В статье приводится подробный обзор двух защищённых ноутбуков от мировых лидеров – компаний Durabook и Panasonic. Оба компьютера позиционируются производителем как защищённые мобильные вычислительные комплексы для широкого спектра полевых задач, в том числе и ответственных применений. Особый упор в статье сделан на результаты эксплуатационных испытаний обоих ноутбуков.
В последние годы мобильная вычислительная техника всё глубже и глубже внедряется в самые различные сферы жизни, в том числе в промышленное производство и другие сферы. С каждым годом растут производительность и функциональные возможности как самоˆй мобильной техники, так и различных беспроводных технологий. В промышленности всё активнее начинают использоваться IoT-технологии: всё больше контроллеров, систем управления, датчиков и другого промышленного оборудования передают информацию по беспроводным каналам связи. На некоторых объектах инженеры уже используют в своей работе технологии дополненной реальности, многие из них интегрированы со SCADA-системами. Такие технологии позволяют существенно упростить работу инженеров, которые трудятся в самых суровых условиях. Многие другие специалисты, работающие в поле и суровых промышленных условиях, также используют различное прикладное программное обеспечение для выполнения своих задач. Естественно, что для жёстких условий нужна соответствующая мобильная вычислительная техника, которая, во-первых, обеспечивала бы достойную производительность, а во-вторых, обладала способностью выдерживать работу в неблагоприятной для классической вычислительной техники среде.
О таких защищённых мобильных устройствах и пойдёт речь в статье. Мы рассмотрим компьютеры двух производителей: Durabook (ноутбук Z14I, рис. 1) и Panasonic (ноутбук Toughbook CF-31, рис. 2).
Здесь надо сразу отметить, что Durabook – это торговая марка корпорации Twinhead, которая уже более 35 лет занимается производством различной вычислительной техники с самого своего основания в 1984 году, так что опыта ей однозначно не занимать. Twinhead выпустила свой первый защищённый ноутбук в 2000 году, а в 2002 году уже вышел на рынок бренд Durabook. На текущий момент эта компания уже обладает внушительным модельным рядом, который покрывает большинство потребностей пользователей, а также имеет офисы и представительства по всему миру. Компания Panasonic также обладает значительным опытом работы на рынке защищённой мобильной техники. Так, например, в 2013 году на Panasonic Toughbook приходилось 66,4% доходов от продаж защищённых высокопрочных ноутбуков в мире (по данным фирмы VDC Research на март 2014 года).
Начнём с того, что на рынке защищённых ноутбуков также существует определённая внутренняя градация – от полузащищённых, так называемых инженерных ноутбуков, предназначенных для работы оператора в цехе, до полноценных мобильных защищённых серверов, которые позволяют разворачивать сеть в любых удалённых локациях.
В этой градации мы можем условно расположить защищённые ноутбуки Z14I и CF-31 приблизительно в центре – благодаря своей универсальности они могут использоваться практически везде, где требуется работа в полевых и сложных условиях эксплуатации.
Для рассмотрения возьмём версию mk5 ноутбука CF-31. Надо сразу отметить, что в последней конфигурации ноутбука mk5 используются ещё процессоры Intel 5-го поколения Core i5-5300U, характеристики ЦП показаны в табл. 1.
Именно эта версия представлена на российском сайте представительства Panasonic Toughbook. У поколения mk5 есть крайне важное преимущество, которое позволяет ему успешно конкурировать и с более современными и производительными ноутбуками других производителей. Речь идёт о поддержке 5-м поколением процессоров Intel операционной системы Windows 7, которая по-прежнему крайне популярна в мире, особенно в промышленных и ответст-венных применениях. В мире же, согласно исследованиям Net Applications, на Windows 7 продолжают работать более трети компьютеров и ноутбуков. Нельзя упускать из вида и тот факт, что начиная с января 2020 года исчезла возможность перейти с Windows 10 на Windows 7, поэтому к поставке, по сути, осталась доступна только версия Embedded, которая накладывает на пользователя значительные лицензионные ограничения.
Что же касается нового ноутбука Z14I от Durabook, то в нём есть всё необходимое для полноценной эксплуатации в полевых условиях. Его 14-дюймового экрана с разрешением FHD 1920×1080 хватает для работы с любой информацией и приложениями, в том числе и с помощью встроенного multitouch-экрана. Благодаря высокой настраиваемой яркости на экране нет бликов и при ярком солнечном свете. Ноутбук оснащён полноразмерной клавиатурой cо светодиодной подсветкой, твердотельным накопителем от 256 ГБ до 1 ТБ, всеми необходимыми портами ввода-вывода и даже опциональным DVD super multi-приводом. У ноутбука также присутствуют и слоты расширения для работы с картами типа PCMCIA и ExpressCard 54. Есть и более привычные слоты для смарт-карты, SIM-карты и MicroSD. При поставке в ноутбук может быть установлено вплоть до 32 ГБ самой современной оперативной памяти формата DDR4.
