新一代工业机计趋势

就一个完整的计算机系统来说，机箱似乎并没有占到很大一部分成本，但是在保证系统的正常运行方面，机箱则扮演了重要角色。首先，机箱为其内部的每个组件都安排了合适的位置，由此保护系统操作不受各种外部环境和条件的干扰，包括各种极端气温条件(比如在俄罗斯和中东的户外应用)、持续振动环境(比如车载或海上应用)以及意外冲击环境。此外，机箱还能帮助用户防止电磁干扰。电磁干扰在对设备产生负面干扰的同时，还会影响人体荷尔蒙分泌和免疫系统。由于工业机箱经常用于各种应用环境，并且会遇到更多复杂的环境因素，因此与一般商用机箱相比，工业机箱多用于各种关键任务。
　　1. 工业计算机市场趋势
　　如果要定义新一代工业机箱的特性，那么首先我们需要了解全球IPC市场的发展趋势。
　　满足多样化应用
　　现代工业计算机的应用范围已经不局限于单纯的工厂环境，越来越多新的应用开始涌现。工业计算机的用户也从专业的工厂技术人员扩展到更多普通的用户，如加气站员工、超市收银员、银行柜员和其它服务行业人员。以往工业计算机和商用电脑清晰的界限现在也渐渐变得模糊。
　　适应更加严苛的环境
　　随着新的国际市场的出现，如金砖四国(巴西、俄罗斯、印度和中国)和中东地区，工业计算机的应用需求更加广泛。同时，全球气候变暖，人类正面临着前所未有的剧烈气候变化。人们希望工业计算机在现在和未来更加恶劣的气候环境中能够拥有同样卓越的性能。此外，工业计算机的户外应用需求也在持续增加，如各种加气站、滑雪缆车和交通控制中心等。
　　客户至上
　　无论在超市还是电影院，降低服务停工时间都是“客户至上”时代的最终目标。客户永远是正确的，客户的时间就是金钱。为了降低服务停工时间，提高MTBF(平均故障间隔时间)和简化现场维护是关键，尤其是在新型工业计算机需求不断增加的服务行业。随着全球劳动力成本的上升，自助服务设备能够在一定程度上降低劳动力的雇佣数量。这种改变已经势不可挡，其中一个案例就是法国的大型连锁超市为客户提供自助式服务终端。进入超市，客户就能够在自助服务终端订购大型货品(如一箱饮料或一大袋狗粮)。购物完成并结账之后，客户能够在停车场出口处轻松地带走货品，因此客户无需再使用购物手推车搬运大型货品。
　　更小体积
　　工业计算机是系统中的重要组件，而从体积上来讲，它也是其中的一部分。工业计算机体积越大，这个系统就会变得越大。在一些机械制造部门，小巧型工业计算机的应用已经是一种趋势。2008年IMS Research的IPC市场报告显示在2006年工业计算机市场中，上架式工业计算机占主要优势(35.7%，826,564台工业计算机中有295,240台是上架式工业计算机)。同时，市场报告也显示嵌入式工业机箱正在以每年15.5%的增长速度逐渐扩大其市场份额。(信息来自：2008 IMS Research)
　　高度灵活性和可升级性
　　所有的工业机械制造商都面临着同样一个问题，那就是如何优化资源利用以最低的成本和最少的材料制造出最多样化的产品，因此工业计算机的灵活性和可升级性就成为工业计算机用户的最新需求。模块化的工业计算机设计方式已经越来越流行，这种方式将标准品作为基础，用户可根据需求在此基础上进行定制。当今的工业计算机不仅拥有极高的灵活性能够满足各种工业环境应用，并且拥有经济便捷的升级方式。
　　战略性外包
　　快速上市已经成为系统集成商提高市场份额的重要需求。由于垂直应用通常需要本地语言和文化支持，所以大多数系统集成商都以区域为基础。鉴于这种市场特性，很多系统集成商通常都是一些拥有有限资源的小型和中型企业。战略性外包的能力是决定产品开发时间的关键因素。因此，系统集成商对整体系统解决方案的需求也日益增加。
　　2. 新一代工业机箱趋势
　　为了满足现在和未来工业计算机市场发展趋势的各种要求，新一代工业机箱必须采用新的理念和设计。
　　产品外观
　　之前的工业机箱将坚固性作为产品外观设计的主要甚至唯一考虑因素。随着应用类型和终端用户的种类的不断增加，一个友好型的用户界面显得越来越重要。工业设计的因素越来越多地增加到工业机箱的设计中，进而使其变得更人性化。和原来坚固型的外观设计相比，新的工业设计使机箱拥有了更具时尚感的外观。此外，新的设计也更符合单纯工厂应用之外的其它应用环境的需求。时尚的颜色，如商业电脑中流行的银色，被用于非工业环境中，如银行和连锁店的后端系统的外观颜色。此外，工业机箱的一些部件还采用了塑料材质，为系统修改提供了更高的灵活性。当然系统的主要结构还是采用重型钢质材料以保证其坚固性。为了满足紧凑型工业计算机市场的需求，机箱内部的空间利用也为满足整体系统的尺寸要求进行了优化设计。
　　    研华工业机箱IPC-6025
