加固型平板電腦——工業(yè)平板電腦中的“戰(zhàn)斗機(jī)”

   與大眾消費品不同，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中對設(shè)備的要求會經(jīng)常這樣描述：“適應(yīng)于惡劣、嚴(yán)酷的環(huán)境”。

　　在老百姓看來，惡劣環(huán)境就是灰塵、油污等地以及寒冬或酷熱的天氣等。事實上，工業(yè)中的惡劣環(huán)境還包括：鹽、風(fēng)沙、霉菌、噴霧、雨雪、防電磁干擾、腐蝕與劃傷、灰塵、沖擊、振動和極端溫度等等。涵蓋了包括制造業(yè)、倉儲、軍工、國防、航空、工廠自動化、現(xiàn)場維修、交通運輸、警察、消防石油天然氣勘探和鉆采業(yè)等行業(yè)。

　　以平板電腦為例，在大眾消費品的應(yīng)用中，對于普通的環(huán)境，無需太多的保護(hù)措施，但在惡劣、嚴(yán)酷的環(huán)境中，屏幕直接暴露就是個問題，這些特殊的應(yīng)用環(huán)境也因此衍生出了一批具有針對性的“超能力”產(chǎn)品——加固型平板電腦。

　　加固型平板電腦跟商用電腦一樣，也是從笨重的計算機(jī)發(fā)展而來，當(dāng)時稱加固計算機(jī)。八十年代初，我國的軍工企業(yè)開始研究加固計算機(jī)，絕大多數(shù)軍用信息產(chǎn)品研發(fā)單位都有自己的加固科室，主要負(fù)責(zé)單位產(chǎn)品的加固工作。近幾年，國內(nèi)計算機(jī)加固領(lǐng)域正逐步走上專業(yè)化道路，并向小型、便攜、輕型化方向發(fā)展，加固型平板電腦由此應(yīng)運而生。加固平板電腦前面板一般為鋁鎂合金材質(zhì)，硬質(zhì)陽極氧化拉絲處理，防護(hù)等級一般為IP65防護(hù)等級。加固型平板電腦、加固計算機(jī)均是為適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，對影響計算機(jī)性能的各種因素，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電氣特性和機(jī)械物理結(jié)構(gòu)等，采取了相應(yīng)保證措施的計算機(jī)，可以滿足各行業(yè)在特種環(huán)境中移動工作的需求。 “加固電腦”產(chǎn)品作為計算機(jī)家族中的“特種部隊”，專為“軍警、勘探、石油、航海”等特種行業(yè)用戶提供保駕護(hù)航的任務(wù)。這要求加固電腦產(chǎn)品，必須能夠應(yīng)對各種極限應(yīng)用環(huán)境所帶來的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)，因此也被稱為工業(yè)平板電腦中的“戰(zhàn)斗機(jī)”。

　　加固型平板電腦——特殊行業(yè)必備“武器”

　　對于工業(yè)平板電腦及加固型平板電腦，我們通常會比較陌生，與商用平板電腦不同，工業(yè)平板電腦更加注重外部的環(huán)境耐受性以及更高效可靠的運算性能，雖然我們很難真正去體驗工業(yè)平板電腦給我們帶來的直觀感覺，但在實際生活中，每一天他們都在幕后默默的發(fā)揮著巨大的作用，是特殊行業(yè)必備之“武器”，筆者將從以下幾個行業(yè)應(yīng)用來介紹它的超強(qiáng)特性：

　　野外勘察測繪。隨著計算機(jī)、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件應(yīng)用的迅速發(fā)展，數(shù)字化測圖逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工測計手段，成為測繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理等測繪業(yè)務(wù)的主流模式?？碧叫袠I(yè)艱苦、惡劣的作業(yè)環(huán)境決定了信息化管理平臺必須具備四種要求：在不同環(huán)境下輕松安裝、基于PC的內(nèi)部SAP系統(tǒng)和公司集成網(wǎng)絡(luò)； 設(shè)備必須堅固耐用，防水、抗振；整機(jī)能寬溫工作，工作溫度在-20~50度；接口豐富，能實現(xiàn)運行狀態(tài)實時采集，數(shù)據(jù)可靠傳輸。因此，加固平板電腦作為最適合的設(shè)備應(yīng)用在此。在外業(yè)測圖的過程中，加固平板電腦可隨時修測，做到“站站清、日日清”,可有效地防止測錯、漏測和重測、返工等其它人工測繪工作中所無法避免的問題。

