Все прелести защищенных устройств

Бойцы, как всегда при прыжках со сверхмалой высоты, вывалились из самолета одним большим живым комком — чтобы не разбросало в полете. Хлопнули купола, рванули вверх. Обгоняя парашютистов, вниз падали струи, потоки дождя. По лицам, по рукам хлестнули ветки кустарников. По ногам сильно ударила земля, выбивая дыхание, валя на бок. После короткого марш-броска они вышли в заданную точку. Двое вытащили саперные лопаты и через несколько минут вынули на поверхность толстый кабель. Еще один диверсант отцепил от рюкзака небольшой чемоданчик, раскрыл его — это оказался портативный компьютер. Оператор воткнул в разъем пару проводков, их другие концы, с видимым усилием проткнув изоляцию, ввел в кабель.

Раскрытый компьютер он держал на коленях, сверху на него обрушивались потоки воды.

Эта сценка — из какого-то художественного фильма, и неважно, был, да и будет ли он когда-нибудь снят. Просто в свое время мне стало интересно, существует ли компьютер, способный, к примеру, пережить прыжок с парашютом и после этого успешно работать в сложных условиях — например, во время тропического ливня. Интуитивно я понимал, что раз такая вещь нужна военным — значит, она, несомненно, существует. Но хотелось конкретики. Я, разумеется, вспомнил старенькую модель телефона Ericsson, которую мой знакомый таскал на горнолыжные курорты, восстановил факты о защищенности Siemens ME45, но этого было мало. И я начал наводить справки.

Врага надо знать в лицо

Итак, прежде всего надо оценить, какие именно факторы риска действуют на промышленные компьютеры. Основная проблема — это динамические воздействия: удары и вибрация. Они особенно неприемлемы для жестких дисков компьютеров из-за того, что в них присутствует механика, работающая с крайне малыми допусками и, как следствие, чувствительная к малейшим нарушениям условий работы. Конечно же, сильные удары могут разрушить и хрупкий дисплей ноутбука.

Немало бед может натворить и влага — ведь вода является проводником, она может привести к коротким замыканиям. Правильность электрического контакта может нарушить и пыль, она же при попадании в подвижные узлы приводит к их повреждению.

И, конечно же, не стоит забывать о температурном факторе. Холод приводит к замедлению реакции матрицы жидкокристаллических экранов, уменьшению ресурса аккумуляторных батарей и влияет на работу подвижных механических устройств (особенно связанных с малыми допусками, например винчестеров). Кроме того, при экстремально низких температурах в скрытых полостях компьютера может образовываться конденсат или даже кристаллики льда. Не менее опасен и перегрев — он может послужить причиной учащения сбоев, вывести из строя процессор. Эта проблема усугубляется тем, что у многих защищенных компьютеров для обеспечения их герметичности отсутствует система принудительной вентиляции.

Несколько особняком стоит электромагнитное излучение и статические магнитные поля. Наведенные токи вполне способны сжечь узлы устройства или уничтожить информацию на магнитных носителях.

Случай из жизни

Известный сетевой деятель Максим Кононенко (мистер Паркер, автор проекта Владимир.Владимирович.ру) как-то написал в своем Живом Журнале () о произошедшем с ним неприятном случае. Кононенко упал в воду вместе со всем содержимым своих карманов — двумя мобильными телефонами, карманным компьютером, деньгами и документами.

Дальнейшая судьба бумажной составляющей содержимого карманов покрыта мраком неизвестности, но вот для электронного оборудования купание имело трагические результаты: техника вышла из строя. Правда, одна из сотовых трубок (производства компании Samsung, стандарта CDMA) через некоторое время, будучи хорошенько просушенной со снятой батареей, все же ожила, но вот Nokia (GSM) и наладонник iPaq так и почили в бозе.

Не трясите меня!

Так что же производители делают для того, чтобы их ноутбуки и сотовые телефоны могли противостоять агрессивной внешней среде? Защита от динамических воздействий актуальна, прежде всего, для портативных компьютеров. Ведь за счет малой массы, а также отсутствия движущихся частей сотовые трубки оказываются чрезвычайно удароустойчивыми.
Залог защиты от механических поломок — прочный корпус. Выполненный, как правило, из титано-магниевого или алюминиево-магниевого сплава, он обеспечивает высокую степень безопасности для всего, что находится внутри. Экраны защищенных мониторов делают из специального ударопрочного стекла. Так, к примеру, компания «Техника-Сервис» () использует в своих ноутбуках TS Strong@Master 7020 стекло, которое выдерживает удар стального шарика диаметром 25 мм и массой 227 г, падающего с высоты 95 см в центр листа размерами 30х30 см (именно такие экзотические требования военные предъявляют к технике).

