什么是 Windows 单板计算机？

物联网基础设施正在将数据处理从云端转移到边缘。这种迁移是由边缘计算消除了通常与云计算相关的延迟这一事实引发的。   在边缘处理数据支持需要实时数据分析和决策的应用程序，其中每一秒都很重要。Windows 单板嵌入式计算机能够运行 Windows 10 IoT Enterprise 操作系统。许多组织在单板计算机上使用 Windows 来运行他们的应用程序。例如，Microsoft windows IoT 通常用于自助服务终端、汽车 PC、自动化设备、数字标牌和移动设备。

Windows 单板计算机是出色的边缘计算解决方案，允许组织在边缘实时执行数据处理和分析。最近，对更小、更紧凑的边缘计算机的需求显着增加。基于单板设计的边缘计算机提供紧凑而强大的解决方案。

SBC 是单板计算机的缩写，它们是现成的商用计算机，由于其外形小、灵活性高、超耐用且性能出色，因此在嵌入式物联网和边缘计算任务方面表现出色。Windows单板计算机是指支持运行微软 Windows物联网操作系统的单板计算机。SBC 提供预配置有处理器、内存、I/O 端口、芯片组、电源输入和更多组件的即用型硬件，这些组件都直接焊接在计算机 PCB（塑料电路板）上，将它们合并在一起到单个电路板上。SBC 非常适合工业应用，因为它们采用紧凑的外形和无风扇设计，能够适应空间受限的部署。

SBC 的好处

嵌入式物联网应用程序提出了标准商用计算机在边缘部署中难以执行的若干挑战。相比之下，SBC 配置能够执行嵌入式物联网应用程序。SBC以其占地面积小和强大的性能而闻名，是物联网部署的理想选择。由于其可扩展性、可靠性、耐用性、使用寿命等，它们被用于工业自动化、汽车计算机、医疗保健、深海探索、外太空和军事应用等各种应用。

SBC 外形尺寸

SBC 的外形尺寸远小于 PC 中常见的 ATX 主板标准。此外，还有多种符合不同外形规格标准的 SBC 外形规格，包括 ITX 标准、嵌入式计算机标准和其他较小外形规格。也就是说，选择您需要的外形类型将在很大程度上取决于应用程序的需求。因此，以下是一些主要用于嵌入式物联网和边缘计算应用程序的外形尺寸。

迷你ITX

Mini-ITX 是 VIA Technologies 于 2001 年开发的 ITX 标准中最大的外形尺寸，它可以在其紧凑的 170mm x 170mm（6.7 x 6.7 英寸）外形上安装具有足够扩展插槽和 I/O 输入的完整 PC 配置因素涵盖各种嵌入式计算应用程序。尽管它是最大的 ITX 外形，但与 ATX 标准外形相比，Mini-ITX 仍然小得多。此外，Mini-ITX 支持一个 PCIe 插槽和最多两个内存插槽以实现可扩展性。对于工业应用，Mini-ITX SBC 配置了各种实用的 I/O 输入，这些输入包括 VGA 端口、HDMI 端口、COM 端口、Wake-on-LAN、GPIO、DIO 等。Mini-ITX 架构还具有高能效，功耗低于25瓦，某些版本的功耗可低至5瓦。

3.5 英寸 | 丰富而紧凑

3.5 英寸不是外形尺寸测量，而是主板尺寸在宽度和长度上测量为 4 x 5.75 英寸。3.5 英寸定义了兼容磁盘驱动器的外形尺寸，实际尺寸为 3.5 x 3.6 英寸。因此，由于外形小巧和无风扇设计，它可以设置通常需要更多空间的 3.5 英寸旋转硬盘驱动器。3.5 英寸 windows SBC 是工业应用的理想选择，因为它的主板外形小到足以适应狭小的空间，大到足以承载功能强大、功能丰富的片上系统 (SoC)，具有不同的 I/ O 输入和 mini-PCIe 扩展槽。

该系统配备了强大的组件，包括英特尔第 8 代英特尔酷睿移动 U 系列或赛扬处理器和用于 DDR4（高达 32GB）的 DIMM 插槽，以支持强大的数据处理和流畅的多任务处理，以处理各种物联网传感器和设备。为确保兼容性和可扩展性，3.5 英寸 SBC 可以配置无数选项，包括 4K HDMI、显示端口接口、LVDS 和用于 HMI 面板显示器的 eDP 连接器。对于连接性，它们包含 x2 SATA (6GB/s) 总线、x4 串行 COM，对于传统技术，x4 USB 3.2 Gen (10 Gbps)、x2 USB 2.0 形式的内部引脚接头和 x2 Mini PCIe Gen 2 扩展用于 mSATA 存储、Wi-Fi 和 SIM 插槽 (4G/LTE) 覆盖的插槽。所有这些同时保持低功耗 15 瓦 TDP 设计。

