智能制造发展,工业计算机应用广泛

随着近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展,从而使得原本“鲜为人知”的工业计算机如今正发生着翻天覆地的变化,由于在以上这些行业中工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,这便使得工业计算机产品在未来行业市场上的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!

一、工业计算机产业发展概况

工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上,工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理,但今天的内涵已经远不止这些,其应用范围也已经远远超出工业过程控制,而是应用在国民经济发展和国防建设的各个领域。

随着近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展,从而使得原本“鲜为人知”的工业计算机如今正发生着翻天覆地的变化,由于在以上这些行业中工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,这便使得工业计算机产品在未来行业市场上的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!

工业计算机的广泛应用已经渗入到我们日常生活的各个方面,已由智能建筑、交通智能、车载计算机、医疗仪器等工业领域扩展到无线基础设施、网络应用设备、网络安全、多媒体应用、金融服务等网络通信与数字多媒体相关的领域。

3C融合、三网融合、企业信息化加速进行,无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场,对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心,包括移动计算平台、通讯计算平台、车载计算平台、工业控制、商业控制、电子商务平台和信息家电,还可应用于与Internet相联接的接入设备。

从软交换机到即插即用的通信服务器,工业计算机将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式(无线或有线,个人网或家庭网,短或长距离),无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。

新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。最后,工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。

二、工业计算机产业应用现状

随着信息技术的快速发展,通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用,同时融合带来了一个新的契机,它必须是一个兼容并蓄的通用平台,在这样的基础之上有一个特点,就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。

由于IPC结构和金手指连接器的限制,使其难以从根本上解决散热和高可用性问题,1997年国际PICMG(PCI工业计算机制造者组织)发布了新一代工业计算机技术CPCI,即PICMG2.0标准。为了在国内更好的推广新技术,1998年STDMG/P.R.C分会正式更名为PICMG/P.R.C分会,并成为国际PICMG组织的执行会员。

如果说STD总线工业计算机解决了当时工业计算机的有无问题;IPC解决了低成本和PC兼容性问题;那么CPCI技术解决的是可靠性和可维护性问题。“CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡,它具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能,该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要”,2004年度科技部科技型中小企业技术创新基金项目指南中的这段话,概括出了CPCI技术的主要特点和重要性。

进入21世纪,工业计算机技术更是无处不在,它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化,整合内容和业务支撑系统,将复杂的网络简单化,提供最佳用户体验。为此,2001年PICMG将以太网包交换背板总线引入到CPCI标准中,为电信语音增值服务设备和基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台。

2002年,PICMG颁布了面向电信的新标准AdvancedTCA,简称ATCA。ATCA比CPCI有更大的规格和容量、更高的背板带宽、对板卡更严格的管理和控制能力、更高的供电能力以及更强的制冷能力等。主要是为了解决电信系统目前主要面临的系统带宽问题、高可用性问题、现场升级问题、可伸缩性问题、可管理性问题以及可互操作问题,并最终降低成本。目前通信和计算机领域都在向开放标准演进,而ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。

随着工业计算机应用的日益广泛,市场细分成为大多数厂商的共同战略,也使工业计算机技术进一步细分,流行的开放规格繁多,主要包括:PCI-ISA、SHB、CPCI/PXI、ATCA/MTCA、VME/VPX、PC104/Plus、PMC、AMC、COME、ETX;母板类包括ATX、MicroATX、BTX、DTX、MiniITX、EPIC、3寸板、5寸板等。

三、工业计算机产业市场格局

1、企业由模仿向自主创新转变

经过多年的积累,我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。

研祥公司自主研制推出的新一代工业计算机EPI,解决了IPC工业计算机金手指连接方式不可靠,在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工业计算机失效的问题,并且完全兼容PCI标准,具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,便于推广,已经成功应用于国产数控装置。

华北工控充分运用本土企业与客户沟通好的优势,对新兴行业应用敏感,对需求把握准确,率先发掘数字高清标牌市场,推出了国内第一款广告机。他们推出的嵌入式计算机应用于模卡电视,在“三网融合”政策支持下,必将打开嵌入式计算机进入家庭的大门,使嵌入式计算机第一次有机会跨入百万台规模门槛。

2、工业计算机越来越被行业用户所接受

工业计算机产品和技术的一个主要特点,就是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机,而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线,中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展,从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、国防等行业信息化需求不断增加,对工业计算机的需求很大,工业计算机市场发展前景十分广阔。

3、个性化和定制化是市场的主要形态

工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高,价格敏感度较低,毛利率较高,普遍均在30%以上,相较于商用计算机市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。

4、全生命周期管理使工业计算机走向服务化

值得注意的是,近年来国际厂商提出了一个新的概念:预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商,而是针对用户的某一个项目或装置的开发,从系统方案的制定开始,包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收,全过程都由其承担。它们既是方案供应商,又是产品供应商,还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求,同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明,利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。

5、新兴产业与生产性服务业成为新增长点

据一份关于安防监控市场发展的调查数据显示,在“平安城市”建设、城市报警与监控系统(“3111”工程)等工程的推动下,加上奥运会、世博会等大型活动的带动,2008年全国进入了安防设施建设的新高潮,安防监控行业持续保持了快速的增长,年增长率达到20%以上,市场总规模达到1500亿元左右。

从技术角度来看,数字化视频监控正在成为监控行业发展的主流,工业计算机正作为监控系统的控制核心;从运营模式来看,监控系统的集中构建也正在逐步取代之前那种用户自主构建的模式,运营商正在成为监控产业链条中的一个关键环节,他们凭借自身带宽和技术优势,建设电信级别的数字视频监控系统,为用户提供从网络到设备、从建设到维护的解决方案。这样一来,数据的集中处理不仅大幅提高了数据的安全效率和安全保障,同时最终用户也不必花费巨资去建设和维护系统,从而降低了总体投入成本。如今,这种模式正在成为视频监控行业发展的重要方向。在电信级别的数字化监控系统中,工业计算机以强大的处理能力、良好的稳定性以及便于扩展的模块化结构,一直是视频监控系统的核心控制器。

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