Мобильные компьютеры для экстремальных условий

     ОБЗОРЫ

Кроме всем известных ноутбуков и карманных компьютеров, продаваемых в каждом магазине, на рынке существует совершенно особая категория устройств, пригодных к эксплуатации в жестких условиях агрессивной среды: это фактически "неубиваемые" машины, сломать которые чрезвычайно сложно. В данном обзоре мы постарались сконцентрироваться на тех защищенных мобильных компьютерах, которые вполне реально купить на отечественном рынке не только представителям специальных служб, но и обычным пользователям. Они подойдут как экстремальным туристам, так и для оснащения мобильных сотрудников, работающих в сложных условиях окружающей среды.

Основные производители и стандарты

Говорить о рынке специальных защищенных компьютеров пока сложно - к настоящему моменту он все еще не сформирован до конца. Вдобавок здесь присутствует совершенно закрытый сегмент, связанный с поставками защищенных компьютеров в государственные органы (абсолютно специфический, со своими стандартами качества); модели, представленные на этом рынке, производители, как правило, создают по заказу крупного клиента, а уже после реализации заказа пускают их и в открытую продажу. Обновляются модели не часто - все-таки эта рыночная ниша достаточно специфична, и обвального массового спроса в ней не бывает, как, впрочем, и сезонного фактора - спрос на такие модели стабильный и формируется в основном корпоративными заказчиками. Необходимости в широком модельном ряде здесь тоже нет - рынок потребляет только специфические устройства ограниченной функциональности (к примеру, в большинстве моделей имеется широкий спектр адаптеров для беспроводной связи, а вот отдельный графический акселератор просто не нужен).

Защищенный компьютер - отличное дополнение

 к туристическому снаряжению

В настоящее время самыми известными ноутбуками, выполненными в защищенных корпусах, являются модели линеек ToughBook и GoBook, выпускаемые соответственно компаниями Panasonic (www.panasonic.ru) и Itronix (www. itronix.com, дочерняя фирма General Dynamics). Не исключено, что уже в скором времени на рынке появятся ноутбуки-трансформеры повышенной прочности под маркой Dell (www.dell.com) - их выпуск запланирован на начало следующего года. По всей видимости, в их основу будут положены обычные ноутбуки серии Latitude. Российские производители тоже создают вполне интересные модели (об этом ниже), но назвать их всех поименно в данном случае затруднительно - слишком размыт рынок между многими поставщиками, однако особенно хорошо это получается у отечественных компаний, работающих со спецзаказчиками.

Разделение ноутбуков на подклассы "полузащищенных", "защищенных" и даже "пуленепробиваемых" моделей во многом условно. Существует классификация, в которой есть место для каждого компьютера, позиционируемого как защищенное устройство. Другое дело, что непосвященному покупателю название стандарта, которому удовлетворяет та или иная модель, вряд ли что скажет. Впрочем, подобные ноутбуки и КПК - совсем не для рядовых пользователей, да и их стоимость минимум в полтора - три раза выше "гражданских" аналогов сходной функциональности. По сути это специальное оборудование, которое требуется для умеренно жестких или даже жестких условий эксплуатации, - "слабаки" здесь не выживают.

Но перейдем к цифрам. Наиболее точный прогноз устойчивости к различным неблагоприятным факторам по каждой модели можно выстроить с помощью рейтинга защиты корпусов электронного оборудования, который согласован со стандартом IEC-952. Он обозначается как IPxx, где вместо хх надо подставить две цифры, соответствующие, во-первых, классу защиты корпусов электронного оборудования от проникновения внутрь посторонних тел, а во-вторых, классу защиты корпусов электронного оборудования от воздействия влаги. Таким образом, с помощью двух цифр и несложной таблицы можно достаточно быстро установить, для чего предназначена конкретная модель. В качестве примера приведем несколько конкретных ситуаций. Так, индекс IP00 означает, что модель полностью беззащитна - стандартный офисный вариант. А вот IP03 говорит о том, что с компьютером можно гулять под дождем (влага, падающая на кожух машины под углом 60 от вертикали, не должна оказывать вредного воздействия на изделие), однако ронять этот компьютер нельзя - у него такой защиты нет. Если мы говорим о том, что компьютер поставляется в пылевлагозащищенном корпусе, то первая цифра индекса IP должна быть 5 (проникновение внутрь корпуса пыли не предотвращено полностью, однако количество проникающей пыли не может нарушить работу изделия) или 6 (проникновение пыли предотвращено полностью). Вторая цифра в таком случае - не меньше 4 (вода, разбрызгиваемая на оболочку в любом направлении, не должна оказывать вредного воздействия на изделие), а еще лучше - 5 (струя воды, выбрасываемая в любом направлении на оболочку, не может оказывать вредного воздействия на изделие). Более подробную информацию о стандартах качества можно найти, например, по адресу: www. micromax.ru/about/faq/ faq1.shtml. В любом случае основной принцип построения подобных компьютеров можно описать как "главное, чтобы работало", от этого и угловатые формы корпусов, и чуть большая по сравнению со стандартными моделями масса - все это предотвращает случайные поломки, которые могут дорого обойтись в самый ответственный момент.