Стоит обратить внимание на процессоры, применяемые в компьютерах Durabook. В модели Z14I используются самые современные процессоры компании Intel. В частности, в актуальном модельном ряду используются процессоры семейства Kaby Lake R 8-го поколения. Сейчас к поставке в ноутбуке Z14I на выбор доступны следующие процессоры Intel Core i: i7-8650U, i7-8550U, i5-8350U и i5-8250U. Такая вариативность выгодно отличает Z14I от CF-31, у которого доступна только одна версия процессора. CF-31 mk5 оснащён процессором слегка устаревшего семейства Broadwell Intel Core i5-5300U с тактовой частотой до 2,9 ГГц в турборежиме.
Оба производителя использовали для создания своих защищённых устройств сверхпрочный сплав на основе магния и алюминия. Составы сплавов производителями не раскрываются, но мы можем предположить, что в целом они имеют схожие свойства. Такой сплав позволяет обеспечить существенную прочность всей конструкции и при этом не увеличивает вес ноутбука до критических значений. Из этого сплава также выполнены некоторые внешние элементы. Интегрированная в корпус ручка для переноски ноутбука сделана из нейлона PA66, покрытого термопластиковой резиновой плёнкой. Вес ноутбука Z14I составляет 3,6 кг и является оптимальным для мобильной техники такого уровня защищённости. Ноутбук CF-31 mk5 весит уже чуть больше своего конкурента – 3,9 кг.
Исследуемые ноутбуки имеют одинаковую степень защиты от пыли и влаги – IP65. Она обеспечивается схожими по исполнению прорезиненными заглушками, которые закрывают внешние слоты расширения и порты ноутбуков (рис. 3).
В отличие от полузащищённых ноутбуков у них полностью отсутствуют отверстия для вентиляции или любые другие негерметичные отверстия. Компьютеры оснащены полноразмерными клавиатурами и защищёнными сенсорными панелями и клавишами к ним, в этом их дизайн крайне схож.
Оба ноутбука прошли тестирование на падения, удары, вибрации и другие виды негативного воздействия в независимых испытательных лабораториях.
Ноутбук CF-31 тестировался по стандарту MIL-STD-810G, а Z14I – по MIL-STD-810H. Процедуры для обоих ноутбуков одинаковые, например, для 26-кратного падения с высоты 180 см использовалась методика MIL-STD-810 516.6. Более подробное описание характеристик ноутбуков приведено в табл. 2 и 3. Также ноутбуки проходили испытания по другому стандарту, MIL-STD-461G, который описывает требования к электромагнитной совместимости ноутбуков. Судя по результатам тестов, оба устройства достойно прошли все испытания, установленные военными стандартами, и могут применяться в самых суровых условиях эксплуатации. Отдельным плюсом Z14I является наличие у него сертификата ANSI/ISA 12.12.01-2000 класса I, дивизион 2.
Если говорить о портах ввода-вывода, то они, по сути, стандартны для такого типа техники у обоих рассматриваемых ноутбуков. Тут мы не можем выделить каких-либо преимуществ ни у Z14I, ни у CF-31. Оба устройства оборудованы достаточным количеством USB-портов, как 2.0, так и 3.1 (3.0 у CF-31 mk5). У них присутствуют последовательные порты RS-232 на разъёме D-sub 9, видеовыходы VGA, DP и HDMI. Также у них имеются сетевые порты RJ-45 для коммуникации по Ethernet с другими устройствами (табл. 2 и 3). Из внешних слотов расширения пользователям доступны слоты для PCMCIA и ExpressCard 54 у ноутбука Z14I от Durabook.
Перейдём к дисплеям ноутбуков. У Z14I – полноценный 14-дюймовый экран с разрешением Full HD (1920×1080) со встроенной функцией multitouch (рис. 4).
Максимальная яркость дисплея Durabook Z14I составляет 1000 кд/м2, она позволяет работать с ноутбуком даже под прямыми солнечными лучами. Благодаря используемым антибликовым технологиям это не приносит особого неудобства при работе в полевых условиях. CF-31 оснащён дисплеем 13,1ʺ с разрешением всего 1024×768 и заявленной яркостью в 1200 кд/м2. Для этого ноутбука функция multitouch уже является опциональной. У обоих устройств яркость дисплея легко настраивается: от минимальной – для экономии времени автономной работы до максимальной – для лучшей видимости при ярком прямом солнечном свете. Уже упомянутый multitouch-дисплей может настраиваться для работы в перчатках, со стилусом или под дождём.
