選擇工業(yè)平板電腦的實(shí)用指南

工業(yè)平板電腦是專為嚴(yán)苛的環(huán)境所設(shè)計(jì)，集成高分辨率觸控顯示和運(yùn)算能力于一體的工業(yè)電腦。在工業(yè)現(xiàn)場端很常見的應(yīng)用是人機(jī)界面(HMI)，透過工業(yè)平板電腦擔(dān)任操作者與自動(dòng)化機(jī)臺(tái)的溝通橋梁。近年來也因?yàn)楣I(yè)平板電腦的效能及技術(shù)提升，衍生了更多的新型應(yīng)用如數(shù)據(jù)搜集分析、生產(chǎn)流程圖像化、預(yù)防性監(jiān)測維護(hù)等。這些新衍生的功能帶動(dòng)了HMI的市場規(guī)模，根據(jù)Allied Market Research一份全球性的市場調(diào)查顯示，全球人機(jī)界面(HMI)市場到2031年預(yù)估市場規(guī)模將高達(dá)108億美元，而2022至2031年的年復(fù)合成長率(CAGR)為10.8%。

除了工業(yè)HMI應(yīng)用外，工業(yè)平板電腦也被使用在生活常見的交互式信息服務(wù)亭(KIOSK)，主要做為無人商店或自助服務(wù)的自動(dòng)化多媒體服務(wù)平臺(tái)。透過工業(yè)平板電腦提供運(yùn)算效能，串接周邊設(shè)備以提供票務(wù)、金流、簽到、自助訂購等服務(wù)。而依據(jù)另一市調(diào)機(jī)構(gòu)Grand View Research的報(bào)告指出KIOSK的全球市場規(guī)模在2021年來到284.5億美元，其中超過45%是由硬件部分(掃描儀、讀卡器、打印機(jī)、鏡頭或平板電腦)所貢獻(xiàn)。由此可知工業(yè)平板電腦無論在工業(yè)環(huán)境或是日常生活中的應(yīng)用都占有一席之地。

挑選工業(yè)平板電腦的九大關(guān)鍵

面對(duì)越來越多的工業(yè)平板需求，在挑選合適的工業(yè)平板電腦有九大關(guān)鍵因素需要考慮：

尺寸

選擇的第一步是決定面板尺寸，必須先了解想要呈現(xiàn)的內(nèi)容與復(fù)雜度，如是否為基礎(chǔ)信息、系統(tǒng)訊息、圖像化信息還是多媒體影音呈現(xiàn)等，或是使用的應(yīng)用軟件來決定屏幕的大小、分辨率與顯示比例。

觸控選項(xiàng)

工業(yè)平板電腦具有兩種觸控選項(xiàng)：電阻式觸控和電容式觸控兩種，可依據(jù)應(yīng)用與場合來挑選觸控方式。電阻式面板通常作單點(diǎn)觸控使用，它利用指尖的壓力來控制輸入，由于可以戴著手套使用，是許多自動(dòng)化設(shè)備人機(jī)界面(HMI)的理想選擇。電容式面板利用人手指電流感應(yīng)來進(jìn)行輸入，并可多點(diǎn)觸控進(jìn)行縮放、拖拉等動(dòng)作，適合交互式信息服務(wù)亭(kiosk)和娛樂系統(tǒng)(infotainment system)。

亮度

工業(yè)平板電腦安裝在室內(nèi)還是室外決定了亮度的選擇。一般來說，室內(nèi)所需LCD背光亮度約在200 – 300 nits，而安裝在戶外的背光亮度要求非常高，約在500 - 1500 nits。如果安裝在陽光直射下使用，就必須選擇高亮度陽光下可讀屏幕，以確保操作員或受眾能接收到屏幕上清晰的信息。

效能

因應(yīng)智能工廠興起，未來的HMI有更多重功能和智能化新穎應(yīng)用，需搭載高效能處理器，如機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)采集、語音識(shí)別、瀏覽CAD圖檔、感測，甚至營造視覺臨場感的AR、VR應(yīng)用。有些僅需做為簡單信息顯示終端，如呈現(xiàn)生產(chǎn)信息、倉庫管理，只需要一般效能、低功耗、高性價(jià)比的處理器。

有無風(fēng)扇

在工廠應(yīng)用中，是否需要安裝風(fēng)扇需要考慮多種因素。如果環(huán)境中存在大量粉塵，粉塵容易影響風(fēng)扇的運(yùn)作，進(jìn)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可選用密封型無風(fēng)扇平板電腦來避免這些問題。如果是高運(yùn)算需求的應(yīng)用，則具備特別散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的寬溫、無風(fēng)扇工業(yè)平板電腦是更好的解決方案，不需要在系統(tǒng)上開散熱孔或安裝風(fēng)扇，避免了粉塵進(jìn)入系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)?？傊?，安裝風(fēng)扇與否，必須綜合考慮應(yīng)用環(huán)境、運(yùn)算需求和散熱效果等多重因素。