Сенсорные экраны КПК и планшетных компьютеров делают из специального полимера повышенной прочности (уступающего, впрочем, по прочности стеклу). Например, в ноутбуке-планшете HELiOS InMove 550 используется специальный ударопрочный сенсорный экран. Вообще, если говорить о защищенных планшетках – такие решения зачастую оказываются гораздо более удобными, особенно при работе в полевых условиях.

В ноутбуке-планшете HELiOS InMove 550 используется специальный ударопрочный сенсорный экран.

Недостаточно обеспечить прочность экрана и корпуса компьютера. Большую опасность для работоспособности механических узлов, как уже говорилось, представляют сотрясения при ударах и вибрация. Для защиты от них производители идут на множество ухищрений.

Самая простая мера защиты — это резиновые накладки на корпус, смягчающие удары и частично гасящие вибрацию.

Самая простая мера — это резиновые накладки на корпус, смягчающие удары и частично гасящие вибрацию. Для защиты внутренних узлов используются дополнительные фиксаторы для плат. Чувствительные к вибрации узлы, например винчестер, монтируются с помощью специального крепежа. Кроме того, зачастую сами винчестеры помещаются в герметичные контейнеры со специальным гелем, также играющим роль амортизирующей подушки.

Как измерить уровень тряски

Динамические воздействия измеряются в единицах, кратных ускорению свободного падения. Эта величина показывает ускорение, с которым объект удара двигался во время этого удара (как правило, несколько миллисекунд). Максимально допустимое динамическое воздействие должно указываться как для работающего, так и для выключенного оборудования. Понятно, что вторая величина гораздо больше первой.

Для определения фактической защищенности оборудования важна и продолжительность удара. Так, если он длится две миллисекунды, то удар 70 G эквивалентен падению с высоты примерно 10 см. А при увеличении продолжительности удара хотя бы до пяти миллисекунд (например, за счет применения пресловутых резиновых накладок на корпусе компьютера) устройство переживет удар силой в те же 70 G при падении с высоты, почти равной 1 м.

С другой стороны, короткие периоды высоких ускорений переживаются оборудованием гораздо легче, чем длинные, иначе говоря, потенциальная опасность удара 70 G в течение 5 мс выше, чем опасность удара 70 G в течение 2 мс. Все эти показатели обычно указываются в техническом паспорте изделия.

Ноутбуки не любят душ

Обеспечение пыле- и водонепроницаемости — на первый взгляд, самая, пожалуй, незатейливая задача: достаточно всего лишь загерметизировать корпус. Действительно, с сотовыми телефонами в этом плане просто — достаточно вспомнить прорезиненные корпуса спортивных моделей от Siemens (например, ME 65). Однако стоит «перекрыть кислород» ноутбуку, как сразу возникает проблема отвода избыточного тепла — ведь в герметичный корпус не поставишь вентилятор! Тут на помощь приходит металлический корпус. Обладая хорошей (особенно по сравнению с пластиком обычных ноутбуков) теплопроводностью, сплав, из которого он изготовлен, позволяет отводить тепло простым рассеянием.

Некоторые производители, такие, как уже упоминавшаяся «Техника-Сервис» или знаменитая Getac (), не только герметизируют корпус компьютера, но и делят его внутри на независимые отсеки, как корпус подводной лодки. Это позволяет повысить живучесть устройства в целом и, в случае нарушения целостности корпуса, минимизировать нанесенный ущерб.

Помимо герметичности внутреннего объема компьютера, производители снабжают все интерфейсные отверстия на корпусе специальными заглушками, чтобы защитить их от воздействия внешней среды в то время, когда они не используются. Посудите сами — будет крайне неприятно, если при попытке подключения внешнего устройства выяснится, что, к примеру, USB-порт наглухо забит песком.

Кроме воды и песка, герметичный корпус позволяет защитить компьютер от воздействия агрессивной среды — к примеру, солевого тумана.

Защищенный ноутбук-планшет зачастую оказывается более удобным.

