غالبًا ما تتطلب الحوسبة الميدانية أكثر من مجرد وضع نظام تشغيل سطح المكتب في جهاز أصغر. عند استخدام الكمبيوتر اللوحي لفحص المعدات، أو تطبيقات المركبات، أو الأتمتة الصناعية، أو الدوريات الخارجية، أو سير العمل الطبي، يحتاج المعالج ونظام التشغيل إلى العمل ضمن منصة أجهزة يمكنها التعامل مع التغيرات في درجات الحرارة والغبار والماء والقطرات والاستخدام المستمر للهاتف المحمول.

يمنح الجمع بين Intel Celeron N5100 وUbuntu 22.04 الكمبيوتر اللوحي RT-10U Ubuntu22.04 Rugged مقاس 10 بوصة أساسًا عمليًا لهذه التطبيقات. بدلاً من التركيز فقط على مواصفات المعالجة، يربط هذا التكوين أداء الحوسبة بالحماية القوية، والاتصال السلكي واللاسلكي، وخيارات العرض القابلة للقراءة في ضوء الشمس، وتحديد المواقع عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتوسع الموجه نحو المجال.

لماذا إقران Intel N5100 مع Ubuntu 22.04؟

Intel Celeron N5100 هو معالج رباعي النواة وأربعة خيوط مع نطاق ساعة يتراوح من 2.20 جيجا هرتز إلى 2.80 جيجا هرتز. بالنسبة للكمبيوتر اللوحي المتين، يوفر ذلك منصة حوسبة مفيدة للتطبيقات التي تتطلب أكثر من مجرد إدخال البيانات الأساسية أو الاتصال.

يتم إقران المعالج بـ Ubuntu 22.04 بدلاً من نظام التشغيل الذي يركز على الهاتف المحمول. يكون هذا التمييز مهمًا عندما يحتاج الجهاز اللوحي إلى تشغيل برامج تم تطويرها للبيئات الصناعية المستندة إلى Linux، أو التطبيقات المضمنة، أو أنظمة التشغيل الآلي، أو برامج المؤسسات المخصصة.

يدعم RT-10U تكوينات الذاكرة بسعة 8 جيجابايت + 128 جيجابايت، و16 جيجابايت + 128 جيجابايت، و16 جيجابايت + 256 جيجابايت. تسمح هذه الخيارات لمنشئي الأنظمة وفرق المشروعات بمطابقة الذاكرة وسعة التخزين مع عبء عمل البرامج الخاصة بهم بدلاً من استخدام تكوين ثابت واحد لكل عملية نشر.

على سبيل المثال، قد يكون للتطبيق الميداني الذي يجمع سجلات الفحص بشكل أساسي متطلبات تخزين مختلفة عن النظام الذي يخزن الصور أو قواعد البيانات المحلية أو الخرائط أو البيانات التشغيلية الأخرى.

Ubuntu 22.04 لسير العمل الصناعي والمضمن

يمكن أن يؤثر اختيار نظام التشغيل على مدى سهولة توافق الجهاز اللوحي القوي مع البيئة التقنية الحالية.

يمكن أن يكون Ubuntu 22.04 مفيدًا عندما تستخدم إحدى المؤسسات بالفعل أدوات التطوير أو التطبيقات أو البرامج النصية أو قواعد البيانات أو البرامج الصناعية المستندة إلى Linux. بدلاً من إعادة تصميم بيئة البرامج حول نظام تشغيل الهاتف المحمول، يمكن للمطورين نشر تطبيقات Linux المتوافقة مباشرةً على النظام الأساسي للكمبيوتر اللوحي.

وهذا مهم بشكل خاص للتطبيقات التي تتضمن التصنيع الذكي، والأتمتة، وأنظمة المركبات، ومراقبة المعدات، وجمع البيانات المتخصصة.

ومع ذلك، فإن نظام التشغيل ليس سوى جزء واحد من عملية النشر. يحتاج الكمبيوتر اللوحي الميداني أيضًا إلى واجهات وأجهزة اتصال مناسبة. هذا هو المكان الذي يصبح فيه تكوين الأجهزة لجهاز RT-10U مهمًا.