Типология монтажа защищенных устройств

Выпускают защищенные мобильные компьютеры как крупные производители, так и небольшие компании, при этом начинка у их изделий схожая. Основные усовершенствования касаются корпуса и организации расположения внутренних компонентов, наличия или отсутствия узлов, которые экранируются специальными амортизационными прокладками, специальной защитной пленки для дисплея и его крепления, позволяющего выдержать жесткие прямые удары.

Два Hammer‘а - ноутбук и джип

Требования, которые предъявляют к защищенным ноутбукам и КПК их основные потребители, формулируются весьма четко. Во-первых, надежность функционирования компонентов в условиях механического воздействия. Скажем, специальным образом защищенный ноутбук легко выдержит падение на твердое покрытие с высоты порядка одного метра, при этом даже не важно, на какую его часть придется удар. После загрузки ОС все должно функционировать без проблем. Во многих случаях обязательна устойчивость к вибрациям - эксплуатация таких устройств часто происходит в полевых условиях, а джип высокой проходимости (их используют, к примеру, как передвижную лабораторию контроля качества сотовой сети), движущийся по бездорожью, постоянно трясет - обычному ноутбуку таких условий эксплуатации долго не выдержать.

Боевой планшет “Гранат 840” -

персональный командный центр

Во-вторых, устойчивость к агрессивной среде. Вода, пыль, соляной туман не должны проникать внутрь устройства, а если и попадают на рабочие части (скажем, на клавиатуру ноутбука), то не должны оказывать никакого влияния на работоспособность устройства. Безусловно, защиту ото всех подряд поражающих факторов подобрать можно, но это будет крайне дорогая в использовании вещь - к примеру, соляной туман абсолютно не грозит на суше, а высокая влажность не встречается в климатических условиях эксплуатации в средней полосе России. В любом случае у компьютеров обязательно должны быть резиновые заглушки для всех коммуникационных портов, а также клавиатура с резиновым уплотнением (никаких щелей).

Устойчивость к климатическим факторам воздействия предполагает и способность компьютера работать в расширенном диапазоне температур. Обычная машина при превышении рабочего диапазона или перегреется, или "не заведется", а вот защищенные ноутбуки вполне способны выполнять задачу. К примеру, Itronix GoBook III может работать в диапазоне от -23 до 60С (для сравнения: даже самые продвинутые офисные модели имеют рабочий диапазон от -5 до 40С), правда, для сверхнизких температур необходимы система предпускового прогрева винчестера (почти как прогрев двигателя у автомобиля) и "полярная" батарея, которая не теряет свою емкость при такой низкой температуре.

В-третьих, важна защита информации, поэтому обеспечение сохранности жестких дисков - предмет особой заботы разработчиков таких устройств. Идеально, если в машине применяются так называемые твердотельные накопители на основе флэш-памяти - Solid State Disk (SSD). В силу того что у таких дисков нет движущихся механических компонентов, их чувствительность к ударам значительно ниже, а надежность гораздо выше, чем у традиционных жестких дисков. За эти преимущества, однако, приходится платить - стоимость дисков, созданных по такой технологии, в несколько раз выше стоимости обычных винчестеров.

Защищенный КПК “Кулон”

Впрочем, защитить можно и традиционный жесткий диск с помощью специальных амортизирующих покрытий, прокладок, вставок и систем подвески. В самом простом случае внутри корпуса располагается система прокладок (состоит из тонкого мягкого материала, по консистенции отдаленно похожего на желе), на которых устанавливаются критически важные для функционирования компьютера узлы - во время тряски в автомобиле или вертолете прокладка поглощает существенную часть вибраций. Применяются и более сложные способы защиты диска - все определяется предъявляемыми к изделию требованиями.