　　軍事、國防。自計算機(jī)問世以來，加固計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用就受到軍隊、政府及各行各業(yè)的高度重視，目前加固計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用已成為我國國防工業(yè)的重要課題。根據(jù)國家關(guān)于“要適應(yīng)新形勢，積極探索軍民結(jié)合，寓軍于民的新途徑、新方法”的指示精神，為把先進(jìn)的加固技術(shù)、設(shè)備、產(chǎn)品用于國家和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)，同時也為我國從事加固計算機(jī)技術(shù)研制、應(yīng)用的單位提供交流平臺。目前，國防領(lǐng)域仍是加固計算機(jī)的一個需求穩(wěn)定的、規(guī)模較大的應(yīng)用領(lǐng)域，但其他行業(yè)的新興市場也對加固計算機(jī)提出了巨大的需求。軍用計算機(jī)的研制開發(fā)和裝備應(yīng)用水平是衡量一個國家國防現(xiàn)代化和軍事實力的重要尺度。

　　消防。眾所周知，消防員的工作每時每刻都面臨著危險，數(shù)以萬計消防人員都曾在施救過程中受過傷，這些人大部分都是在滅火前線和沒有裝備掩護(hù)的情況下灼傷。如果能使用到一些技術(shù)/設(shè)備能夠在火災(zāi)這種復(fù)雜的環(huán)境下仍能正常工作，同時能夠報告救援對象的具體位置，那么就能減少很多傷亡事故。這種設(shè)備無疑非加固型技術(shù)機(jī)莫屬。消防部門一直在尋找這種技術(shù)設(shè)備，在消防車?yán)镅b一臺設(shè)備，能夠第一時間獲取現(xiàn)場信息，指揮消防人員開展救援，并保持與在救火前線的聯(lián)系。這套設(shè)備必須是可移動的，而且非常堅固，100%可靠；必須支持現(xiàn)有的無線裝置設(shè)備(802.11)；還能向操作員統(tǒng)計消防車使用情況，如氧氣消耗、壓力狀態(tài)；該系統(tǒng)還需要有報警功能和撤離通知，更重要的是，如果消防員無法接受到指令， 他們需要能夠直接通過無線電聯(lián)系，以確保救援有效進(jìn)展。針對此項目，研華科技與系統(tǒng)集成商合作，基于研華科技加固型平板電腦X10D開發(fā)的應(yīng)用軟件，形成一套完整的解決方案。為消防員的傷害提供有效保障。

　　鉆井。鉆井平臺對計算機(jī)硬件的可靠性要求非常高。要求產(chǎn)品防爆、耐腐蝕，系統(tǒng)穩(wěn)定。通常都需要監(jiān)控系統(tǒng)采用冗余的備份系統(tǒng)（包括軟件冗余和硬件冗余兩部分）。如PLC的CPU模塊以及和工控機(jī)通訊的通訊模塊都采用冗余方式，即采用2塊CPU模塊、2塊通訊模塊、及相應(yīng)的冗余控制?？刂葡到y(tǒng)軟件在加固防爆平板電腦上獨立運行。每臺加固防爆平板電腦有獨立的通道與PLC進(jìn)行通訊。通過平臺的管理局域網(wǎng)，可以把每天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和一段時間的歷史生成數(shù)據(jù)，匯總處理后傳輸?shù)疥懙氐纳a(chǎn)管理部門，使管理部門能即時掌控平臺的生產(chǎn)情況，對將來的生產(chǎn)計劃進(jìn)行及時的調(diào)整。

　　發(fā)電場。大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電場都位于沙漠或海岸。為了保證發(fā)電機(jī)在沙漠、鹽霧、振動、過熱或電噪等嚴(yán)苛環(huán)境中穩(wěn)定運行，發(fā)電機(jī)的自我保護(hù)診斷功能顯得極為重要，因此現(xiàn)場操作員會很認(rèn)真的進(jìn)行每日檢查。每日檢查的時間性極其重要，它要求員工記錄操作數(shù)據(jù)并在第一時間將數(shù)據(jù)發(fā)給后臺數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，由其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并對發(fā)電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行主動性監(jiān)控。在風(fēng)電場，使用加固平板電腦的現(xiàn)場操作員能夠很穩(wěn)定方便的與數(shù)據(jù)中心建立連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信。這樣一來，不僅減少了每個工作現(xiàn)場的勞動力，同時還節(jié)省了時間和成本。

　　食品（肉類）加工。隨著現(xiàn)代化肉類加工企業(yè)的逐步走向信息化、自動化，那些傳統(tǒng)的靠手工記錄生產(chǎn)線操作數(shù)據(jù)的方法，早已淘汰。國內(nèi)實力靠前的幾家的肉類加工企業(yè)目前從各部門、各個車間、各個工廠，都在部署信息自動化系統(tǒng)，考慮到肉禽生產(chǎn)車間較為惡劣的環(huán)境，對所用的計算機(jī)大都要求能夠防水、防潮濕、防塵、防油污、寬溫工作，顯然，普通的PC和傳統(tǒng)的工控機(jī)都沒法滿足要求。這就需要針對這類客戶量身定制整套解決方案。特種嵌入式平板電腦以其緊湊的結(jié)構(gòu)、便攜性、占用空間小、安裝方便等優(yōu)點，最適合在食品生產(chǎn)現(xiàn)場使用，從統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，近幾年平板電腦的采購量急劇增加，筆者認(rèn)為，加固平板電腦在食品行業(yè)中未來前景堪好。

