摘要
　　本文重點介紹工業(yè)計算機的發(fā)展歷程；工業(yè)計算機的總線標準；工業(yè)計算機的應用領域；以及2008年工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)規(guī)模及2009年的穩(wěn)定增長。
　　
一、2009年全球工業(yè)計算機發(fā)展概述
（一）工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展
　　工業(yè)計算機是工業(yè)自動化設備和信息產(chǎn)業(yè)基礎設備的核心。傳統(tǒng)意義上，工業(yè)計算機主要用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理，但今天的內(nèi)涵已經(jīng)遠不止這些，其應用范圍也已經(jīng)遠遠超出工業(yè)過程控制，而是應用在國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設的各個領域。
　　隨著近年來無線網(wǎng)絡技術、信息家電、汽車、以及醫(yī)療等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，從而使得原本"鮮為人知"的工業(yè)計算機如今正發(fā)生著翻天覆地的變化，由于在以上這些行業(yè)中工業(yè)計算機正越來越多的扮演著十分重要的角色，這便使得工業(yè)計算機產(chǎn)品在未來行業(yè)市場上的需求和發(fā)展也變得更加旺盛而迅猛！
　　工業(yè)計算機的廣泛應用已經(jīng)滲入到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，已由智能建筑、交通智能、車載計算機、醫(yī)療儀器等工業(yè)領域擴展到無線基礎設施、網(wǎng)絡應用設備、網(wǎng)絡安全、多媒體應用、金融服務等網(wǎng)絡通信與數(shù)字多媒體相關的領域。
　　3C融合、三網(wǎng)融合、企業(yè)信息化加速進行，無論是信息產(chǎn)業(yè)基礎設備、還是企業(yè)計算市場，對工業(yè)計算機的需求從來都未像今天這般為IT業(yè)所重視。工業(yè)計算機已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)基礎設備的核心，包括移動計算平臺、通訊計算平臺、車載計算平臺、工業(yè)控制、商業(yè)控制、電子商務平臺和信息家電，還可應用于與Internet相聯(lián)接的接入設備。
　　從軟交換機到即插即用的通信服務器，工業(yè)計算機將成為一個與信息網(wǎng)絡融為一體、以人為中心的隨時隨地的服務平臺。各種各樣的工業(yè)計算機技術將無處不在，它們將通過多樣化網(wǎng)絡通信方式（無線或有線，個人網(wǎng)或家庭網(wǎng)，短或長距離），無縫地集成在一個信息網(wǎng)絡里，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(yè)計算機體系結構有更強的交互和互操作性，同時也是多種信息系統(tǒng)的融合平臺。最后，工業(yè)計算機將朝著創(chuàng)建一個開放、標準化平臺的方向發(fā)展。
　　
（二）中國工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
　　1、STD總線技術開創(chuàng)了低成本工業(yè)自動化技術的先河
　　工業(yè)計算機起源于20世紀80年代初期，其標志性產(chǎn)品是STD總線工業(yè)計算機。STD總線最早是由美國Pro-Log公司和Mostek公司作為工業(yè)標準而制定的8位工業(yè)I/O總線，隨后發(fā)展成16位總線，后被國際標準化組織吸收，成為IEEE961標準。1991年，由信息產(chǎn)業(yè)部電子六所牽頭成立了中國計算機行業(yè)協(xié)會STDMG/P.R.C分會，在國內(nèi)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，并且設計、開發(fā)、調(diào)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(tǒng)產(chǎn)業(yè)的中小企業(yè)的廣泛歡迎和采用，國內(nèi)的總安裝容量接近20萬套，在中國工業(yè)計算機發(fā)展史上留下了輝煌的一頁。實踐證明：可靠而國產(chǎn)化的工業(yè)計算機適合中國國情。
　　
　　2、開放標準造就了一個PC-based系統(tǒng)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。隨后PC機借助于規(guī)模化的硬件資源、豐富的商業(yè)化軟件資源和普及化的人才資源，于80年代末期開始進軍工業(yè)計算機市場。美國著名雜志《控制工程》在當時就預測"90年代是IPC工業(yè)計算機的時代，全世界近65%的工業(yè)計算機將使用IPC，并繼續(xù)以每年21%的速度增長"。歷史的發(fā)展已經(jīng)證明了這個論斷的正確性。
　　從1997年開始，我國的工業(yè)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(yè)計算機的應用水平和應用行業(yè)發(fā)生極大變化，應用范圍不斷擴大，IPC的應用從傳統(tǒng)工業(yè)控制向數(shù)據(jù)通信、電信等對可靠性要求較高的行業(yè)延伸。目前，中國IPC大小品牌約有15個左右，主要有研華、凌華、研祥、華北工控等。值得一提的是，IPC開創(chuàng)了一個嶄新的PC-based時代，拉開了工業(yè)自動化和信息化技術走向開放平臺的序幕。
