IPC的應用場景已經走出過去的框架，不只2B智慧工廠的人機介面(HMI)，也出現(xiàn)2C的應用，距離消費者端越來越近。研調報告指出，預計全球邊緣運算市場規(guī)模將從2023年的536億美元成長至2028年的1,113億美元，年複合成長率(CAGR)為15.7%。
隨著AI技術神速突破，與之相關的軟體、關鍵零組件、智慧型裝置、平臺、應用服務等產業(yè)生態(tài)鏈也持續(xù)擴展，大數(shù)據(jù)、雲(yún)端、物聯(lián)網、VR/AR/XR等AIoT新應用也帶動著各產業(yè)數(shù)位升級。其中，工業(yè)電腦（Industrial PC；IPC）產業(yè)鏈也在這個過程中默默發(fā)光，跳脫傳統(tǒng)機械與製造業(yè)框架，應用範圍越來越多元。
IPC是專為工業(yè)環(huán)境設計製造的電腦系統(tǒng)，主要應用於工廠、企業(yè)端控制、監(jiān)控、自動化等領域，因應智慧化趨勢，產品及服務逐漸走向少量、多樣客製化，並不需要太強的算力或效能，但是，由於IPC長時間運作於包含工業(yè)在內的各類環(huán)境中，對於不斷電、穩(wěn)定、可靠和耐用性的要求相當高，需通過嚴格驗證與合規(guī)性認證(如耐高/低溫、耐震、防水、防火等測試)。
IPC的新機會：從智慧製造走向多元應用
IPC的應用場景已經走出過去的框架，不只2B智慧工廠的人機介面(HMI)，也出現(xiàn)2C的應用，距離消費者端越來越近，比方各大超商使用的收銀機、刷卡機與POS機，或者餐飲業(yè)使用的點餐機器人、ibon服務與票務服務使用的KIOSK自助服務機，或者智慧倉儲、無人刷卡支付機、醫(yī)療用機械手臂、數(shù)位電子互動看板、博弈遊戲機甚至軍工等使用場景成為IPC的新戰(zhàn)場，未來可能出現(xiàn)更多AI IPC的多元應用。
IPC的運作分為三大面向：資料蒐集、傳輸運算及遠端監(jiān)控。IPC的終端應用仍以製造、物聯(lián)網與交通運輸為大宗，而在智慧製造、智慧倉儲、零售(如點餐機器人、POS、Kiosk機等)應用已漸趨成熟下，車聯(lián)網(V2X)、智慧交通(如道路車流/車速監(jiān)控、科技執(zhí)法、車牌辨識、車隊管理系統(tǒng)等)會是比較有發(fā)展空間的機會點，尤其車聯(lián)網等聯(lián)網設備多半必須承受多變、惡劣的氣候環(huán)境，加上AIoT智慧物聯(lián)網與邊緣運算技術的逐漸落地，IPC可以被安置在更多邊緣端設備中，有助減少回傳至雲(yún)端的運算量，因而大幅降低運算延遲與頻寬的使用，具有極佳的應用優(yōu)勢。
研調公司MarketsandMarkets報告指出，預計全球邊緣運算市場規(guī)模將從2023年的536億美元成長至2028年的1,113億美元，年複合成長率(CAGR)為15.7%。研調機構Gartner則預測，2025年全球約有75%的企業(yè)資料會在資料中心外的邊緣端產生與處理，提高邊緣端導入高效運算的必要性，有助IPC供應鏈的成長。比方可以透過邊緣運算系統(tǒng)的IP相機偵測違停、超速、闖紅燈等數(shù)據(jù)，擷取AI影像分析決策，針對違規(guī)車輛逕行舉發(fā)，或是透過智能系統(tǒng)控制及切換燈號，甚至可以根據(jù)不同時段、離尖鋒路段人車流量狀況設定切換路燈及交通燈號秒數(shù)，以確保車流暢通與行車安全。
隨著5G、工業(yè)4.0、IIoT、AIoT的發(fā)展，IPC未來可能迎來強勁智慧或數(shù)位轉型需求。IMARC Group數(shù)據(jù)顯示，2022年IPC市場規(guī)模約50億美元，法人預估2028年將達65億美元，年複合成長率(CAGR)達4.4%。而5G、IoT、雲(yún)端、高效能運算與視覺應用、AI與機器學習(ML)、自駕車與車聯(lián)網應用，甚至軍功與無人機等應用都會是IPC可能切入的領域(表一)。比方IPC龍頭研華研發(fā)的軍規(guī)產品就具備IP65防水防塵保護、軍規(guī)MIL-STD-810H抗震能力、寬溫-40°C至70°C下穩(wěn)定運作的特性，滿足特殊產業(yè)客戶需求。
表一：IPC的8個應用新趨勢
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IPC應用
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說明
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(1)5G通訊技術與IoT物聯(lián)網應用
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IPC更有可能連接和控制智能設備與工業(yè)自動化系統(tǒng)，提供高數(shù)據(jù)傳輸速度與連結穩(wěn)定性。