IP等級(jí)

在工業(yè)環(huán)境中，許多機(jī)器和設(shè)備會(huì)面臨不同的威脅，例如灰塵、振動(dòng)、高低溫、濕氣、化學(xué)品、水等，這些因素都可能影響機(jī)器設(shè)備的運(yùn)作和安全性。為了確保能夠在惡劣環(huán)境下正常運(yùn)作，需要使用符合不同防護(hù)等級(jí)的產(chǎn)品。IP (防護(hù)等級(jí), Ingress Protection)，是一種通用的國際標(biāo)準(zhǔn)，用于測試和評(píng)估產(chǎn)品的防塵和防水能力，并確定其防護(hù)等級(jí)。IP等級(jí)通常由IP編碼表示，由兩個(gè)數(shù)字組成，分別表示產(chǎn)品的防塵等級(jí)和防水等級(jí)。IP第1個(gè)數(shù)字表示防塵、防固體異物侵入的等級(jí)，最高等級(jí)為 6，第二個(gè)數(shù)字指的是對(duì)水或液體的防護(hù)系數(shù)，最高等級(jí)為8，可以在指定條件下承受近距離的高溫高壓水柱沖擊?？梢罁?jù)應(yīng)用環(huán)境的需求挑選不同防護(hù)等級(jí)的工業(yè)平板電腦。

強(qiáng)固設(shè)計(jì)

在嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境中使用工業(yè)平板電腦需要堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，包括具有高硬度、防刮擦的玻璃屏幕(表面硬度> 7H)、廣泛的工作溫度范圍和能夠承受高度震動(dòng)和沖擊。此外，還需要考慮到安裝在控制機(jī)箱內(nèi)與其他設(shè)備的電磁兼容性，需要在硬件設(shè)計(jì)上做出良好的保護(hù)。

擴(kuò)展性

面對(duì)不同應(yīng)用或未來新穎的智能化應(yīng)用，彈性的擴(kuò)展性可使工業(yè)平板電腦發(fā)揮更多的作用。一般的工業(yè)平板電腦具備Mini PCIe、PCI/PCIe等多種擴(kuò)展選項(xiàng)，可以面對(duì)多種不同應(yīng)用需求。透過這種靈活的設(shè)計(jì)，使用者可以擴(kuò)展無線傳輸、I/O及功能，以實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)和控制多種周邊設(shè)備。

安裝方式

最后則是依據(jù)安裝的設(shè)備或環(huán)境來決定安裝方式。常見的安裝方式包括面板安裝(Panel Mount)、開放式架構(gòu)(Open Frame)、VESA安裝和機(jī)架式安裝(Rack Mount)。將工業(yè)平板電腦安裝在控制機(jī)箱的門上或在機(jī)臺(tái)出廠前需要安裝平板電腦，面板安裝或開放式架構(gòu)是較佳的選擇。若要將平板電腦安裝在懸臂架或墻壁上則可使用標(biāo)準(zhǔn)的75/100mm VESA支架進(jìn)行安裝。如果要將平板電腦安裝在服務(wù)器機(jī)架中，機(jī)架式安裝方式是合適的，可以使用附有機(jī)架安裝擋板或金屬框架的配件進(jìn)行安裝。

德承工業(yè)平板電腦

德承Display Computing – CRYSTAL產(chǎn)品線旗下?lián)碛腥罟I(yè)平板電腦系列，除了以CDS專利模塊化設(shè)計(jì)著稱外，其豐富的規(guī)格選擇、工業(yè)強(qiáng)固性與國際認(rèn)證成為眾多客戶指名選擇的優(yōu)勢。

尺寸規(guī)格齊全

德承工業(yè)平板電腦擁有三大系列，包含一般工業(yè)環(huán)境所需要的工業(yè)平板電腦(CV-100/P系列)、戶外高亮度應(yīng)用的陽光下可視平板電腦(CS-100/P系列)以及能與設(shè)備機(jī)臺(tái)快速整合的開放式架構(gòu)平板電腦(CO-100/P系列)。工業(yè)平板電腦系列尺寸從8.4”到24”，顯示比例從4:3到16:9。企業(yè)可根據(jù)所需的運(yùn)算效能選擇搭載不同等級(jí)的Intel? Atom?、Pentium?或Core?處理器。觸控方式提供多點(diǎn)電容式(P-CAP)或單點(diǎn)電阻式(Resistive)觸控方式。陽光下可視平板電腦系列則以高達(dá)1,600 nits的高亮度的背光顯示屏幕著稱，在戶外陽光下屏幕依然清晰可讀。而開放式架構(gòu)平板電腦則以一體式架構(gòu)與專利的可調(diào)式安裝支架，有效簡化現(xiàn)場安裝步驟與客制化程度而備受青睞。