Расшифровка индекса IP Первая цифра — устойчивость к пыли Вторая цифра — влагозащищенность 0 Защита отсутствует. 0 Защита отсутствует. 1 Защита от проникновения твердых объектов диаметром более 50 мм. Однако нет защиты против проникновения вовнутрь, например, руки, но большие части тела вовнутрь все же не проникнут. 1 Защита от вертикально падающих капель воды. Такая «капель» не должна оказывать вредного влияния на работу оборудования. 2 Защита от проникновения твердых объектов диаметром более 12 мм. Пальцы и т. п. ввести невозможно. 2 Защита от вертикально падающих капель воды. «Капель» не оказывает вредного влияния даже при отклонении оборудования до 15 градусов от вертикали. 3 Защита от проникновения предметов диаметром более 2,5 мм. Невозможно также введение инструментов с диаметром рабочей части более 2,5 мм. 3 Защита от воды, падающей под углом до 60 градусов. Отсутствие вредных последствий даже при разбрызгивании воды. 4 Защита от проникновения предметов диаметром более 1 мм. Невозможно также введение инструментов с диаметром рабочей части более 1 мм. 4 Защита от воды, выплескиваемой на оборудование с любого направления. 5 Защита от проникновения такого количества мелкой пыли, которое может оказать существенное влияние на функционирование оборудования. Контакт с внутренними узлами невозможен. 5 Защита от воды, поступающей на оборудование направленной струей. 6 Защита от проникновения пыли. Контакт с внутренними узлами невозможен. 6 Защита от значительных объемов воды, выплескиваемых на оборудование, или мощных водяных струй воды. Вода не должна попасть внутрь оборудования в количестве, способном негативно влиять на функционирование.   7 Защита от проникновения влаги в количестве, способном негативно влиять на функционирование, при условии полного погружения оборудования в воду при оговоренном давлении и длительности погружения.     8 Оборудование должно позволить эксплуатацию при постоянном погружении в воду при условиях, определенных производителем. Пингвины идут на север

С низкими же температурами дело обстоит очень просто. Большинство сотовых телефонов способно работать при вполне разумных низких температурах (до 10 градусов ниже нуля). Кстати, гораздо дольше «на морозе» работают Ni-MH-аккумуляторы, а вот литий-ионные и литий-полимерные сдаются гораздо быстрее. Ноутбукам же не дает замерзнуть, как правило, их собственное паразитное тепло. Однако при необходимости некоторые компьютеры (например, Getac M220) снабжаются дополнительным подогревателем винчестера.

Есть и еще одна хитрость при работе во время сильных заморозков. Если производитель указывает предельно низкую температуру (например, -20° С), это, как правило, не значит, что компьютер можно вынуть из упаковки и запустить на таком морозе. Его следует предварительно включить в более комфортных условиях (точнее, при температуре не ниже 0° С), дать ему прогреться и только после этого выносить на улицу.

Так, компьютеры серии TS Strong@Master 7020 готовы к работе при температуре -10° С после одной минуты «прогрева», при -20° С — через 10, при -50° С — через 30 минут предварительного «раскочегаривания». В модели HELiOS InMove 550 возможна установка жесткого диска объемом 20 Гб, рассчитанного на работу в диапазоне температур от -20С до +85С.

Хотя существуют винчестеры, готовые к запуску сразу на холоде, но, по чисто техническим причинам, их емкость, как правило, ограничена 20-30 Гб.

Защищенный КПК Gotive H42

Расшифровка индекса NEMA Значение Расшифровка 1 Использование в помещении, защита от контакта с окружающими объектами и попадающей внутрь грязи. 2 Использование в помещении, защита от попадания внутрь грязи и воды. 3 Использование на открытом пространстве, защита от поднимаемой ветром пыли, дождя, дождя со снегом, не выходит из строя при образовании льда на внутренних узлах оборудования. 3R Использование на открытом пространстве, защита от дождя, дождя со снегом, не выходит из строя при образовании льда на внутренних узлах оборудования. 4 (X) Использование как в помещении, так и на открытом пространстве, защита от выплескиваемой воды, поднятой ветром пыли, дождя, направленных струй воды, не выходит из строя при образовании льда на внутренних узлах оборудования. 12/12K Использование в помещении, защита от пыли, попадающей внутрь грязи, капель некоррозийной жидкости. 13 Использование в помещении, защита от грязи и разбрызгиваемой воды, маслянистых жидкостей, некоррозийных хладагентов. Сауна для ноутбука

С высокими температурами у мобильных телефонов тоже особых проблем не возникает. Конечно, вряд ли кому придет в голову держать мобильник в парной — обстановка, сами понимаете, не слишком подходящая. А вот для ноутбуков даже жаркая погода может стать настоящей проблемой. Как уже говорилось, решение этой задачи осложнено отсутствием вентиляторов у многих защищенных компьютеров. Все их охлаждение происходит путем рассеивания тепла (этот способ облегчается тем, что металлический корпус обладает неплохой теплопроводностью). Благодаря принимаемым мерам, например, Helios InMove 770 () способен работать даже при температуре +55° С.