　　●支持四核系统的银色时尚机箱
　　●人性化把手
　　●可扩展的5槽台式/壁挂式机箱，用于多系统解决方案
　　智能系统监控机制
　　新一代工业机箱配有更复杂的监控系统。用户可以监控机箱内部的温度、CPU、风扇速度、LAN连接性和其它功能。新一代工业机箱还提供了远程监控和诊断功能，这项功能主要针对终端用户，能够防止工业计算机组件发生故障，并且让用户提前采取防御措施降低潜在的故障发生率。工作人员无需守候在系统旁，即可轻松、高效地进行监控。
　　智能系统监控研华工业机箱ACP-4362
　　●带6个热交换SATA RAID托盘的4U上架式机箱
　　简便系统集成，多样扩展组合
　　因为工业计算机是整个系统中的重要组件，因此在工业机箱设计中简化系统整合功能是关键。传统的工业机箱只提供后面板I/O接口，而新一代的工业机箱还提供前面板I/O接口。在这样的设计下，系统集成工程师在简化系统接线以及解决其它系统集成问题时就有了更多选择。工业机箱设计中需要考虑的另一个重要因素是：不同的垂直应用有各种不同的系统扩展需求。新一代工业机箱提供了更多样化的扩展组合——从前/后面板I/O接口和预留开孔，到很多不同尺寸的、拥有灵活机械设计的主板、底板和附加卡等。
　　研华工业机箱IPC-5120
　　●前部I/O接口
　　●MicroATX/ATX主板的台式/壁挂式机箱
　　无故障维护
　　为了减少服务停工时间，设计新型工业机箱时，简便的现场维护也是首要考虑因素。工业机箱提供了热插拔的风扇和硬盘，以及易清理和更换的过滤器。螺丝的采用、甚至无螺丝设计也满足了终端用户现场轻松更换某些部件的要求。顶级设计和普通设计的差距就在于减少螺丝数量和保证坚固性之间的平衡。此外，如果系统需要移动以便升级，手柄的设计就很好地满足了维护技术人员的需求。
　　高效散热解决方案
　　世界工业计算机市场中多核处理器的引入对机箱散热解决方案的设计产生了重要的影响。多核处理器能够提供极高的系统性能，而无需风扇冷却。目前，新一代工业机箱同时采用了风扇和无风扇两种散热解决方案。对于主动冷却解决方案来说，支持较长MTBF的滚珠轴承风扇是主流选择。为了满足更高效的散热要求，新一代工业机箱配备了可调节位置的冷却风扇。此外，硬盘的背部还配备了一个额外的风扇，防止硬盘因过热而发生故障。对于被动冷却方案来说，一般采用散热管和散热器将热量从CPU和其它热源传输至铝制散热片。
　　研华嵌入式工控机ARK-6310
　　●无风扇散热解决方案
　　●Mini-ITX嵌入式工控机
　　高效抗振方案
　　由于工业计算机越来越多的应用于交通工具中，如地铁、火车、公交车和轮船，因此抗振设计十分重要。硬盘和托架是所有组件中最需要抗振动和抗冲击保护的组件。于是就产生了磁盘托架下配有橡胶垫的设计。然而仅仅只有这样却远远不够，这种橡胶垫还需要拥有精确的灵活性和高效的吸收能力。此外，在处理振动的同时，还需要确保系统内部每个组件的振动不会产生共振进而加剧系统振动。
　　灵活电源选择
　　根据系统需求和预算成本，新一代工业机箱支持各种电源模块。灵活的机械设计使新一代工业机箱支持各种不同电源输出的电源(如PS/2、冗余和小型电源)，并能够与整个系统一起正常工作。一个值得信赖的机箱供应商会测试并验证电源是否能够提供有效(如标示的功率)并且稳定的电源输出。此外，他们还会验证系统在完整配置时和在恶劣环境条件下(如宽温环境或振动环境)的电源性能。
　　严格EMC和安全认证
　　工作场所的安全和卫生一直是大多数发达和发展中国家备受关注的问题之一。EMC是指电磁兼容性，包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性)。安全标准覆盖了电击、能量、火灾、机械、散热和化学危险品等方面的内容。为了符合这些全球性的标准，工业机箱设计工程师必须仔细考虑机箱的尺寸、开口位置、如何分布电线以及在机箱顶部和底部之间预留传导接口。满足所有这些要求的设计能够降低电磁干扰对系统和用户的危害。
　　以上对于新一代工业机箱的趋势作出了一些概述。比如，高度可靠的组件(如支持高MTBF的风扇和电源)，将会成为一种长期的趋势;此外采用满足坚固性要求的环境友好型组件也是当前业内关注的焦点之一。更重要的是，随着市场中定制要求的不断增加，新一代工业机箱能够满足用户快速和简单的定制需求。自工业计算机问世以来，工业机箱一直扮演了可靠的重要角色，保证了系统在恶劣工业环境中的安全运行。未来，工业机箱不仅会继续扮演这样的重要角色，还能够为整个系统提供更高的附加值，如时尚的外观、智能的特性、更高的灵活性和其它功能等。工业机箱必定是可靠的计算机平台领域中最重要的组件。