شاشة مقاس 10 بوصات للحوسبة الصناعية المتنقلة

توفر الشاشة مقاس 10 بوصات حلاً وسطًا بين إمكانية النقل ومساحة العمل. يمكن للشاشات الصغيرة أن تجعل واجهات البرامج الصناعية صعبة التشغيل، بينما يمكن أن تصبح اللوحات الأكبر حجمًا غير مريحة عندما يحتاج الفنيون إلى حمل الجهاز حول منشأة أو مركبة.

دقة العرض القياسية هي 800 × 1280، مع توفر خيار 1200 × 1920. يبلغ السطوع القياسي 500 شمعة في المتر المربع، بينما تتوفر أيضًا خيارات 800 شمعة و1000 شمعة في المتر المربع.

يمنح نطاق السطوع هذا مصممي المشاريع مرونة أكبر عند استخدام الجهاز اللوحي في ظروف الإضاءة المختلفة. بالنسبة للتطبيقات الخارجية أو تطبيقات المركبات، يمكن النظر في تكوين سطوع أعلى عندما تكون رؤية الشاشة مطلبًا أساسيًا.

تدعم الشاشة أيضًا إدخال اللمس من 10 نقاط ولديها تصنيف صلابة 7H. وهذا يجعل الواجهة مناسبة للتطبيقات التي يحتاج فيها المشغلون إلى التفاعل مباشرة مع البرامج أثناء التنقل بين محطات العمل أو المعدات أو المواقع الخارجية.

حماية IP67 ونطاق التشغيل من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية

غالبًا ما تتعرض أجهزة الحوسبة الصناعية لظروف لم يتم تصميم الأجهزة اللوحية الاستهلاكية القياسية للتعامل معها.

يستخدم الكمبيوتر اللوحي RT -10U Ubuntu Rugged مقاس 10 بوصة غلافًا مصبوبًا مزدوج اللون ويوفر حماية IP67. ويرتبط تصميم IP67 بشكل خاص بالتطبيقات الميدانية حيث يكون التعرض للغبار والماء جزءًا من بيئة العمل.

نطاق درجة حرارة التشغيل المحدد هو -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية. ويمتد نطاق درجة حرارة التخزين من -30 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية، بينما تصل نسبة الرطوبة المحددة إلى 95% دون تكاثف.

هذه المواصفات تجعل الجهاز اللوحي مناسبًا للمشروعات التي تتضمن اختلافًا كبيرًا في درجات الحرارة بين البيئات الداخلية والخارجية.

تم تحديد الجهاز أيضًا على أنه مقاوم للسقوط من ارتفاع 1.2 متر على أرضية خشبية مركبة ويدعم شهادة MIL-STD-810H. بالنسبة للفرق الميدانية، يمكن أن تكون هذه المواصفات الميكانيكية والبيئية أكثر أهمية من مجرد مقارنة أرقام المعالجات.

ربط تطبيقات Ubuntu بالشبكات الميدانية

يصبح الجهاز اللوحي المتين أكثر فائدة عندما يتمكن من التواصل مع المعدات المحيطة والبنية التحتية للشبكة.

يدعم RT-10U شبكة Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac بترددات 2.4 جيجا هرتز و5.8 جيجا هرتز. يتضمن أيضًا اتصال Bluetooth 5.1 BLE Class 1 مع مسافة نقل تصل إلى 10 أمتار.

بالنسبة للتطبيقات التي تعمل خارج نطاق تغطية شبكة Wi-Fi المحلية، تتوفر اتصالات 4G و5G كتكوينات اختيارية.

يمكن أن تدعم هذه المجموعة نماذج نشر مختلفة. قد يستخدم الجهاز اللوحي شبكة Wi-Fi داخل المصنع، وتقنية Bluetooth للتواصل مع الأجهزة الطرفية القريبة، والاتصال الخلوي عندما ينتقل الفنيون إلى مناطق نائية.