Helios InMove 770 способен работать даже при температуре +55° С.

Ноутбуки для электриков

С целью защиты промышленных компьютеров от ЭМИ применяется специальная экранировка корпуса — тонкая металлическая сеточка, проложенная изнутри. А цельнометаллическая оболочка неплохо защищает от наведенных токов. В результате такие компьютеры уверенно чувствуют себя там, где их «беззащитные» собратья давно «сошли бы с ума»: вблизи мощных радиопередатчиков, в магнитных полях промышленной частоты, в электролизных цехах и тому подобных техногенных местах. А вот сотовых телефонов, которые могли бы похвастаться подобной «выживаемостью», я так и не нашел — видимо, все они выпускаются исключительно для нужд военных.

У большинства защищенных ноутбуков есть возможность быстрой замены винчестера, что позволяет обеспечить каждому пользователю индивидуальное рабочее окружение (вплоть до разных операционных систем), повысить безопасность накопленных данных (снятый винчестер можно хранить хоть в сейфе в противоядерном бункере), а также облегчает спасение данных, если защита компьютера все же не справилась со своими функциями.

Кроме того, большинство защищенных ноутбуков имеет повышенную контрастность экрана, что позволяет использовать их при ярком освещении. И это логично, особенно если учесть, что используются они, как правило, не в офисе, а на открытом воздухе, иногда — в ясную, солнечную погоду.

Соответствие индексов IP и NEMA IP NEMA IP30 1 IP31 2 IP64 3 IP32 3R IP66 4(X) IP65 12/12K IP65 13 За все приходится платить

Но, конечно же, счастливый обладатель защищенного компьютера вынужден смириться с некоторыми неприятными факторами. Так, например, большинство промышленных ноутбуков слишком много весят. Их масса обычно составляет от четырех до десятка килограмм (с подключенной запасной батареей и станцией расширения с дополнительными интерфейсами). Это естественная расплата за цельнометаллический или армированный корпус. В этом есть и положительный момент — большой вес позволяет такому компьютеру спокойнее воспринимать вибрацию и толчки.

Защищенный ноутбук может весить до десятка килограмм - расплата за цельнометаллический корпус.

Как это ни банально звучит, но защищенные компьютеры очень дорого стоят. Так, к примеру, Panasonic CF29 с процессором Pentium M 1200 и 256 Мб оперативной памяти стоит почти $5,5 тысяч (). Цена такой конфигурации в традиционном исполнении очень редко поднимается выше отметки в полторы тысячи долларов США. Этот же фактор имеет наибольшее значение и для герметичных мобильников. Защищенные модели сотовых телефонов стоят на $50-100 дороже обычных.

Panasonic Toughbook CF29 стоит порядка $5500

Огонь, вода и медные трубы

Удары на испытаниях бывают как разовые, когда, например, компьютер бьют три раза с каждого из трех направлений, так и серийные. Во втором случае ноутбуки подвергаются серии пыток, каждая числом ударов около десяти тысяч. Конечно же, значения допустимых серийных ударов заметно меньше, чем разовых, поэтому они реже приводятся в спецификациях оборудования.

Кроме устойчивости к ударам, оборудование испытывается на устойчивость к вибрации. Нормальные значения переносимой защищенным компьютером вибрации — единицы G при частоте колебаний в десятки и сотни герц и амплитуде в доли миллиметра. Более медленные колебания, с частотой меньше герца, обычно воспринимаются оборудованием как удары.

Не только хаки

Разумеется, защищенные устройства нужны не только военным. Собственно, это очевидно из их второго названия — промышленные компьютеры. Спектр их применения чрезвычайно широк — армия и спецслужбы, спасатели, промышленные предприятия, цеха с агрессивной средой, производства, размещенные в экстремальных климатических условиях — тундры Заполярья или песков пустыни Каракумы. Всюду, куда в последние годы рискует забраться человек, он тащит за собой компьютер.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.