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(2)雲(yún)端整合與邊緣運算分析應用
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雲(yún)端與邊緣運算技術的應用帶來更多數(shù)據(jù)存儲與分析選項，有助遠程監(jiān)控及管理。
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(3)高效能運算與視覺應用
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推動IPC硬體升級，以滿足更複雜及高處理能力的使用需求。
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(4)AI與機器學習(ML)應用
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IPC搭上AI與ML技術，可以進行智能化數(shù)據(jù)分析、預測及自主決策，提高生產效率並能降低故障風險。
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(5)智慧交通(自駕車與車聯(lián)網)應用
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可支援先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等技術與車聯(lián)網系統(tǒng)，以及協(xié)助運輸與車隊管理，還能提高科技執(zhí)法效能。
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(6)軍工及無人機應用
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IPC的強固型或「Mission-Critical」（關鍵任務）產品能力，能滿足軍工及無人機等客戶需求。
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(7)觸控螢幕應用
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多點螢幕、手勢識別等應用增加直觀交流的互動性與方便性，有助提升使用者體驗。
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(8)淨零排放趨勢帶動永續(xù)應用
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全球淨零排放趨勢將帶動IPC公司向ESG永續(xù)科技方向發(fā)展，提供數(shù)位、能源、資安與AI等轉型解決方案。
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| 圖一 : 研華軍規(guī)產品具備IP65防水防塵保護、軍規(guī)MIL-STD-810H抗震能力及寬溫-40°C至70°C下穩(wěn)定運作的特性。(source：研華) |
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IPC面臨的5個挑戰(zhàn)
IPC屬於高度寡占市場，一旦打入供應鏈，黏著度相對高，不容易被替換掉。目前主要供應商如臺灣的IPC龍頭研華，全球市占率高達41%，其餘市場多掌握在德商西門子（Siemens Aktiengesellschaft）與Beckhoff手中，前者市占率約8%，後者約7.5%。
臺灣IPC兩大龍頭分別是研華與樺漢，背後有華碩及鴻海集團做靠山，還有第三大工業(yè)電腦廠凌華，以及安勤、振樺電子、飛捷、廣積、艾訊、威強電、融程電、虹堡、立端、維田等專注於相關領域。以研華來說，產品應用領域包含自動化、交通、零售、醫(yī)療、網通、博弈、強固型電腦、POS機等；振樺電子、安勤、飛捷主攻零售、醫(yī)療領域；艾訊專注於交通運輸；威強電則專注於邊緣運算、網通領域；廣積瞄準高度客製化的強固型嵌入式電腦解決方案。
輝達(NVIDIA)執(zhí)行長黃仁勳在美國時間3月18日的GTC大會上大秀人型機器人，再掀生成式AI話題，也引爆臺系機器人供應鏈商機。IPC大廠凌華在AMR自主移動機器人領域深耕布局，早在去年已推出Pocket AI袖珍型可攜帶AI加速器，採用輝達RTX A500 GPU，隨插即用，頗受好評。
| 圖二 : 凌華推出的Pocket AI袖珍型攜帶式Nvidia RTX A500 GPU。(source：凌華) |