　　無人機(jī)。隨著計算機(jī)、人工智能、自動駕駛等高新技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為能夠進(jìn)行偵察、電子干擾、戰(zhàn)場目標(biāo)毀傷效果評估等多種用途的平臺。由于無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境的特殊性，對與其操作、檢測、研發(fā)相關(guān)的計算機(jī)設(shè)備也提出了更高的要求。多變的景象環(huán)境、復(fù)雜的地區(qū)環(huán)境、無法預(yù)知的突發(fā)情況，這些都是普通電腦設(shè)備無法應(yīng)對的。這些產(chǎn)品在系統(tǒng)計算、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)安全、系統(tǒng)加固及高可靠材料方面已經(jīng)全面趕超國際同類產(chǎn)品，集抗振、抗壓、抗跌落、防水、防塵、防電磁干擾等多項高可靠功效于一身，各項指標(biāo)均達(dá)到或超過我國軍用標(biāo)準(zhǔn)，能夠輕松應(yīng)對各種嚴(yán)苛復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用。空中裝備的無人化是未來發(fā)展的趨勢，在這一尖端領(lǐng)域必須具備開發(fā)能力，而這些都無從借鑒，只能靠獨立自主、自力更生，因此長期以來無人機(jī)的研發(fā)工作都備受關(guān)注。與大部分機(jī)密技術(shù)的開發(fā)過程一樣，無人機(jī)的研發(fā)工作一般都選在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行，以測試無人機(jī)是否具備抗極端環(huán)境的性能。作為研發(fā)設(shè)備系統(tǒng)中不可或缺的計算機(jī)設(shè)備，同樣要經(jīng)得起嚴(yán)酷的研發(fā)環(huán)境的考驗，而加固型的便攜電腦無疑是研發(fā)人員的最佳選擇。

　　更多應(yīng)用領(lǐng)域在此不一一進(jìn)行贅述，總結(jié)性的說，國防領(lǐng)域仍是加固計算機(jī)的一個需求穩(wěn)定的、規(guī)模較大的應(yīng)用領(lǐng)域，而隨著未來科技的發(fā)展和社會自然界的變化，未來，被視為“軍用”的加固平板電腦將會進(jìn)入一些特殊民用如人防應(yīng)用以及一些新的行業(yè)。

　　加固型平板電腦產(chǎn)業(yè)格局——工控市場的新奶酪

　　2007年，中國加固計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用大會召開，松下、聯(lián)想、GE、浪潮、愛瑞、神基、凌華、阿科美、集智達(dá)、研昆等國、內(nèi)外知名廠家在大會現(xiàn)場展示了其最新產(chǎn)品。也是在那時，一批具備生產(chǎn)這種設(shè)備技術(shù)的廠家陸續(xù)推出自己的加固產(chǎn)品。

   浪潮在這方面屬于較為成熟的廠商，1993年浪潮研發(fā)出中國第一臺服務(wù)器，成為我國高端計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域廠商代表。其在加固、安全產(chǎn)品領(lǐng)域擁有技術(shù)專利百余項。研祥、京融電、博控、凌華、研華、控創(chuàng)、華北工控、神基等工控廠商在我國加固平板電腦的發(fā)展中做出不可抹滅的貢獻(xiàn)。

　　同時，我們也發(fā)現(xiàn)，不光是研祥、京融電、博控、控創(chuàng)、神基等工業(yè)自動化廠商在享用這塊市場蛋糕，商用電腦生產(chǎn)商如聯(lián)想、摩托羅拉，松下、戴爾、東芝、惠普等廠商均有染指這一塊市場，紛紛推出類似產(chǎn)品。

　　近兩年，市場上也有如創(chuàng)智成一樣的新貴加入到此行業(yè)中來。今年2月，創(chuàng)智成科技近期推出了R系列加固型平板電腦新品R8。它采用無風(fēng)扇、輕薄一體化設(shè)計，其堅固、耐用、便攜觸控等特點使其適宜在車載環(huán)境、野外環(huán)境甚至各種惡劣環(huán)境中使用，可滿足警察，邊境巡邏，現(xiàn)場作業(yè)和地質(zhì)勘探人員等用戶的獨特需求。值得一提的是，創(chuàng)智成是從生產(chǎn)工業(yè)設(shè)備起家的公司，相信該企業(yè)對于工業(yè)環(huán)境的理解，R8應(yīng)能成為加固平板電腦中的佼佼者。