CDS專利技術(shù)

德承工業(yè)平板電腦具備德承專屬的CDS專利設(shè)計(jì)(Convertible Display System，Patent No. M482908)。從使用者角度出發(fā)，靈活滿足未來升級(jí)需求，無論是更新面板或是系統(tǒng)效能提升，只需換置單一組件即可達(dá)成。提供不同特性的顯示屏模塊(如CV-100、CS-100、CO-100系列)，可自由搭配嵌入式電腦模塊(P2000及P1000系列)或顯示器模塊(M1100系列)組成工業(yè)平板電腦或工業(yè)觸控顯示器。CDS提供靈活的模塊化設(shè)計(jì)，可保有現(xiàn)場易于維護(hù)及未來升級(jí)性。

工業(yè)強(qiáng)固設(shè)計(jì)

德承工業(yè)平板電腦使用工業(yè)級(jí)組件，提供工業(yè)級(jí)的可靠度。面板外框由鋁壓鑄合金組成，屏幕表面硬度高達(dá)7H (限P-CAP機(jī)種)，前面板IP65防水防塵，機(jī)身為無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，可持續(xù)運(yùn)作于-20°C至70°C的極端環(huán)境中。電源方面支持9 - 48VDC寬壓輸入，同時(shí)提供多重保護(hù)機(jī)制，例如：過電壓保護(hù)(OVP)、過電流保護(hù)(OCP)、靜電保護(hù)(ESD)及浪涌保護(hù)(surge protection)。這些設(shè)計(jì)讓德承工業(yè)平板電腦非常適用在嚴(yán)苛的工作環(huán)境下，可有效避免因電流不穩(wěn)而造成機(jī)器損壞。

擴(kuò)展性

德承工業(yè)平板電腦本身具備豐富I/O及功能，但針對(duì)額外不同需求或功能，可藉由M.2、Mini PCIe以及PCI/PCIe擴(kuò)展槽進(jìn)行擴(kuò)展，滿足安裝4G/LTE無線通信模塊、I/O卡、數(shù)據(jù)采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡等擴(kuò)展應(yīng)用。此外，基于德承專屬的CFM (Control Function Module)模塊，可選配擴(kuò)展PoE及IGN功能。省去額外配置的時(shí)間與費(fèi)用，可使整個(gè)系統(tǒng)建置成本降低。

國際認(rèn)證

德承工業(yè)平板電腦除了通過產(chǎn)品本身必須具備的安全性認(rèn)證外，也各自陸續(xù)通過許多非強(qiáng)制性認(rèn)證*，如安全性的UL、防水防塵IP65等級(jí)、抗震動(dòng)/沖擊能力(IEC 60068-2-27、IEC 60068-2-64)等認(rèn)證、工業(yè)環(huán)境的EMC檢測標(biāo)準(zhǔn)(EN61000-6-2及EN61000-6-4)等。

德承工業(yè)平板電腦應(yīng)用案例

德承工業(yè)平板電腦使用廣泛，但不限于以下應(yīng)用：

智能工廠
工業(yè)平板電腦在工廠內(nèi)多半?yún)f(xié)助工廠自動(dòng)化使用，提供生產(chǎn)流程可視化、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備監(jiān)控或儀表板等功能。如在車廠作為生產(chǎn)線HMI應(yīng)用、橡膠空氣彈簧制造應(yīng)用。

智能設(shè)備
工業(yè)平板電腦嵌入于設(shè)備機(jī)臺(tái)中或安裝在機(jī)臺(tái)附近，多半做為智能終端、OEM設(shè)備操控界面、人機(jī)界面HMI使用。如控制石材加工機(jī)應(yīng)用、標(biāo)簽打印機(jī)應(yīng)用。

自助服務(wù)亭
工業(yè)平板電腦可做自助繳費(fèi)、自助購票、無人零售、交互式信息多媒體等不同服務(wù)應(yīng)用。如高速公路自助收費(fèi)站應(yīng)用、水上樂園的虛擬排隊(duì)亭、渡輪自助售票亭應(yīng)用。

能源環(huán)境監(jiān)控

工業(yè)平板電腦可做監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、遠(yuǎn)程設(shè)備機(jī)臺(tái)管理操作的HMI。如水處理廠、分布式能源、油田應(yīng)用。

審核編輯黃宇