　　
　　3、迅速發(fā)展和普及的工業(yè)計算機
　　隨著信息技術的快速發(fā)展，通信和計算的融合是大勢所趨。計算機與通信技術的發(fā)展使獨立的業(yè)務應用逐步融合為更易使用的、集成的業(yè)務應用，同時融合帶來了一個新的契機，它必須是一個兼容并蓄的通用平臺，在這樣的基礎之上有一個特點，就是一定要有一個開放的標準架構。這對工業(yè)計算機提出了更高的要求。
　　由于IPC結構和金手指連接器的限制，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(yè)計算機制造者組織）發(fā)布了新一代工業(yè)計算機技術CPCI，即PICMG2.0標準。為了在國內(nèi)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，并成為國際PICMG組織的執(zhí)行會員。
　　如果說STD總線工業(yè)計算機解決了當時工業(yè)計算機的有無問題；IPC解決了低成本和PC兼容性問題；那么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，它具有在不關閉系統(tǒng)的情況下的'即插即用'功能，該功能的實現(xiàn)對高可用系統(tǒng)和容錯系統(tǒng)非常重要"，2004年度科技部科技型中小企業(yè)技術創(chuàng)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21世紀，工業(yè)計算機技術更是無處不在，它帶來的是一個充滿聯(lián)網(wǎng)設備的世界。融合通信最大的設備挑戰(zhàn)是可用性和功能開發(fā)緩慢等不利因素。提供全IP功能的通用平臺可以支持業(yè)務差異化，整合內(nèi)容和業(yè)務支撐系統(tǒng)，將復雜的網(wǎng)絡簡單化，提供最佳用戶體驗。為此，2001年PICMG將以太網(wǎng)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于以太網(wǎng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)提供了新的技術平臺。
　　2002年，PICMG頒布了面向電信的新標準AdvancedTCA，簡稱ATCA。ATCA比CPCI有更大的規(guī)格和容量、更高的背板帶寬、對板卡更嚴格的管理和控制能力、更高的供電能力以及更強的制冷能力等。主要是為了解決電信系統(tǒng)目前主要面臨的系統(tǒng)帶寬問題、高可用性問題、現(xiàn)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，并最終降低成本。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(chǎn)業(yè)鏈變革的機遇。
　　隨著工業(yè)計算機應用的日益廣泛，市場細分成為大多數(shù)廠商的共同戰(zhàn)略，也使工業(yè)計算機技術進一步細分，流行的開放規(guī)格繁多，主要包括：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(yè)計算機市場概述
（一）市場規(guī)模及增長
　　即使在全球金融風暴的陰霾中，中國工業(yè)計算機市場依然將保持較快增長。據(jù)中國計算機行業(yè)協(xié)會工業(yè)計算機分會（PICMG/P.R.C） 統(tǒng)計：中國工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)（不含應用系統(tǒng)）的市場規(guī)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(yè)計算機市場仍將保持15％以上的年平均增長速度。

　　中國工業(yè)計算機市場競爭雖然激烈，但格局基本穩(wěn)定，不論面向工業(yè)控制的傳統(tǒng)IPC市場，還是面向公用設施和金融電子等新興領域的嵌入式計算機，國內(nèi)企業(yè)與臺灣品牌占據(jù)市場主導地位；在面向鐵路車載和航天軍工的抗惡劣環(huán)境工業(yè)計算機、以及構成工業(yè)計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板和功能板方面，國內(nèi)企業(yè)與國外品牌同臺競爭；在面向電信應用的ATCA/MTCA工業(yè)計算機， 目前主要是外資品牌占有較大優(yōu)勢。
　　國內(nèi)企業(yè)依托對細分市場的敏銳把握和更好的服務響應，近幾年取得了長足的進步，特別是研祥智能和華北工控，作為國產(chǎn)品牌規(guī)模前兩位的工業(yè)計算機企業(yè)，建立了廣泛的直銷和服務網(wǎng)絡，更取得了年均40%以上的成長。面向工業(yè)控制的傳統(tǒng)IPC市場作為我國工業(yè)計算機技術的發(fā)源地，一直是工業(yè)計算機的主戰(zhàn)場。目前在這一領域臺灣和國產(chǎn)品牌占據(jù)主導地位，國外的產(chǎn)品由于成本高、價格高、服務難，現(xiàn)已基本退出國內(nèi)市場。這類產(chǎn)品產(chǎn)量大，應用領域最廣泛，是服務于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級與現(xiàn)代服務業(yè)的主力軍。
