Ноутбуки универсальные: 502. Технические затруднения

Содержание

Универсальные защищённые ноутбуки Durabook Z14I и Panasonic CF-31

Введение


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).


Предварительный обзор


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.


Внешний вид и дисплей


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.

Производительность


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).


Заключение


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 – сотрудник 

фирмы «Адвантикс» 

Телефон: (495) 232-1693 

E-mail: [email protected]

Универсальные блоки питания (зарядные устройства) для ноутбуков