Windows 單板電腦 (SBC)

物聯網基礎設施正在將資料處理從雲端轉移到邊緣。這種遷移是由於邊緣運算消除了通常與雲端運算相關的延遲而觸發的。在邊緣處理資料可以實現需要即時資料分析和決策的應用，其中每秒都很重要。Windows單板嵌入式電腦能夠執行Windows 10 IoT企業版作業系統。許多組織在單板電腦上使用Windows來執行其應用程式。例如，Microsoft Windows IoT經常用於自助服務機、車載電腦、自動化設備、數位看板和行動裝置。

Windows單板電腦是出色的邊緣運算解決方案，允許組織即時在邊緣執行資料處理和分析。最近，對更小巧、更緊湊的邊緣電腦的需求顯著增加。基於單板設計的邊緣電腦提供緊湊而強大的解決方案。

什麼是Windows單板電腦？

SBC是單板電腦的縮寫，它們是商用現成（COTS）電腦，因其小巧的外形、高彈性、超耐用和出色的性能而擅長嵌入式物聯網和邊緣運算任務。Windows SBC是指支援執行微軟Windows IoT作業系統的單板電腦。SBC提供即插即用的硬體，預先配置了處理器、記憶體、I/O埠、晶片組、電源輸入以及許多其他元件，這些元件都直接焊接到電腦PCB（塑膠電路板）上，將它們整合到單一電路板上。SBC非常適合工業應用，因為它們採用緊湊的外形和無風扇設計，使其能夠安裝在空間受限的部署中。此外，它們具有堅固的結構，同時保持強勁的性能。

SBC的優勢

嵌入式物聯網應用帶來了標準商用電腦在邊緣部署中難以執行的一些挑戰。相比之下，SBC配置能夠執行嵌入式物聯網應用。SBC以其小巧的佔用空間和強大的性能而聞名，非常適合物聯網部署。由於其可擴展性、可靠性、耐用性、長壽命等特點，它們被廣泛應用於工業自動化、車載電腦、醫療保健、深海探索、外太空和軍事應用等各個領域。

SBC外形尺寸

SBC外形尺寸比PC中常見的ATX主機板標準小得多。此外，還有多種SBC外形尺寸符合不同的外形尺寸標準，包括ITX標準、嵌入式電腦標準和其他更小的外形尺寸。也就是說，選擇所需的外形尺寸類型將很大程度上取決於應用的需求。因此，以下是一些主要用於嵌入式物聯網和邊緣運算應用的外形尺寸。 

小巧外形。專注於工業運算

Mini-ITX

Mini-ITX是ITX標準中最大的外形尺寸，由VIA Technologies於2001年開發，它可以在其緊湊的170mm x 170mm（6.7 x 6.7英吋）外形中容納完整的PC配置，並具有足夠的擴充槽和I/O輸入，以涵蓋各種嵌入式運算應用。雖然它是最大的ITX外形尺寸，但Mini-ITX與ATX標準外形尺寸相比仍然相當小。此外，Mini-ITX支援一個PCIe插槽和最多兩個記憶體插槽以實現擴展性。對於工業應用，Mini-ITX SBC配置了各種實用的I/O輸入，這些輸入包括VGA埠、HDMI埠、COM埠、Wake-on-LAN、GPIO、DIO等。Mini-ITX架構也具備電源效率，功耗低於25瓦，有些版本甚至可以低至5瓦。

3.5英吋 | 功能豐富且緊湊

3.5英吋並不是外形尺寸的測量，相反，主機板的尺寸寬度為4英吋，長度為5.75英吋。3.5英吋是指兼容的磁碟機的外形尺寸，其實際尺寸為3.5 x 3.6英吋。因此，由於其小巧的外形和無風扇設計，它可以與通常需要更多空間的3.5英吋旋轉式硬碟機配合使用。3.5英吋的Windows SBC非常適合工業應用，因為它的主機板外形尺寸足夠小，可以安裝在狹窄的空間中，同時也足夠大，可以容納功能強大的單晶片系統（SoC），並具有多種I/O輸入和迷你PCIe擴展槽。 

該系統配備了強大的組件，包括英特爾第八代Intel Core Mobile U系列或賽揚處理器，以及用於DDR4（最高32GB）的DIMM插槽，以支援強大的資料處理和流暢的多任務處理，以處理各種物聯網感測器和設備。為了確保相容性和擴展性，3.5英吋SBC可以配置多種選項，包括4K HDMI、顯示埠介面、LVDS和用於HMI面板顯示的eDP連接器。對於連接性，它們配備了x2 SATA（6GB/s）匯流排、x4串行COM，以及對於傳統技術，x4 USB 3.2 Gen（10 Gbps）、x2 USB 2.0來自內部針頭，以及x2 Mini PCIe Gen 2擴展槽用於mSATA儲存、Wi-Fi和SIM卡插槽（4G/LTE）覆蓋。所有這些都同時保持低功耗的15瓦TDP設計。