　　在面向公用設施和金融電子等新興領域，嵌入式計算機是近兩年行業(yè)應用市場的新增長點。嵌入式計算機應用邊界日漸模糊，從工業(yè)設備、博彩、金融、零售、市政、交通直至軍工，行業(yè)分散，需求各異。這一現(xiàn)實決定了嵌入式計算機無法形成傳統(tǒng)IPC的標準化、規(guī)模化產(chǎn)品模式，在這一領域云集眾多的臺灣品牌和國內(nèi)品牌的工業(yè)計算機企業(yè)，他們在產(chǎn)品、渠道、技術、服務上都各有其優(yōu)勢，代表著工業(yè)計算機產(chǎn)品的一個重要的發(fā)展方向。
　　
（二）工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點
　　1、企業(yè)由模仿向自主創(chuàng)新轉變
　　經(jīng)過多年的積累，我國的工業(yè)計算機企業(yè)正在經(jīng)歷著從中國制造到中國創(chuàng)造的轉變。研祥公司自主研制推出的新一代工業(yè)計算機EPI，解決了IPC工業(yè)計算機金手指連接方式不可靠，在多塵、潮濕、振動的環(huán)境下連接處易堵塞或氧化而接觸不良使工業(yè)計算機失效的問題，并且完全兼容PCI標準，具有開放性、良好的散熱性和抗振性、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點，而且加工工藝容易，成本低，便于推廣，已經(jīng)成功應用于國產(chǎn)數(shù)控裝置。
　　華北工控充分運用本土企業(yè)與客戶溝通好的優(yōu)勢，對新興行業(yè)應用敏感，對需求把握準確，率先發(fā)掘數(shù)字高清標牌市場，推出了國內(nèi)第一款廣告機。他們推出的嵌入式計算機應用于?？娨?，在"三網(wǎng)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臺規(guī)模門檻。
　　
　　2、工業(yè)計算機越來越被行業(yè)用戶所接受
　　工業(yè)計算機產(chǎn)品和技術的一個主要特點，就是屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算基礎平臺。隨著社會信息化的不斷深入，國民經(jīng)濟許多行業(yè)的關鍵任務將越來越多地依靠工業(yè)計算機，而以工業(yè)計算機為共性技術和基礎平臺的低成本工業(yè)自動化正在成為傳統(tǒng)行業(yè)升級改造的主流技術路線，中國的工業(yè)計算機廠商所受到的重視程度也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展，從數(shù)字家庭用的機頂盒、數(shù)字電視，到銀行柜員機、高速公路收費系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不斷增加，對工業(yè)計算機的需求很大，工業(yè)計算機市場發(fā)展前景十分廣闊。
　　
　　3、個性化和定制化是市場的主要形態(tài)
　　工業(yè)計算機界不同于商用計算機采用大批量標準化的生產(chǎn)方式，在不同應用有不同的功能需求設計，企業(yè)需針對用戶需要設計符合其功能需求及外觀的產(chǎn)品。因產(chǎn)品復雜度較高，價格敏感度較低，毛利率較高，普遍均在30%以上，相較于商用計算機市場，仍處于藍海市場。因單品數(shù)量少而小型供應商多，呈現(xiàn)長尾市場特點。
　　
　　4、全生命周期管理使工業(yè)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：預集成平臺或整合平臺。它是在工業(yè)計算機技術發(fā)展的基礎上繼續(xù)向產(chǎn)業(yè)鏈下游發(fā)展的結果。國際廠商不再把自己僅僅看作是工業(yè)計算機的供應商，而是針對用戶的某一個項目或裝置的開發(fā)，從系統(tǒng)方案的制定開始，包括部件集成、硬件采購、軟件配置、現(xiàn)場調(diào)試、直到驗收，全過程都由其承擔。它們既是方案供應商，又是產(chǎn)品供應商，還是系統(tǒng)集成商。這種做法既可以進一步滿足用戶的要求，同時也可以解決工業(yè)計算機廠商目前價格過于透明，利潤率降低的問題。但是這將要求廠商對應用行業(yè)技術發(fā)展走向、目標系統(tǒng)的設計要求、產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品技術發(fā)展、不同類型模塊的功能和性能都要十分了解。這對國內(nèi)工業(yè)計算機企業(yè)的技術能力、市場能力、產(chǎn)業(yè)鏈支持提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。
　　
　　5、新興產(chǎn)業(yè)與生產(chǎn)性服務業(yè)成為新增長點
　　據(jù)一份關于安防監(jiān)控市場發(fā)展的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在政府"平安城市"建設、城市報警與監(jiān)控系統(tǒng)（"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(jiān)控行業(yè)持續(xù)保持了快速的增長，年增長率達到20%以上，市場總規(guī)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(jiān)控攝像頭，截至2009年，全省共建成監(jiān)控攝像機92萬個，其中2005年8月后新建62.6萬個，投入資金約125億元。