Для питания такого яркого дисплея нужна соответствующая батарея, которая при этом должна иметь адекватные размеры и не весить слишком много, ведь речь идёт пусть и о защищённом, но всё-таки ноутбуке. Ёмкость основной батареи у Z14I составляет 7800 мА∙ч (рис. 5), если же этого оказывается недостаточно, то ноутбук можно укомплектовать и дополнительной батареей на 4700 мА∙ч. При этом батареи можно менять и в «горячем» режиме, не выключая компьютер. Такая возможность обеспечивается наличием дополнительной встроенной батареи. Имея дополнительные заряженные батареи, ноутбук можно поддерживать в рабочем состоянии очень долго. CF-31 же комплектуется батареей ёмкостью 8550 мА∙ч, которой, по заявлению производителя, должно хватать на 19,5 часов при установленной на минимум яркости дисплея в 60 кд/м2. Нужно отметить, что за такую ёмкость батареи приходится расплачиваться большим весом ноутбука CF-31, это +500 г по сравнению с Z14I. При схожих настройках заявленное производителем время работы у Z14I составляет уже 16 ч. Напомним, что у обоих ноутбуков есть возможность использования дополнительной батареи.
Перейдём теперь ко второй основной составляющей любой защищённой техники – производительности. Ведь самая сложная задача при создании защищённой мобильной техники состоит в том, чтобы соблюсти баланс между защищённостью и производительностью, так как любое сверхзащищённое решение может оказаться недостаточно производительным для приложений, которые планировалось на нём использовать. С ноутбуком Z14I компании Durabook как раз удалось соблюсти необходимый баланс. Как мы уже отмечали, ноутбук Z14I может быть при поставке оснащён четырьмя процессорами семейства Kaby Lake R 8-го поколения от Intel. Сравнительную характеристику этих процессоров вы можете увидеть в табл. 4.
Линейка Kaby Lake Refresh отличается от своих предшественников тем, что впервые в процессорах с TDP (Thermal Design Power – энергопотребление) 15 Вт появились процессоры с четырьмя ядрами и восемью потоками. В поколении Kaby Lake Refresh используется всё тот же технологический процесс 14 нм. Несмотря на это, компания Intel провела дополнительную оптимизацию и настройку процессоров, что позволило заметно повысить производительность и эффективность работы 8-го поколения процессоров. При этом процессор у CF-31 mk5 имеет всего 2 ядра и 4 потока, что может при определённых условиях быть существенным минусом.
Несомненно, главным прорывом стал именно переход с двух- на четырёхъядерные процессоры. Естественно, снизилась базовая тактовая частота, но при этом увеличилась максимальная частота при работе в турборежиме. В таком процессоре при стабильной работе происходит существенная экономия энергии, а в критически важных ситуациях все четыре ядра работают на максимальной частоте, обеспечивая выполнение всех приложений.
В принципе, можно сказать, что сейчас все лидеры рынка защищённых ноутбуков используют такие же процессоры 8-го поколения серии Core i5 и i7. Для конечных пользователей, к сожалению, это означает отсутствие поддержки операционной системы Windows 7, которая закончилась на 6-м поколении Skylake.
Тут как раз и стоит обратить внимание на менее производительный ноутбук от Panasonic – CF-31, поскольку его версия mk5 всё ещё продолжает поддерживать Windows 7. Эта ОС по-прежнему очень популярна во всех областях промышленности и в различных ответственных применениях. Многие государственные холдинги и сейчас используют в своих системах ОС Windows 7, несмотря на то что она уже не поддерживается.
Теперь перейдём к графической составляющей, где Durabook оставляет конкурента далеко позади благодаря решению с опциональной дискретной видеокартой. Ноутбук Z14I имеет возможность установки видеокарты GeForce GTX1050 от NVIDIA формата MXM. Возможность подобного расширения встречается буквально у пары моделей среди всех мировых производителей защищённой мобильной техники. Установка такой видеокарты позволит использовать на ноутбуке крайне ресурсоёмкие приложения для работы в полевых условиях. Для понимания приведём технические характеристики указанной видеокарты (табл. 5).
Устанавливается видеокарта в отдельный отсек с расширениями, который является опциональным и монтируется к нижней части ноутбука. Вместо дискретной видеокарты можно заказать и расширение с двумя слотами PCIe: полноразмерный PCIe 2.0 x4 и низкопрофильный PCIe 2.0 x1. На базе такого расширения можно организовать настоящий пункт сбора или передачи данных даже с различными проприетарными картами расширения формата PCIe. У ноутбука CF-31 графика ограничивается встроенной в процессор Intel HD Graphics 5500 с базовой частотой 300 МГц.