يتضمن الجهاز أيضًا منفذ إيثرنت بسرعة 100 ميجابت في الثانية. يكون هذا مفيدًا عندما يحتاج الجهاز اللوحي إلى الاتصال بالشبكات الصناعية السلكية أو معدات الاختبار أو البنية التحتية المحلية بدلاً من الاعتماد بالكامل على الاتصال اللاسلكي.

نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للعمليات الميدانية القائمة على الموقع

يصبح تحديد الموقع مهمًا عند استخدام الجهاز اللوحي خارج محطة عمل ثابتة.

يدعم RT-10U وحدة GPS، مما يسمح للتطبيقات بربط المعلومات المجمعة بالموقع الجغرافي. يمكن أن يكون ذلك مفيدًا في الفحص الخارجي، وتطبيقات المركبات، والخدمة الميدانية، وعمليات الدوريات، وسير العمل المتعلق بالمسح، والمهام الأخرى المعتمدة على الموقع.

يمكن لجهاز لوحي متين مزود بتقنية تحديد المواقع المتكاملة أن يقلل الحاجة إلى جهاز GPS منفصل عندما تكون بيانات الموقع جزءًا من سير عمل البرنامج.

على سبيل المثال، يمكن تصميم تطبيق ميداني لربط سجلات الفحص بالموقع الحالي للمشغل. في تطبيقات المركبات، يمكن أيضًا أن تصبح معلومات تحديد الموقع جزءًا من نظام برمجي أكبر تشغيلي أو متعلق بالأسطول.

واجهات للمعدات والتكامل الطرفي

غالبًا ما تحتاج الأجهزة اللوحية الصناعية إلى واجهات فعلية أكثر من الأجهزة اللوحية الاستهلاكية.

يوفر RT-10U واجهة Micro HDMI، وUSB Type-A، وUSB Type-C، وواجهة صوت 3.5 ملم، وإيثرنت، ومدخل DC، وموصل pogo pin ذو 12 سنًا، وفتحة بطاقة TF، وفتحة SIM.

تدعم واجهة بطاقة TF تخزين ما يصل إلى 1 تيرابايت وفقًا لمواصفات المنتج. يمكن أن يوفر موصل pogo pin أيضًا نقطة اتصال عملية للملحقات المتوافقة أو تكوينات الإرساء.

تعمل الوحدات الاختيارية على توسيع النظام الأساسي. اعتمادًا على المشروع، يمكن أن تتضمن التكوينات اتصالات 4G/5G، ووحدات بصمات الأصابع، وNFC، وRFID، ومسح الباركود 1D/2D.

يعد هذا النهج المعياري مفيدًا لمشاريع تصنيع المعدات الأصلية لأن متطلبات الجهاز الطبي ومحطة المستودعات ونظام المركبات وتطبيقات السلامة العامة ليست بالضرورة هي نفسها.

سعة البطارية لتشغيل الهاتف المحمول

يحتاج الجهاز اللوحي المتين المستخدم خارج محطة عمل ثابتة إلى سعة بطارية كافية لسير العمل المقصود.

يستخدم الجهاز بطارية ليثيوم أيون بوليمر مدمجة بقوة 7.6 فولت 6000 مللي أمبير في الساعة. يصل عمر البطارية المحدد إلى 8 ساعات وفقًا لحالة الاختبار المعلنة لحجم 50% أثناء تشغيل فيديو محلي عالي الدقة بدقة 1080 بكسل.

سيعتمد وقت التشغيل الفعلي على حجم العمل وسطوع الشاشة والاتصال اللاسلكي واستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات الطرفية ونشاط البرنامج.

يتم وضع تصميم البطارية القابلة للتحميل أيضًا حول التشغيل الميداني الأطول. بالنسبة للمشاريع التي تكون فيها فرص الشحن محدودة، يجب تقييم تكوين البطارية مع عبء عمل التطبيق بدلاً من الاعتماد على رقم وقت تشغيل اسمي واحد.

حيث يناسب RT-10U المشاريع الحقيقية

تتناسب مجموعة الأجهزة مع العديد من البيئات التي تحتاج فيها حوسبة Linux والبنية القوية إلى التعايش.