　　從技術角度來看，數(shù)字化視頻監(jiān)控正在成為監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的主流，工業(yè)計算機正作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心；從運營模式來看，監(jiān)控系統(tǒng)的集中構建也正在逐步取代之前那種用戶自主構建的模式，運營商正在成為監(jiān)控產(chǎn)業(yè)鏈條中的一個關鍵環(huán)節(jié)，他們憑借自身帶寬和技術優(yōu)勢，建設電信級別的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為用戶提供從網(wǎng)絡到設備、從建設到維護的解決方案。這樣一來，數(shù)據(jù)的集中處理不僅大幅提高了數(shù)據(jù)的安全效率和安全保障，同時最終用戶也不必花費巨資去建設和維護系統(tǒng)，從而降低了總體投入成本。如今，這種模式正在成為視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展的重要方向。在電信級別的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，工業(yè)計算機以強大的處理能力、良好的穩(wěn)定性以及便于擴展的模塊化結構，一直是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制器。
　　視頻監(jiān)控市場在未來保持快速發(fā)展，還得益于行業(yè)視頻監(jiān)控應用的領域不斷擴大，諸如環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)、鐵路與城市軌道交通應用，這些新應用將在我國調(diào)結構、促發(fā)展的經(jīng)濟戰(zhàn)略中獲得長足發(fā)展，也是驅動工業(yè)計算機市場增長的長期動力。
　　除了視頻監(jiān)控領域，數(shù)字標牌市場也是另一個增長點。數(shù)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、影院及其他人流匯聚的公共場所，通過屏幕終端顯示設備，發(fā)布商業(yè)、娛樂和公共信息的多媒體專業(yè)視聽系統(tǒng)。在公共場所中，只需借助數(shù)字標牌就能為公眾傳遞信息，同時配合操作簡單的觸摸屏技術更是適合不同人群的查詢訪問，擴大了信息傳遞的范圍。數(shù)字標牌為人們提供了全新的、動態(tài)的信息交流方式。在國外，還有人把它與紙張媒體、電臺、電視和因特網(wǎng)并列，稱之為"第五媒體"。數(shù)字標牌的控制核心就是嵌入式計算機。
　　據(jù)市場研究公司iSuppli預測，數(shù)字標牌和專業(yè)顯示屏市場將繼續(xù)增長，到2010年，全球市場的規(guī)模將增長到130億美元。雖然國內(nèi)數(shù)字標牌產(chǎn)業(yè)雖然處于發(fā)展初期、市場導入期，但是以國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展速度和經(jīng)濟規(guī)模，在未來國內(nèi)市場必將成為數(shù)字標牌全球市場的重要組成部分，甚至成為最大的單一市場。
　　
結束語
　　早期，針對工業(yè)自動化中特殊規(guī)格及嚴苛的環(huán)境要求，工業(yè)計算機廠商設計特殊的主板、芯片、機箱、操作系統(tǒng)等，以滿足特殊作業(yè)環(huán)境的需要。隨著計算能力的提高，工業(yè)計算機日漸成為工業(yè)自動化的關鍵技術。
　　目前，在通訊、網(wǎng)絡、軟件及光電的整合應用之下，工業(yè)計算機也不再單純局限于工業(yè)自動化領域的應用，而是結合了通訊、消費電子、光電、半導體及軟件等應用，其所扮演的角色也愈來愈重要且呈現(xiàn)多元及定制化的設計特點。工業(yè)計算機在自動化和信息化產(chǎn)業(yè)鏈中處于要素市場，不僅是傳統(tǒng)行業(yè)升級改造與"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臺。
　　工業(yè)計算機領域包括工業(yè)計算機整機、處理器板或嵌入式主板、數(shù)據(jù)采集板、通信板、功能板（如圖像、視頻、存儲、運動控制、DSP等），以及一體機或HMI、機箱背板、周邊設備、軟件和應用系統(tǒng)。
　　
　　2010 PICMG/P.R.C年會將于5月20日在上海舉行，本屆年會將圍繞工業(yè)計算機技術發(fā)展趨勢與行業(yè)發(fā)展對策措施展開討論，為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術升級與新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展獻計獻策。同時中國計算機行業(yè)協(xié)會工業(yè)計算機分會將在本屆年會上首次發(fā)布《中國工業(yè)計算機產(chǎn)業(yè)年度報告》，歡迎業(yè)內(nèi)專家、用戶、與廣大工程技術人員蒞臨。