NanoITX

nano-ITX 外形尺寸的长度和宽度为 120 毫米 x 120 毫米，这是另一种紧凑而强大的外形尺寸，非常适合嵌入式物联网部署。Nano-ITX 总面积为 14,400 mm2，与3.5 英寸 SBC 外形尺寸的 14,892mm 2非常相似。两种架构具有非常相似的尺寸特征。但是，与 3.5 英寸 SBC 形成的矩形形状相比，Nano-ITX 外形尺寸略小且形成方形。因此，Nano-ITX 组件密度稍大，可以替代 3.5 英寸 SBC 以适应可能不适合 3.5 英寸外形的空间。

2.5英寸 Pico-ITX | 更小

pico-ITX 外形尺寸的宽度和长度为 72 毫米 x 100 米，与前面讨论的其他外形尺寸相比，它非常小。与 Nano-ITX 外形尺寸相比，Pico-ITX 总面积小 50%。此外，与 3.5 英寸 SBC 类似的概念，2.5 英寸不是外形尺寸尺寸。工业应用需要更小的工业解决方案。Pico-ITX SBC 是一款出色的嵌入式计算应用解决方案，非常可靠，非常适合高级部署，例如车载系统、工业自动化解决方案、信息亭、医疗设备、便携式物联网硬件等。Pico-ITX SBC 支持四核 Intel Celeron 处理器、DDR3L 内存（最高 8GB）和一个 mSATA 端口（用于 SSD 存储）。   这款手掌大小的主板内置了一个通用的实用 IoT 连接 I/O 端口，其中包括一个千兆以太网接口、2 个半尺寸迷你 PCIe、1 个 USB 3.0 和 3 个 USB 2.0。额外的外围设备可以通过 2x 串行接口和 8 位 GPIO 连接。这种配置在以低于 10 瓦的低热设计功耗 (TDP) 运行时保持不变，使其成为出色的无风扇计算解决方案。

1.8英寸 Femto-ITX | 卡片尺寸 SBC

Femto-ITX 1.8 英寸的宽度和长度为 55 毫米 x 84 毫米，与典型信用卡的外形相似。它是迄今为止世界上最小的工业主板，由高性能 AMD 锐龙 R1000 处理器提供动力，在迷你尺寸的主板上平衡了成本效益和性能。尽管外形超小，但这款 SBC 功能强大，适用于工业应用解决方案、边缘计算、智能机器视觉等。1.8 英寸 SBC 证明了小尺寸不一定会牺牲功率和可扩展性，这将是 SBC 未来嵌入式物联网和边缘计算解决方案趋势的下一步。

广泛的操作系统支持

硬件和软件在嵌入式物联网和边缘计算应用中都发挥着重要作用。SBC 与各种操作系统和系统接口高度集成。SBC 能够顺利运行完整的台式 PC 的操作软件和其他专为 IoT 解决方案创建的软件。该软件包括 Windows 10、Windows 10 IoT Enterprise、Windows 7、WES7、Linux Kernel 2.X 等。也就是说，Windows 单板计算机可立即投入使用，其性能与台式 PC 相似，但外形更加紧凑、设计精巧且能效更高。此外，Linux SBC 也非常适合 Linux 用户，在迷你 SBC 架构中运行完整的 Linux 操作系统。

耐用性 | 极端温度和无风扇设计

工业应用程序倾向于将其设备部署在普通计算机甚至一些 SBC 无法生存的恶劣环境中。也就是说，工业级 SBC 是适用于嵌入式物联网和边缘计算应用的可靠、耐用和长生命周期解决方案的解决方案。由于采用被动冷却的无风扇设计，工业级 SBC 能够在极冷和极热的环境中生存和平稳运行。

工业级SBC可以承受从低至-10℃的冰冷温度到温度达到70℃的灼热环境的广泛温度范围。与普通台式计算机相比，这使得 Windows 单板计算机对极端温度的抵抗力明显更强。普通消费级台式电脑只能在5℃到40℃的温度范围内运行。

此外，工业级 SBC 可以承受相对湿度范围为 10% 至 90% 的潮湿环境，无冷凝。此外，为了确保坚固性和耐用性，这些基于 Windows 的工业级 SBC 在专门用于测试电子设备极限的受控测试设施中进行了测试和验证。测试方法和程序经过精心定制，以提供最高质量的硬件。