　　未來，隨著市場需求的增加與變化，相信越來越多新的工控企業(yè)會加入到加固計算機(jī)產(chǎn)品研發(fā)制造行業(yè)中來，為我國工業(yè)現(xiàn)代化、國防信息化和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù)。

　　未來趨向小型化、輕型化，新興應(yīng)用“藍(lán)海”愈發(fā)寬泛

　　伴隨我國特種行業(yè)如海事、軍事、高鐵等領(lǐng)域不斷的發(fā)展，特種行業(yè)用戶需求也在不斷提升，加固電腦產(chǎn)品，尤其是 “加固平板電腦”的市場空間將不斷增大。為了能更好的滿足用戶的使用需求，加固設(shè)備的發(fā)展也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢。

　　在加固計算機(jī)領(lǐng)域，加固筆記本產(chǎn)品和加固手持產(chǎn)品的應(yīng)用都已經(jīng)較為成熟，而功能介于其間的平板電腦，由于較小的體積和較強(qiáng)的計算、擴(kuò)展性能，越來越多的得到了野外工作者的青睞。

　　“我認(rèn)為，客戶關(guān)注計算機(jī)的尺寸 、重量和功耗的注意力不會減弱，”有國外專家表示。“他們需要性能更好的系統(tǒng)，同時要求該系統(tǒng)尺寸更小、重量更輕，消耗的能量更少”。 “未來加固計算機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢是小型化、無風(fēng)扇(加固筆記本電腦)、高性能、便攜、操作界面良好。” 研祥加固計算機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理王養(yǎng)明指出。據(jù)筆者了解，2010年戴爾的產(chǎn)品初始重量僅為2.45KG，神基公司Getac E100 1.4KG，2011年，松下則預(yù)計2012年推出新款加固型平板電腦Toughpad A1，重量為2.13磅(約合0.97KG)。這一重量大于iPad 2的1.3磅，但已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的加固型平板電腦。而摩托羅拉去年10月，亦推出了重量1.4磅的ET1。盡管尺寸有所減小，但摩托羅拉表示，ET1采用了極厚的抗劃玻璃層，能夠承受多次掉落。

　　此前有雜志刊文稱，蘋果iPad的流行已開始沖擊加固型平板電腦市場。面對這樣的質(zhì)疑，專業(yè)人員給出解釋：在帶往工作場所時，蘋果iPad是一款方便的工具。不過，如果你的工作是管理海上石油鉆井平臺，或是在颶風(fēng)過后處理保險理賠，那么情況會有很大不同，而加固型平板電腦能夠更好地滿足這些場合中的計算需求。這類平板電腦比iPad更堅固，同時可以防雨雪、防沙塵、防霉。不過與消費類平板電腦類似，這些平板電腦也擁有觸摸屏，以及友好的用戶界面。

　　隨著特種行業(yè)用戶對加固電腦產(chǎn)品使用需求的不斷提升，使加固電腦產(chǎn)品越來越多的進(jìn)入到普通公眾的視線。這亦是一個好的方向，醫(yī)療、食品、沙漠風(fēng)電、海上風(fēng)電等均可列為服務(wù)領(lǐng)域。“礦井應(yīng)用和人防應(yīng)用(包括應(yīng)急救援、基礎(chǔ)設(shè)施、預(yù)警設(shè)施)將是近兩年加固計算機(jī)增長較大的兩個新興市場。

　　這些新興應(yīng)用市場對加固計算機(jī)的性能和功能提出了新的要求。比如，煤礦行業(yè)應(yīng)用要求加固計算機(jī)不僅堅固，具有高防護(hù)等級，還必須有防爆功能，也就是在運行過程中不能產(chǎn)生電氣火化。在食品安全應(yīng)用中，由于經(jīng)常要消毒、清洗，所以要求防護(hù)等級更高、密封性更高、不能生銹。而對人防等應(yīng)急救援應(yīng)用來說，應(yīng)急通訊功能就顯得非常重要，因而要求加固計算機(jī)支持衛(wèi)星通信、3G等通信技術(shù)。

　　VDC Research Group的分析師預(yù)計，到2013年，加固型移動計算市場的規(guī)模將達(dá)到61億美元，高于2010年的46億美元。筆者認(rèn)為，不管是技術(shù)已成熟的企業(yè)，抑或新進(jìn)入的廠商，在做好成熟市場的基礎(chǔ)上，開拓新的應(yīng)用“藍(lán)海”，從新行業(yè)入手，建立行業(yè)標(biāo)桿，將每個涉及的行業(yè)做深做透。（May 文/ 中華工控網(wǎng)）