Как правило, создание защищенных мобильных компьютеров происходит по принципу "миниатюрный офис" или "портативный командный пункт". В такой компьютер встраивают сразу все возможные средства связи, ведь с USB-кабелем, который, к примеру, соединяет ноутбук и сотовый телефон для доступа в Интернет, в полевых условиях особенно не поработаешь - подобная комбинация в сложных условиях эксплуатации может подвести в любой момент. Поэтому для связи с окружающим миром защищенный ноутбук обычно комплектуется мобильными модемами на PCMCIA-картах сотовой связи CDMA (1x/EV-DO), GSM (GPRS/EDGE), а также адаптером Bluetooth, контроллером Intel PRO/Wireless для подключения к беспроводным локальным сетям. Такой ноутбук можно использовать, например, для съема информации с телеметрических устройств, ее предварительной обработки и передачи по беспроводному каналу в головной офис компании.

Что есть на рынке

Хотя модельные ряды защищенных компьютеров разных производителей, как правило, не отличаются широтой, возможность выбора на рынке все же есть. К примеру, модель Panasonic CF-18 с 10,4-дюймовым экраном позиционируется как полностью защищенное устройство двойного назначения. Его можно использовать как обычный ноутбук, а можно перевернуть экран и превратить в планшетный TabletPC. При этом все устройство весит не более 2 кг и поддерживает "горячую" замену жесткого диска.

Выпущенный чуть более года назад ноутбук Itronix Hummer до сих пор пользуется популярностью у владельцев джипов - построенный на базе модели GoBook VR-1, он выполнен в прочном корпусе из магниевого сплава и соответствует американскому военному стандарту безопасности MIL-STD 810-F. Устройство способно выдерживать удары, работать в условиях сильных вибраций, а также при температурах от -20 до 60С. Сейчас в нем используется процессор Intel Core Duo (тактовая частота 2 ГГц), объем оперативной памяти может быть доведен до 1,5 Гб, емкость 2,5-дюймового жесткого диска - до 80 Гб. Изображение выводится на жидкокристаллический дисплей с диагональю 12,1 дюйма и разрешением XGA. По желанию покупателя в ноутбук устанавливаются контроллер беспроводной связи Wi-Fi (802.11a/b/g), приемник спутниковой системы навигации GPS, CDMA- или GSM-модем (протоколы передачи информации GPRS/EDGE). Масса Hummer’а составляет 2,52 кг, заявленная продолжительность автономной работы от литиево-ионного аккумулятора - до 6 ч.

Тем, кому важна мобильность, следует обратить внимание на модель GoBook XR-1 компании Itronix. Она представляет собой миниатюрный ноутбук, функционирующий под управлением Windows XP Professional SP2. Новинка, по утверждениям ее создателей, является самым маленьким и самым легким в мире ноутбуком, защищенным от неблагоприятных воздействий вибраций, пыли и влаги. К слову, ноутбук полностью соответствует всем жестким требованиям военных стандартов MIL STD 810F и IP54/IEC 60529, и, кроме того, в устройстве применяется целый ряд передовых средств защиты пользовательской информации, среди которых - криптографический модуль (Trusted Platform Module), съемный жесткий диск, который можно легко изъять и носить с собой, SmartCard-ридер и опциональный встроенный сканер отпечатков пальцев.

Выпускают защищенные ноутбуки и в России - к примеру, модель Strong @Master 7020T (ЕС-1866) от TS Computers (www.ts.ru). Это современный компьютер, оснащенный процессором Pentium М с частотой 1,5-2,2 ГГц. Компьютер поставляется в термозащитном кожухе, благодаря чему его можно эксплуатировать при температуре от -50 до 50С. Кроме того, он выдерживает многократные удары (кратковременные перегрузки до 15g), качку, брызги, соляной туман (допустимая концентрация - до 5%), воздействие плесневых грибов и другие неблагоприятные факторы внешней среды. В этом компьютере реализован метод раздельной герметизации корпуса и контейнеров съемных устройств (как в подводной лодке): при попадании агрессивной среды внутрь какого-либо отсека остальные компоненты системы остаются в безопасности. В таком случае достаточно заменить поврежденный блок и можно продолжать работу. Самый оберегаемый компонент устройства - жесткий диск - установлен в тщательно загерметизированный и снабженный амортизаторами съемный модуль. Даже если компьютер выйдет из строя, информация все равно останется защищенной.

