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解決方案
樹梅派在工控市場的應用
October 15,2025
敘述
樹莓派（Raspberry Pi）是一款由英國樹莓派基金會於2012年推出的單板電腦，最初目的是為推廣電腦科學教育與編程普及。它以體積小巧、價格低廉、擴展性高為特點，很快就受到教育、創客及業界的廣泛關注。經過多年發展，樹莓派已推出多個版本，包括標準的Raspberry Pi 5、Zero系列，以及針對工業應用的Compute Module系列。
Compute Module（CM）系列簡介
為了更好地滿足嵌入式和工業應用需求，樹莓派基金會推出了Compute Module（簡稱CM）系列。這一系列模組以與標準Raspberry Pi相同的處理器為基礎，但去除了不必要的接口，設計成更方便整合到客製化硬體的形式。 目前最新的版本為2024 年底上市的CM5（Compute Module 5），延續市場上最多人採用的CM4模組化理念，性能更強、IO選擇更多。
CM4 搭載 Broadcom BCM2711 四核心 Cortex-A72 處理器，具備最高達8GB RAM的版本，支援eMMC儲存或microSD卡、雙HDMI、PCIe、CSI/DSI、千兆網路等介面，極具彈性與擴展性。CM5 搭載Broadcom BCM2712 四核心 Cortex-A76 處理器，算力增加，RAM最高支援16GB RAM的版本，新增RP1核心整合高速周邊包含USB3.0 及PCIE gen 2, 高速頻寬可達5Gbps。
Compute Module CM4 / CM5 在工業控制領域的應用
由於其體積小、性能穩定、功耗低且可長時間運行，CM4 / CM5被廣泛應用於各種工業場景，包括：
- 工業自動化控制器：可搭配客製化主板，整合數位輸入輸出、RS-485、CAN總線等工業通訊接口，實現設備控制與資料收集。
- 智慧工廠邊緣運算：在智慧製造中，CM4 / CM5可部署在邊緣設備上，處理即時資料、協助AI推論、減少雲端依賴，提高效率與安全性。
- 資料記錄與監控系統：透過GPIO或USB連接各種感測器與儀器，可作為數據記錄器，搭配網路連接實現遠端監控。
Compute Module做為HMI（人機介面）應用
樹莓派 Compute Module 也是HMI開發的熱門選擇。透過整合電容觸控螢幕、定制外殼與UI介面軟體，可作為高性價比的操作面板使用：
- 工業機台面板：替代傳統昂貴的PLC顯示器，CM4 提供觸控式螢幕操作，支援QT、GTK或網頁式前端。
- 能源管理與監控終端：用於太陽能、風力或智能電網等領域，顯示即時數據、警報、歷史趨勢等資訊。
- 自助服務設備：在售票機、點餐機、自助報到等系統中，CM4 / CM5提供穩定運行平台，與打印機、掃碼器等設備協同工作。
其他應用場景
除工業控制與HMI外，CM4 / CM5 也常見於以下領域：
- AIoT設備開發：配合Google Coral或Intel Movidius等AI加速器，可執行影像辨識、語音處理等應用。
- 機器視覺系統：搭配Camera Module與OpenCV，可應用於瑕疵檢測、產品識別、條碼掃描等場景。
- 零售與數位標牌： 驅動高解析度螢幕，可展示促銷資訊、影音內容，並可連接感測器進行互動。
總結來說，新的Raspberry Pi Compute Module CM4 / CM5 系列，因其強大性能與模組化設計，已成為工業與嵌入式應用中的關鍵平台，提供開發者高度靈活、具成本效益的解決方案。
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