在工業(yè) 4.0 與智能制造的深度推進(jìn)下，工業(yè)觸摸一體機(jī)作為人機(jī)交互的核心設(shè)備，正面臨從基礎(chǔ)操作終端向智能決策中樞的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。多屏協(xié)同與邊緣計(jì)算技術(shù)的融合應(yīng)用，為其開辟了全新的智能化升級(jí)路徑，有效提升工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同效率與數(shù)據(jù)處理能力。

一、多屏協(xié)同：構(gòu)建高效交互生態(tài)

（一）多屏協(xié)同的技術(shù)原理

多屏協(xié)同基于分布式系統(tǒng)架構(gòu)與高速通信協(xié)議，打破設(shè)備間的信息孤島。通過以太網(wǎng)、Wi-Fi 6 或 5G 網(wǎng)絡(luò)建立設(shè)備連接，利用如 Miracast、DLNA 等無線投屏協(xié)議，實(shí)現(xiàn)屏幕內(nèi)容的實(shí)時(shí)共享與同步。在數(shù)據(jù)傳輸層面，采用低延遲、高帶寬的傳輸技術(shù)，將工業(yè)觸摸一體機(jī)與車間大屏顯示器、移動(dòng)端設(shè)備、遠(yuǎn)程服務(wù)器終端等進(jìn)行互聯(lián)互通。例如，在生產(chǎn)線監(jiān)控場(chǎng)景中，工業(yè)觸摸一體機(jī)采集的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，可通過多屏協(xié)同技術(shù)實(shí)時(shí)投屏至車間中控大屏，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中展示；同時(shí)，管理人員在移動(dòng)端設(shè)備上也能同步查看數(shù)據(jù)，方便遠(yuǎn)程決策。

在系統(tǒng)層面，多屏協(xié)同依賴操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的適配優(yōu)化。工業(yè)觸摸一體機(jī)搭載的操作系統(tǒng)（如 Windows Embedded、定制化 Linux 系統(tǒng)）需具備多設(shè)備管理功能，能夠識(shí)別并分配不同屏幕的顯示任務(wù)與操作權(quán)限。應(yīng)用程序則需支持多屏布局自適應(yīng)，根據(jù)不同屏幕的分辨率、尺寸和使用場(chǎng)景，自動(dòng)調(diào)整界面顯示內(nèi)容與交互邏輯，確保多屏協(xié)同操作的流暢性與一致性。

（二）工業(yè)場(chǎng)景中的多屏協(xié)同應(yīng)用

在汽車制造生產(chǎn)線，多屏協(xié)同發(fā)揮著重要作用。工業(yè)觸摸一體機(jī)作為工位操作終端，負(fù)責(zé)設(shè)備控制與生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集；車間內(nèi)的巨型 LED 顯示屏用于展示全局生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)匯總等宏觀信息；工程師使用的便攜式平板設(shè)備，則用于調(diào)取詳細(xì)工藝文件、進(jìn)行參數(shù)微調(diào)等操作。三者通過多屏協(xié)同技術(shù)緊密協(xié)作，操作人員在工位一體機(jī)上完成設(shè)備參數(shù)調(diào)整后，數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)同步至大屏與平板，工程師可在平板上遠(yuǎn)程審核調(diào)整結(jié)果，若發(fā)現(xiàn)問題，能及時(shí)在平板上修改并同步回一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的高效協(xié)同，縮短決策與執(zhí)行周期，提高生產(chǎn)效率。

在能源化工行業(yè)的監(jiān)控中心，多屏協(xié)同同樣不可或缺。工業(yè)觸摸一體機(jī)作為本地監(jiān)控終端，實(shí)時(shí)采集各類傳感器數(shù)據(jù)；多個(gè)拼接大屏組成的顯示墻，用于展示廠區(qū)全景、關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、安全預(yù)警信息等；管理人員的 PC 終端則用于數(shù)據(jù)分析與決策支持。當(dāng)某化工裝置的溫度傳感器檢測(cè)到異常數(shù)據(jù)時(shí)，工業(yè)觸摸一體機(jī)立即發(fā)出警報(bào)，并將異常信息同步至大屏與 PC 終端。大屏以醒目的方式展示異常位置與數(shù)據(jù)趨勢(shì)，管理人員在 PC 終端通過專業(yè)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，判斷異常原因，隨后在 PC 上制定解決方案，并通過多屏協(xié)同將指令下發(fā)至工業(yè)觸摸一體機(jī)，控制設(shè)備采取相應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)安全的高效管控。

二、邊緣計(jì)算：重塑數(shù)據(jù)處理模式

（一）邊緣計(jì)算的技術(shù)架構(gòu)

邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理能力下沉至網(wǎng)絡(luò)邊緣，工業(yè)觸摸一體機(jī)作為邊緣節(jié)點(diǎn)，集成計(jì)算、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)功能模塊。在硬件層面，配備高性能處理器（如英特爾酷睿系列、國產(chǎn)化瑞芯微 RK 系列）、大容量?jī)?nèi)存與高速存儲(chǔ)設(shè)備，以支撐本地?cái)?shù)據(jù)處理需求。同時(shí)，通過搭載邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，支持 Modbus、OPC UA、TCP/IP 等多種工業(yè)通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與 PLC、傳感器、執(zhí)行器等工業(yè)設(shè)備的無縫連接，完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸。