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不過，雖然應用領域增多，但是隨著各行業(yè)整合軟體系統(tǒng)應用於工業(yè)自動化、交通、運輸、航空、物流、環(huán)保、生活服務、金融、零售、醫(yī)療、通訊等各領域的需求增加，對於IPC的耐用性、穩(wěn)定性、可靠性、多樣化I/O接口、遠程監(jiān)控及管理能力的要求就越高。大環(huán)境與新的應用場景變化帶來新機會，也為IPC帶來新的挑戰(zhàn)，如少量多樣的生產管理、優(yōu)化軟硬體整合體驗等。
【挑戰(zhàn)一】少量多樣的生產管理能力
AI趨勢下，不論是智慧製造、智慧交通、智慧醫(yī)療還是智慧生活，IPC的應用有助優(yōu)化生產流程、落實即時監(jiān)控與預測性，進而提高產品品質、降低生產損耗。不過，少量多樣的生產模式也影響了IPC的管理模式，尤其IPC零組件多樣、高單價而且相當精密，需要留意少量多樣趨勢下如何控管物料等生產流程的問題，以提高競爭力。
【挑戰(zhàn)二】優(yōu)化軟硬體體驗的整合能力
當IPC跨出製造業(yè)，擁抱各種智慧應用場景，首先必須瞭解終端使用者或客戶需求。跨足不同產業(yè)對IPC業(yè)者來說充滿挑戰(zhàn)，比方跨足智慧交通、智慧醫(yī)療或博弈領域卻對產業(yè)生態(tài)與使用需求不了解，對業(yè)者來說都會形成進入門檻。了解業(yè)態(tài)與需求才有機會優(yōu)化IPC的軟硬體整合優(yōu)勢，比方跨入軍工、交通運輸或醫(yī)療領域，一定要先了解該產業(yè)的使用及專業(yè)需求，才能提供符合需求的解決方案，創(chuàng)造好的操作體驗及符合需求的使用效能。
【挑戰(zhàn)三】生產導向轉為應用導向的能力
全球IPC商業(yè)模式已經改變，近年來許多臺灣業(yè)者已經從單純的代工OEM走向ODM，從生產導向轉為應用導向，甚至有業(yè)者從代工廠變身為品牌廠OBM。當IPC走向應用導向與品牌經營，就不能只是純粹做好「工業(yè)泰勒化」的生產分工管理，而是要站在使用者角度與需求打造品牌價值，甚至加入行銷概念。
以餐廳裡的點餐機器人或POS、KIOSK系統(tǒng)來說，如何站在使用者立場思考使用動線，顧及效率與便利性，甚至提高互動性與趣味性，在功能之上添加不同的加值樂趣等，都是業(yè)者可以換位思考的切入點。不夠熟悉應用場景宛如隔靴搔癢，無法做出好的產品或應用服務。
【挑戰(zhàn)四】提供整合性解決方案的能力
IPC業(yè)者已經逐漸從硬體廠商轉變?yōu)檎闲苑桨阜盏奶峁┱?。隨著AI、AIoT、IIoT、雲(yún)端、大數(shù)據(jù)、邊緣運算、5G等技術快速發(fā)展，IPC應該更有能力透過智慧化工具提供完整的解決方案，而且不只提供問題發(fā)生後的解決方案，還要能預測潛在問題，早一步提出解決方案，善用智慧化的預測與判斷能力，提供一條龍式的解決方案。比方使用端發(fā)生問題時，就可以主動且即時地傳遞訊息到企業(yè)雲(yún)端進行控制，甚至主動提出解決問題的建議，從低階的售後型服務轉變?yōu)楦唠A的諮詢型服務，有助提高IPC的整體價值。
【挑戰(zhàn)五】強化數(shù)據(jù)安全與網路安全的能力
隨著網網相連蓬勃發(fā)展，更多的傳感器與設備都將與IPC連接，不論是工業(yè)物聯(lián)網、車聯(lián)網或其他智慧聯(lián)網，在實現(xiàn)更高層次的數(shù)據(jù)蒐集、分析與應用之際，也為數(shù)據(jù)的安全性問題帶來重大挑戰(zhàn)。IPC必須有能力保護生產數(shù)據(jù)、企業(yè)機密或個人資訊，如何建立及提供更加穩(wěn)固的數(shù)據(jù)安全體系也是IPC需要強化的能力之一。
| 圖三 : 德承推出搭載Alder Lake-P的DI-1200工業(yè)電腦，其小巧的設計非常適用於移動式的設備。(Source：德承) |
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結語
IPC龍頭研華董事長劉克振認為，隨著AI發(fā)展越趨成熟，將加速各領域的應用落地，比如工廠、零售、醫(yī)療等場域，他尤其看好邊緣AI的發(fā)展，特別是設備繁多的工廠中，許多機密資料無法全數(shù)上傳雲(yún)端，因此邊緣AI發(fā)展可期，「AI、IoT新時代，研華未來不可能只做硬體，必須做到軟硬協(xié)作（Orchestration）。」
另一家IPC龍頭樺漢近年來從硬體跨足軟體與雲(yún)端應用服務，轉型AI、ESG布局，朝著IPC 3.0增值方向發(fā)展，希望成為最強大的AI智慧領導整合供應商，未來將提供硬軟整合、雲(yún)網結合、智慧連動的訂閱式服務，充分運用ESaaS (Ennoconn Solution as a Service) 平臺提供開放性混和雲(yún)解決方案。
除了邊緣AI，各種創(chuàng)新與技術升級也會使IPC的終端應用場景變得更多元，可望帶來更高效、更智慧的多元解決方案，成為AI世代網網相連的重要支柱。繼AI半導體、AI PC與AI手機後，AI IPC同樣令人期待。