في التصنيع الذكي، يمكن أن يعمل الجهاز اللوحي كواجهة متنقلة للمشغلين أو موظفي التفتيش أو التطبيقات المتعلقة بالمعدات. توفر شبكة Ethernet وUSB والاتصالات اللاسلكية وشاشة تعمل باللمس ذات 10 نقاط عدة طرق لتوصيل منصة الحوسبة بالنظام المحيط.

بالنسبة لعمليات النفط والغاز والفحص الخارجي، أصبحت حماية IP67 ودعم درجات الحرارة الواسعة ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات الخلوية الاختيارية أكثر أهمية. يمكن للمشغلين استخدام الجهاز اللوحي كمحطة حوسبة متنقلة بدلاً من حمل معدات منفصلة للاتصالات وتحديد المواقع.

يمكن أن تستفيد تطبيقات المركبات من الجمع بين نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وإيثرنت وUSB وخيارات الاتصال الخلوي والغلاف المتين. يمكن أيضًا للتطبيقات الطبية وتطبيقات القانون استخدام وحدات اختيارية مثل التعرف على بصمات الأصابع أو مسح الرمز الشريطي حيث تتطلب متطلبات المشروع تحديدًا إضافيًا أو وظائف التقاط البيانات.

تصميم جهاز Ubuntu Rugged Tablet حول التطبيق

يجب أن يبدأ اختيار جهاز لوحي متين بالبرنامج وبيئة العمل بدلاً من الغلاف وحده.

إذا كان التطبيق يتطلب التوافق مع Linux، فإن مجموعة Intel N5100 وUbuntu 22.04 توفر نقطة بداية واضحة. يمكن بعد ذلك تحديد الذاكرة والتخزين وفقًا لحجم عمل البرنامج.

بعد ذلك، يمكن لفريق المشروع تحديد ما إذا كانت 500 شمعة في المتر المربع كافية أم أن عرض 800 شمعة في المتر المربع أو 1000 شمعة في المتر المربع أكثر ملاءمة. يجب تحديد المتطلبات اللاسلكية بشكل منفصل، بما في ذلك Wi-Fi وBluetooth وGPS و4G أو 5G الاختيارية.

بالنسبة للنشر الميداني، يجب أيضًا مراعاة حماية IP67 ونطاق التشغيل من -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية ومقاومة السقوط وسعة البطارية وشهادة MIL-STD-810H معًا.

وأخيرًا، يجب أن تتوافق الواجهات والوحدات الاختيارية مع المعدات أو سير العمل الذي سيدعمه الجهاز اللوحي فعليًا.

منصة Linux قوية للحوسبة الميدانية

لا تعتمد قيمة RT-10U على Intel N5100 أو Ubuntu 22.04 وحدهما. ويأتي دورها العملي من الجمع بين المعالج ونظام التشغيل مع منصة الأجهزة القوية، والواجهات المتعددة، والاتصالات اللاسلكية، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والتخزين القابل للتوسيع، والوحدات الاختيارية الخاصة بالتطبيقات.

تركز شركة Fushizk Technology Co.,Ltd على منتجات الحوسبة القوية للأغراض الصناعية والطبية والنقل والأتمتة والطاقة والفحص الخارجي والبيئات المتخصصة الأخرى. وتغطي قدراتها التقنية تطوير النظام المضمن، وتحسين خوارزمية الذكاء الاصطناعي، وتكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية، مما يدعم مشاريع الحوسبة القوية المخصصة.

بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى التوافق مع برامج Linux ولكنها تتطلب أيضًا الحماية ضد الظروف الميدانية الصعبة، يوفر الكمبيوتر اللوحي RT-10U Ubuntu22.04 Rugged مقاس 10 بوصة منصة محددة للأجهزة والبرامج. بفضل معالجة Intel N5100، وUbuntu 22.04، وحماية IP67، ونطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل، والاتصال المرن، ودعم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، ووحدات التوسعة الاختيارية، يمكن تهيئته وفقًا للمتطلبات العملية لعمليات نشر الحوسبة الصناعية والمتنقلة.