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相比普通計算機，工控機具備各類工業環境適應能力、專屬應用市場、定制制化服務、長久穩定的供貨周期等特點。適用于自助終端、醫療儀器、工業控制、自動化設備、電信、電力、網絡、軌道交通等領域。
目前工控機的應用模式有：工控機+客制軟硬件、工控機+擴展卡+客制軟硬件、工業主板+(擴展卡)+客制軟硬件、工業主板+工業背板+(擴展卡)+客制軟硬件等。在現有應用模式下，工控機并不是沒有替代品，而是工控機交貨期和需求量不滿足經濟性要求。交貨期由工控機廠商的技術積累決定，而需求量是決定經濟性的決定性因素。
未來工控機的應用模式可能為：標準通用工控機+標準通用接口模塊+客制軟硬件、客戶自主研發包括工控機在內的軟硬件。而是否改變主要取決于兩個因素：一是CPU廠商提供整套軟硬件開發系統，完全不需要工控機廠商參與。二是I/O接口高度標準化和云計算技術成熟在工業領域應用。
總線和I/O接口將向串行化和統一化發展
由于速度更高，占用空間更小，不管是普通計算機，還是工控機，并行總線已逐漸被串行總線取代。I/O總線方面，原來的顯示接口和外存接口也實現了從并行轉串行。更重要的是，USB Type-C接口標準將來會統一計算機的電源接口、鍵盤接口、鼠標接口、音頻接口、存儲接口、網絡接口和顯示接口，而且無極性，用戶體驗更好。
I/O接口高度標準化除了大大減少I/O電纜種類外，也能大幅減少工控機與外設之間的接線，主要特點有：1、支持連接多個高性能外設。2、數據同步速度更快。3、支持多功能、單端口連接。隨著計算機的總線和I/O接口向串行化演變，未來的計算機系統各功能部件可以不在同一個機箱內。將對現有工控機架構體系產生巨大影響。
云計算和大數據應用將更加成熟、普遍
建立工控機云平臺，無論是嵌入到設備內的工控機，還是獨立進行過程監控的工控機，可以為客戶提供如下附加服務：1、云存儲。2、運行日志管理。3、智能監控預警。4、故障診斷。5、設備生命周期健康管理。
依靠云平臺，把工控機和服務器連成了一個系統，工控機架構可以做得更加精簡，把關鍵數據放在數據中心，客戶對實時和歷史數據用大數據分析工具做分析處理，有效保證信息安全傳輸。提供給客戶的不再是單獨的工控機，而是“工控機+服務器+云平臺管理軟件+服務”。
此外，X86，ARM處理器批量應用在某一個行業時，其應用根據是行業定制。此類應用模式沒能在工控機領域推廣的主要原因是“量”。未來，CPU廠家可以利用FPGA工藝，讓一部分功能由自己定制，減少工控機的定制需求，提升單個型號產品的量。目前，而此技術的大規模應用 將有助于工控機行業的發展。
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