工業計算機市場增長的長期動力。
除了視頻監控領域,數字標牌市場也是另一個增長點。數字標牌(Digital Signage)是一種全新的媒體概念,指的是在大型商場、超市、酒店、影院及其他人流彙聚的公共場所,通過屏幕終端顯示設備,發布商業、娛(yu)樂(le)和(he)公(gong)共(gong)信(xin)息(xi)的(de)多(duo)媒(mei)體(ti)專(zhuan)業(ye)視(shi)聽(ting)係(xi)統(tong)。在(zai)公(gong)共(gong)場(chang)所(suo)中(zhong),隻(zhi)需(xu)借(jie)助(zhu)數(shu)字(zi)標(biao)牌(pai)就(jiu)能(neng)為(wei)公(gong)眾(zhong)傳(chuan)遞(di)信(xin)息(xi),同(tong)時(shi)配(pei)合(he)操(cao)作(zuo)簡(jian)單(dan)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)技(ji)術(shu)更(geng)是(shi)適(shi)合(he)不(bu)同(tong)人(ren)群(qun)的(de)查(zha)詢(xun)訪(fang)問(wen),擴(kuo)大(da)了(le)信(xin)息(xi)傳(chuan)遞(di)的(de)範(fan)圍(wei)。數(shu)字(zi)標(biao)牌(pai)為(wei)人(ren)們(men)提(ti)供(gong)了(le)全(quan)新(xin)的(de)、動態的信息交流方式。在國外,還有人把它與紙張媒體、電台、電視和因特網並列,稱之為"第五媒體"。數字標牌的控製核心就是嵌入式計算機。
據市場研究公司iSuppli預測,數字標牌和專業顯示屏市場將繼續增長,到2010年,全球市場的規模將增長到130億美元。雖然國內數字標牌產業雖然處於發展初期、市shi場chang導dao入ru期qi,但dan是shi以yi國guo內nei經jing濟ji的de發fa展zhan速su度du和he經jing濟ji規gui模mo,在zai未wei來lai國guo內nei市shi場chang必bi將jiang成cheng為wei數shu字zi標biao牌pai全quan球qiu市shi場chang的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen,甚shen至zhi成cheng為wei最zui大da的de單dan一yi市shi場chang。
結束語
早期,針對工業自動化中特殊規格及嚴苛的環境要求,工業計算機廠商設計特殊的主板、芯片、機箱、操作係統等,以滿足特殊作業環境的需要。隨著計算能力的提高,工業計算機日漸成為工業自動化的關鍵技術。
目前,在通訊、網絡、軟件及光電的整合應用之下,工業計算機也不再單純局限於工業自動化領域的應用,而是結合了通訊、消費電子、光電、半ban導dao體ti及ji軟ruan件jian等deng應ying用yong,其qi所suo扮ban演yan的de角jiao色se也ye愈yu來lai愈yu重zhong要yao且qie呈cheng現xian多duo元yuan及ji定ding製zhi化hua的de設she計ji特te點dian。工gong業ye計ji算suan機ji在zai自zi動dong化hua和he信xin息xi化hua產chan業ye鏈lian中zhong處chu於yu要yao素su市shi場chang,不bu僅jin是shi傳chuan統tong行xing業ye升sheng級ji改gai造zao與yu"兩化融合"的加速器,而且是"3C融合"與3G建設的主要硬件架構和基礎平台。
工業計算機領域包括工業計算機整機、處理器板或嵌入式主板、數據采集板、通信板、功能板(如圖像、視頻、存儲、運動控製、DSP等),以及一體機或HMI、機箱背板、周邊設備、軟件和應用係統。
2010 PICMG/P.R.C年會將於5月20rizaishanghaijuxing,benjienianhuijiangweiraogongyejisuanjijishufazhanqushiyuxingyefazhanduicecuoshizhankaitaolun,weiwoguochuantongchanyejishushengjiyuxinxingchanyefazhanxianjixiance。tongshizhongguojisuanjixingyexiehuigongyejisuanjifenhuijiangzaibenjienianhuishangshoucifabu《中國工業計算機產業年度報告》,歡迎業內專家、用戶、與廣大工程技術人員蒞臨。