В ноутбук Durabook Z14I могут быть установлены 2 модуля оперативной памяти SODIMM DDR4. Максимальная ёмкость составляет 32 ГБ при установке двух модулей по 16 ГБ каждый. Ноутбук Panasonic CF-31 mk5 поставляется по умолчанию с 4 ГБ оперативной памяти, а максимально её можно расширить до 16 ГБ SODIMM DDR3L. В CF-31 используется стандартное решение с окошками в нижней части устройства для доступа к слотам оперативной памяти и модулям расширения. В ноутбуке Z14 I применено несколько спорное решение, которое имеет как свои плюсы, так и минусы. Однозначно можно сказать, что оно серьёзно выделило Z14I среди конкурентов на рынке. Если перевернуть его, то не видно стандартных для защищённых ноутбуков окошек быстрого доступа к оперативной памяти и беспроводным модулям. Эти модули расположены сверху, под клавиатурой. Для того чтобы получить к ним доступ, требуется провести несколько не совсем тривиальных операций с отвёрткой, что может быть не очень удобно в полевых условиях (рис. 6). Решение однозначно добавляет защищённости ноутбуку, так как повредить «внутренности» устройства становится ещё сложнее.
Для хранения и обработки информации в Z14I используются только твердотельные накопители: доступны SSD-диски ёмкостью 256 ГБ, 512 ГБ и даже 1 ТБ. Такое решение видится нам оптимальным для использования в защищённом мобильном ноутбуке, ведь несмотря на использование различных демпферов в жёстких дисках, риск повредить его при активной эксплуатации крайне велик. Ноутбук CF-31 mk5 оснащается по умолчанию жёстким диском 500 ГБ. Также все рассматриваемые ноутбуки могут быть оснащены различными беспроводными модулями, которые зачастую незаменимы при работе в полевых условиях: Wi-Fi, WWAN и GPS (GLONASS).
В качестве заключения можно сказать, что оба рассмотренных ноутбука выглядят достойно. Они проходят соответствующие тестирования по военным стандартам на защищённость от внешней среды и тяжёлых условий эксплуатации и обладают достойной производительностью и расширяемостью. Z14I от Durabook использует процессоры Intel Core i 8-го поколения с 4 ядрами, что выгодно выделяет его по сравнению с конкурентом, и может быть оснащён мощной дискретной видеокартой, которая серьёзно расширяет возможные сферы его применения. За это приходится расплачиваться отсутствием поддержки ОС Windows 7, но в любом случае это компенсируется внушительной производительностью устройства. Возможность установки отдельного заказного расширения с байонетными разъёмами также выгодно выделяет этот ноутбук, ведь это делает его незаменимым в различных ответственных применениях, где подобные разъёмы являются стандартом. Из достоинств CF-31 от Panasonic можно выделить его более длительную автономную работу от батареи и поддержку популярной операционной системы Windows 7. Недостатком ноутбука можно считать довольно низкое разрешение экрана 1024×768, которого может быть недостаточно для многих современных приложений. ●
Автор – сотрудникМодули ввода/вывода EKF PRO-Logic для автоматизированных систем управления
Модули ввода/вывода обеспечивают связь между контроллером и периферийными устройствами, такими как датчики, исполнительные механизмы, реле и другое оборудование. Такие устройства крайне важны в распределённых системах автоматизации или на производствах с большими площадями помещений. С развитием технологий автоматизации промышленности модули ввода/вывода (I/O) стали неотъемлемой частью систем управления производственными процессами. 17.10.2024 175 0 0Разбор параметрирования нескольких преобразователей частоты с помощью WI-FI модуля на примере ПЧ Sinvel SID300
09.10.2024 264 0 0Контроллер, программируемый с помощью условий
Возможно ли создать алгоритм для задач автоматизации технологического процесса, не используя язык программирования? Предлагается описание системы создания алгоритма работы ПЛК для устройств малой автоматизации без использования специальных языков программирования. 01.09.2024 СТА №3/2024 651 0 0Как биометрия и искусственный интеллект помогают быстро и безопасно обслужить пассажиров в аэропортах
В условиях современных аэропортов идентификация пассажиров является одной из самых важных функций быстрого и безопасного обслуживания. Передовая биометрия помогает в этом, надёжно контролируя все этапы и существенно повышая пропускную способность транспортных узлов. 28.07.2024 СТА №3/2024 724 0 0