Strong@Master в термозащищенном корпусе

Нельзя обойти вниманием еще одно российское изделие - ноутбук Irbis Revolution с 12-дюймовым дисплеем от компании K-Systems (www.k-systems.ru), отличительной особенностью которого является широкий угол поворота экрана (он составляет 180), что позволяет трансформировать этот портативный компьютер в планшет. Кстати, тачпад у Irbis R водонепроницаемый - работать можно под ливнем без зонтика, а все порты и коммуникационные разъемы находятся на тыльной стороне в одном месте, чтобы можно было закрыть их специальной крышкой. Revolution не предназначен ни для игр, ни для работы с пакетами математических расчетов, его ресурсов в основном хватает для работы с офисными приложениями, поэтому "мозги" у ноутбука не слишком поражают воображение: процессор Intel Pentium M Low Voltage 1,06 ГГц с технологией пониженного энергопотребления, оперативная память - до 640 Мб, жесткий диск - до 40 Гб, однако эти показатели можно изменить в индивидуальном порядке.

Боевые планшеты

Присутствуют защищенные модели и в классе планшетных компьютеров - за счет своего сенсорного дисплея и небольших размеров они используются как бортовые компьютеры для помощи экипажу в управлении сложной техникой. К примеру, Panasonic Toughbook-Wireless Display или "Гранат 840" от TS Computers, базирующиеся на 1,5-ГГц процессоре Intel Pentium M, - и тот и другой весят около 2 кг и могут исполнять функции командного центра в самых сложных климатических условиях или работать индивидуальным помощником в транспортных средствах (в автомобиле, вертолете, самолете и т. д.). Они хорошо справляются с навигацией (разумеется, при помощи GPS-приемника) и могут использоваться для связи (посредством передачи информации по каналу сотовой связи или радиоканалу), контроля и регистрации состояния агрегатов и узлов транспортного средства (при наличии телеметрических датчиков). Помимо этого для экипажа может быть организована общая информационная поддержка - с помощью либо встроенных баз данных, либо удаленных информационных ресурсов, подключение к которым можно организовать по беспроводной сети. Кстати, российской изделие "Гранат 840" отлично переносит воздействие влаги, статической и динамической пыли, пониженного давления, а также различные механические воздействия, радиочастотные, электромагнитные постоянные и переменные поля.

Еще один планшетный ПК со встроенными контроллерами беспроводной связи Bluetooth, Wi-Fi (802.11b/g), приемником глобальной спутниковой системы навигации GPS, а также модулями EDGE/GPRS и UMTS производит компания Itronix - речь идет о модели Duo-Touch. Устройство выполнено в прочном герметичном корпусе из магниевого сплава и способно выдерживать падения на твердую поверхность с высоты до 1 м. Диапазон рабочих температур составляет от -20 до 55С. Сенсорный дисплей управляется буквально одним пальцем, причем это можно делать, не снимая теплых перчаток. "Сердцем" устройства является процессор Intel Pentium M 733 с тактовой частотой 1,1 ГГц, объем оперативной памяти в стандартной конфигурации составляет 512 Мб (расширяется до 1280 Мб).

Камуфляж для офиса

Если требования к защищенности компьютера не выходят за рамки обычных офисных неприятностей (залили чаем, уронили при переноске и т. д.), фатальных последствий от которых все же хочется избежать, стоит обратить внимание на изделия, которые неофициально можно отнести к "паркетным" защищенным ноутбукам (по аналогии с джипами, среди которых отдельные действительно являются машинами с высокой проходимостью, а большинство по раскисшей дороге далеко не уедут). Такие ноутбуки позиционируются как "усиленные" и вполне могут быть использованы в офисе. Обычно, чтобы изделие могло получить такой статус, ему надо соответствовать нескольким требованиям - скажем, выдерживать падение с высоты 60-80 см и работать после того, как на клавиатуру будет пролито 100-150 мл воды. По таблице защиты корпусов это соответствует классу IP31-IP33.