在軟件層面，邊緣計(jì)算平臺(tái)發(fā)揮核心作用。平臺(tái)包含數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、過濾、聚合等操作，剔除冗余信息，減少數(shù)據(jù)傳輸量；實(shí)時(shí)分析模塊則利用機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)分析等算法，對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，如設(shè)備故障預(yù)測(cè)、工藝參數(shù)優(yōu)化等；邊緣決策模塊根據(jù)分析結(jié)果，在本地直接生成控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的快速響應(yīng)，無需將數(shù)據(jù)上傳至云端處理。例如，在設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中，工業(yè)觸摸一體機(jī)通過邊緣計(jì)算，實(shí)時(shí)分析振動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測(cè)到振動(dòng)異常時(shí)，立即在本地生成停機(jī)指令，控制設(shè)備停止運(yùn)行，避免故障擴(kuò)大。

（二）邊緣計(jì)算在工業(yè)觸摸一體機(jī)中的價(jià)值體現(xiàn)

邊緣計(jì)算顯著降低了數(shù)據(jù)傳輸延遲，提升了工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)性。在精密加工車間，數(shù)控機(jī)床的加工精度對(duì)控制指令的響應(yīng)速度要求極高。工業(yè)觸摸一體機(jī)作為邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)采集機(jī)床的位置、速度、溫度等數(shù)據(jù)，通過邊緣計(jì)算進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工參數(shù)偏離設(shè)定值時(shí)，能在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)生成調(diào)整指令并下發(fā)至機(jī)床，確保加工精度。相比將數(shù)據(jù)上傳至云端處理再返回指令的模式，邊緣計(jì)算大幅縮短了響應(yīng)時(shí)間，提高了產(chǎn)品合格率。

同時(shí)，邊緣計(jì)算減輕了云端服務(wù)器的負(fù)載壓力，降低了企業(yè)的運(yùn)營成本。在大型工業(yè)園區(qū)，大量工業(yè)觸摸一體機(jī)與傳感器產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。若全部數(shù)據(jù)上傳至云端，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵與云端服務(wù)器負(fù)荷過重。通過邊緣計(jì)算，工業(yè)觸摸一體機(jī)在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理與分析，僅將關(guān)鍵數(shù)據(jù)與異常數(shù)據(jù)上傳至云端。例如，在園區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，工業(yè)觸摸一體機(jī)對(duì)多個(gè)環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分析，僅當(dāng)監(jiān)測(cè)到污染物濃度超標(biāo)等異常情況時(shí)，才將詳細(xì)數(shù)據(jù)上傳至云端，供管理人員進(jìn)一步?jīng)Q策，有效減少了數(shù)據(jù)傳輸量與云端存儲(chǔ)成本。

三、多屏協(xié)同與邊緣計(jì)算的融合升級(jí)

多屏協(xié)同與邊緣計(jì)算的融合，為工業(yè)觸摸一體機(jī)的智能化升級(jí)注入新動(dòng)力。在智能工廠的生產(chǎn)調(diào)度場(chǎng)景中，工業(yè)觸摸一體機(jī)通過邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如設(shè)備運(yùn)行效率、訂單完成進(jìn)度等，生成初步的調(diào)度建議。這些建議通過多屏協(xié)同技術(shù)，同步展示在車間大屏與管理人員的終端設(shè)備上。管理人員在終端設(shè)備上對(duì)調(diào)度建議進(jìn)行審核與調(diào)整，修改后的方案又通過多屏協(xié)同反饋至工業(yè)觸摸一體機(jī)，一體機(jī)再依據(jù)新方案，通過邊緣計(jì)算生成具體的設(shè)備控制指令，下發(fā)至生產(chǎn)線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的智能化、高效化。

未來，隨著 5G、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，多屏協(xié)同與邊緣計(jì)算將進(jìn)一步深度融合。5G 網(wǎng)絡(luò)的高速率、低延遲特性，將為多屏協(xié)同提供更穩(wěn)定、快速的通信保障，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨廠區(qū)的多屏實(shí)時(shí)協(xié)同；人工智能算法在邊緣計(jì)算中的應(yīng)用，將使工業(yè)觸摸一體機(jī)具備更強(qiáng)大的智能決策能力，如自主優(yōu)化生產(chǎn)工藝、預(yù)測(cè)設(shè)備故障等。二者的融合將推動(dòng)工業(yè)觸摸一體機(jī)向更智能、更高效的方向發(fā)展，助力工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展。

文章已呈現(xiàn)多屏協(xié)同與邊緣計(jì)算助力工業(yè)觸摸一體機(jī)智能化升級(jí)的路徑。若你想補(bǔ)充特定行業(yè)案例，或深入探討某部分技術(shù)細(xì)節(jié)，歡迎隨時(shí)交流。

審核編輯 黃宇