Nano-ITX

Nano-ITX外形尺寸長寬為120mm x 120mm，是另一種緊湊而強大的外形尺寸，非常適合嵌入式物聯網部署。Nano-ITX的總面積為14,400平方毫米，與3.5英吋SBC外形尺寸的14,892平方毫米總面積非常相似。兩種架構的尺寸特性非常相似。然而，Nano-ITX外形尺寸略小，形成正方形，而3.5英吋SBC則形成長方形。因此，Nano-ITX元件的密度略高，可以取代3.5英吋SBC，以適應3.5英吋外形尺寸可能不適合的空間。

2.5英吋 Pico-ITX | 更小巧

Pico-ITX 外形尺寸寬度為72毫米，長度為100毫米，與之前討論的其他外形尺寸相比，它相當小巧。Pico-ITX 的總面積比 Nano-ITX 外形尺寸小50%。此外，與3.5英吋SBC類似，2.5英吋並不是外形尺寸的尺寸。工業應用對更小的工業解決方案有著不斷增長的需求。Pico-ITX SBC 是一種出色的嵌入式運算應用解決方案，具有高度可靠性，非常適合車載系統、工業自動化解決方案、自助服務機、醫療設備、可攜式物聯網硬體等先進部署。Pico-ITX SBC 支援四核 Intel Celeron 處理器、DDR3L 記憶體（最高8GB）和一個 mSATA 埠（用於 SSD 儲存）。這款掌上型主機板內建常見實用的物聯網連接I/O埠，包括一個千兆乙太網介面、2個半尺寸迷你 PCIe、1個USB 3.0和3個USB 2.0。可透過2個串行介面和一個8位元 GPIO 連接額外的周邊設備。在低於10瓦的低熱設計功耗（TDP）下運作，使其成為一款出色的無風扇運算解決方案。

1.8英吋 Femto-ITX | 卡片大小的SBC

Femto-ITX 1.8英吋的寬度為55毫米，長度為84毫米，外形尺寸類似於一般的信用卡。它是迄今為止世界上最小的工業主機板，採用高效能AMD Ryzen R1000處理器，在迷你尺寸主機板上平衡了成本效益和性能。儘管外形超小，這款SBC對於工業應用解決方案、邊緣運算、智慧機器視覺等仍然足夠強大。1.8英吋SBC證明，小巧的體積不一定會犧牲功率和可擴展性，這將是SBC未來在嵌入式物聯網和邊緣運算解決方案中的趨勢。

廣泛的作業系統支援

硬體和軟體在嵌入式物聯網和邊緣運算應用中都扮演著重要角色。SBC高度整合了各種作業系統和系統介面。SBC能夠流暢地運行完整的桌面電腦作業軟體以及其他專為物聯網解決方案創建的軟體。這些軟體包括Windows 10、Windows 10 IoT企業版、Windows 7、WES7、Linux Kernel 2.X等等。也就是說，Windows單板電腦隨時可用，其性能就像桌面電腦一樣，但外形更緊湊、設計更精巧、功耗更低。此外，Linux SBC也為Linux用戶提供了極佳的體驗，在迷你SBC架構中運行完整的Linux作業系統。這證明了SBC的廣泛兼容性，從桌面Windows SBC和Linux SBC等個人用途，到用於工業自動化、自助服務機等商業用途的Windows 10 IoT。

耐用性 | 極端溫度與無風扇設計

工業應用傾向於在惡劣環境中部署其設備，在這些環境中，普通電腦甚至某些SBC都無法生存。因此，工業級SBC是嵌入式物聯網和邊緣運算應用可靠、耐用且壽命長的解決方案。由於其採用被動散熱的無風扇設計，工業級SBC能夠在極冷和極熱的環境中生存和順暢運行。

工業級Windows SBC能夠承受廣泛的溫度範圍，從低至-10℃的極低溫到高達70℃的酷熱環境。與普通桌面電腦相比，這使得Windows單板電腦對極端溫度具有顯著更強的抵抗力。普通消費級桌面電腦只能在5℃到40℃的溫度範圍內運行。

此外，工業級SBC能夠承受相對濕度介於10%至90%（非冷凝）的潮濕環境。為了確保堅固耐用，這些工業級Windows SBC在專為測試電子設備極限而建造的受控測試設施中進行了測試和驗證。測試方法和程序都經過精心設計，以提供最高品質的硬體。

工業級SBC在先進的溫度和濕度室中經過測試和驗證，以確保其能夠承受惡劣環境。因此，如果您正在尋找Windows SBC（單板電腦），您應該探索Premio提供的各種Windows單板電腦。如果您有任何疑問或需要協助選擇解決方案，請聯繫我們，我們的嵌入式運算專業人員將非常樂意協助您選擇符合您特定需求的選項。