Для примера рассмотрим несколько наиболее типичных решений в этой категории. Компьютер "Агат" серии X152 фирмы TS Computers - ноутбук повышенной прочности с процессором Pentium M (2,4 ГГц), 512 Мб оперативной памяти и модулем Wi-Fi. За счет того, что основные компоненты корпуса выполнены из алюминиево-магниевого сплава и спроектированы специальным образом, обеспечивается прочность конструкции, во много раз превышающая прочность обычных ноутбуков. "Агат" можно использовать как на самых обычных предприятиях (экономия на технике получается за счет его высокой устойчивости к механическим воздействиям), так и для работы в поле, при этом изделие способно функционировать в условиях сильных радиочастотных электромагнитных полей (напряженностью до 30 В/м и частотой до 4 ГГц) или вблизи мощных источников постоянного магнитного поля постоянного тока напряженностью до 1000 А/м.

Типовые характеристики защищенных компьютеров

Замечены на этом рынке и устройства компании Panasonic - к примеру, ноутбук Toughbook CF-74 обладает мобильным процессором Intel с частотой 2 ГГц, при этом продолжительность работы без подзарядки у него достигает 7 ч благодаря новому элементу питания. Новинка оснащена 13,3-дюймовым сенсорным дисплеем, 512 Мб оперативной памяти, антишоковым жестким диском, DVD-приводом, Wi-Fi и Bluetooth.

Защищенная мощность на ладони

Существуют и более компактные защищенные устройства - это КПК, которые специально созданы для продолжительной работы в полевых условиях и обладают повышенной механической прочностью, высокими показателями устойчивости к ударным нагрузкам. Подобные устройства предназначены в основном для того, чтобы, с одной стороны, автоматически регистрировать и записывать показания всевозможных датчиков, с другой - проводить в поле (в том числе и дистанционно, что требует от пользователя особой квалификации) сложные процедуры диагностики и настройки всевозможных автоматизированных систем.

Больше всего, на наш взгляд, здесь отличились отечественные разработчики. Так, TS Computers предлагает коммуникатор "Кулон" под управлением операционной системы Windows Mobile. Процессор с частотой 400 МГц и 128 Мб оперативной памяти позволяет работать с приложениями, требовательными к ресурсам компьютера (в том числе с коммуникационными системами типа Skype). Все порты для связи с внешним миром (USB, PCMCIA-слот, порты для карт памяти) закрыты специальными заглушками, а основной упор в коммуникациях с окружающим миром сделан на беспроводную связь - есть возможность организовать подключение к сети GSM (протокол передачи данных - только GPRS, а вот EDGE не поддерживается), присутствуют также адаптеры для связи по Wi-Fi, Bluetooth, IrDA. Венчает это изделие металлический корпус с полным электромагнитным экранированием и тотальной защитой от влаги и пыли, а сенсорный дисплей покрыт специальной всепогодной пленкой, на которой кроме прочего не остается следов от стилуса и царапин, часто портящих экран офисных КПК.

Ноутбук “АГАТ” серии X152 - машина

повышенной прочности

Аналогичное устройство имеется и в ассортименте компании ИВК (www. ivk.ru) - карманный компьютер "НеМО" специально создан для продолжительной работы в полевых условиях, обладает повышенной механической прочностью и высокими показателями по ударным нагрузкам. Причем сам корпус КПК выполнен из магниевого сплава на основе технологии высокотемпературного "спекания", пылевлагозащищен на уровне требований стандарта IP67 (один из самых высоких показателей - выше имеют только устройства, способные "нырять" на глубину более 15 см), все разъемы на корпусе КПК закрываются резиновыми клапанами. "Мозги" вполне современные: Intel XScale PXA255 с частотой 400 МГц, объем ОЗУ и ПЗУ - по 128 Мб, есть интерфейсы Wi-Fi (802.11b), Bluetooth и GPRS, а также широкая коллекция портов для связи с периферийными устройствами. На задней панели изделия имеется резиновая лента, которая обеспечивает надежное его крепление на руке пользователя. Кстати, удобна и конструкция аккумулятора, пригодная для замены питания в экстремальной обстановке: он не скрыт во внутренней полости, а располагается в специальной нише на задней панели корпуса и представляет собой металлический блок, вытащить который можно в два движения, просто сдвинув специальный фиксатор. Для защиты передачи данных производитель предлагает криптографическое ПО, которое "закрывает канал" от посторонних - таким образом, систему можно использовать для передачи конфиденциальной информации. Все данные, за исключением системных, сохраняются на отчуждаемом внешнем носителе - при необходимости он может быть легко извлечен из корпуса КПК и немедленно уничтожен.