Захищені пристрої

Вступ до специфікації захищених пристроїв

Інструкція для розуміння і тлумачення специфікації комп’ютерів в захищеному корпусі

Колись дуже невелика доля ринку мобільних обчислювальних пристроїв тепер зазнає стрімкого зростання виробництва потужних, захищених, мобільних комп’ютерів. Промислові споживачі усвідомлюють, що висока вартість ремонту і заміни непромислових міцних комп’ютерів, разом зі зменшенням продуктивності в результаті простою може значно зменшити прибутковість.

Кожен день все більше виробників позиціонують свої пристрої як захищені. Але як зрозуміти наскільки насправді захищеним є пристрій. За допомогою даного матеріалу можна буде зрозуміти загальноприйняті специфікації, які використовують під час опису захисних властивостей мобільних комп’ютерів, і пояснити, що насправді означають ці характеристики.  В матеріалі також надані необхідні характеристики конструкторської частини, які допомагають визначити реальні можливості і обмеження виробу. Якщо пристрій виглядає захищеним, це ще не означає, що він таким і є.

Передісторія

По-справжньому захищений промисловий пристрій розроблений з нуля і здатний працювати в найагресивніших зовнішніх умовах. Процес розробки промислового пристрою не обмежується лише зовнішнім дизайном, а включає в себе внутрішні компоненти, спеціальне покриття, ізоляцію та інші конструкційні особливості, які дозволяють комп’ютерам витримувати граничні рівні вологості, пилу, температури, вібрації і ударів. Сюди входить клас виробів, виготовлених безпосередньо для використання у шкідливих та вибухонебезпечних середовищах.  Побачити різницю між по-справжньому захищеним комп’ютером і більш сучасною комерційною розробкою непросто навіть дуже проінформованому споживачеві.

Споживач повинен спиратися на технічні характеристики, щоб оцінити ступінь захищеності отриманого виробу.  Але, стосовно всієї мобільної обчислювальної продукції, такого поняття, як «золотий стандарт» не існує. Специфікації відрізняються в залежності від типу продукції і ринку.  Для стандартизації процесу оцінювання існує ряд ступенів оцінювання і стандартів, встановлених різноманітними урядовими агентствами, галузевими організаціями і незалежними лабораторіями, які спрощують процес порівняння промислової захищеності продукції.

На жаль, деякі ступені відповідності і стандарти мають на думці тлумачення, тому слід уважно вивчити заявлені виробником характеристики.  В певних випадках важливо отримати від виробника детальну інформацію про тестування для підтвердження здатності виробу працювати в певних середовищах. Розуміння захисних властивостей промислових комп’ютерів являє собою найважливішу інформацію, коли купуєш захищений пристрій.  Без розуміння цих властивостей відбувається невірна оцінка продуктивності виробу, що призводить до невдалих рішень щодо придбання, а в довгостроковій перспективі може дорого обійтися організації. Розповсюджені специфікації для вказаних нижче захищених мобільних комп’ютерів є найбільш загальними часто використовуваними виробниками ступенями і стандартами визначення захищеності виробу.

Ступені захисту корпусу

Ступінь IP (Ingress Protection) є стандартом для корпусів електрообладнання.  Ступінь захисту стосується здатності обладнання не пропускати тверді тіла та рідини всередину корпусу комп’ютера. Стандарти захисту визначає IEC (Міжнародна електротехнічна комісія). Ступінь захисту корпусу мобільного комп’ютера позначається двозначним числом (наприклад: IP-66). Перша цифра позначає захист від потрапляння твердих тіл, а друга - від рідин. Ступені захисту описані в таблиці нижче.

Якщо прибор дійсно призначений для роботи в складних умовах, ступінь захисту буде вказана. Якщо комп’ютер використовується в умовах підвищеного рівня пилу та високої вологості, необхідно враховувати ступінь захисту. Якщо ж ступінь захисту не вказана, вважайте, що комп’ютер не стійкий до потрапляння пилу і вологи. Кожний комп’ютер, який використовується в складних промислових умовах, повинен мати ступінь захисту IP-65, тільки в цьому випадку він буде повністю захищений від потрапляння пилу та рідин. Пил і волога можуть призвести до серйозних поломок внутрішніх деталей комп’ютера. Навіть якщо прибор не використовується в промислових умовах, він все одно може використовуватися в місцях з високою запиленістю і вологістю, що в результаті може призвести до серйозних несправностей.

Важливо, щоб виробники сертифікували своє обладнання сторонніми лабораторіями для підтвердження ступеня захисту продукції. До таких лабораторій відносяться UL та CENELEC, але існує безліч інших лабораторій, які надають такі послуги. Важливо, щоб продукція була сертифікована сторонньою організацією. Якщо ступінь захисту вказаний в паспорті виробу, то і сертифікаційний номер також повинен бути вказаний (наприклад: EN 60 529, або Схвалено згідно МЕК 529).

Ще один важливий момент – кожна конфігурація виробу повинна бути сертифікована за ступенем захисту, а не тільки одна певна версія. Багато виробників вказують певний ступінь захисту, але він дійсний тільки для окремої, і часто дорогої, моделі. Щоб не обмежувати вибір клієнта при замовленні мобільного комп’ютера всі наявні версії повинні мати належний ступінь захисту.

NEMA (Національна асоціація електротехнічної промисловості)

Ступінь NEMA – це корисний стандарт для визначення типів середовищ, в яких можна використовувати закритий корпус електрообладнання. Система оцінювання ступеня захисту NEMA визначається Національною асоціацією електротехнічної промисловості і часто вказує на конкретну властивість корпусу витримувати певні умови навколишнього середовища. Конкретні позначення типів NEMA описані в таблиці нижче.

Стандарти NEMA рідко застосовуються у відношенні мобільних пристроїв і, як правило, використовуються під часу опису закріплених корпусів. Наприклад, стандарт NEMA можна застосувати у відношенні закріпленого електрощита, встановленого ззовні або закріпленого корпусу, де знаходиться точка бездротового доступу. Більшість призначених для використання зовні корпусів відповідають стандарту NEMA 4.  В стандартах NEMA використовуються більш суворі вимоги до випробувань, які захищають пристрій від зовнішнього зледеніння, кородуючих речовин, занурення в масло, пилу, води і т.п. Ці суворі вимоги з випробувань рідко застосовуються до мобільних пристроїв, але існує взаємозв’язок між стандартом NEMA і ступенем захисту IP. Але цей взаємозв’язок обмежений лише захистом від пилу та води. В представленій нижче порівняльній таблиці дається порівняння стандарту NEMA і ступеня захисту IP.  Важливо розуміти, що це порівняння має відношення тільки до захисту від пилу і вологи. Тому, цю таблицю можна використовувати тільки для конвертації стандартів NEMA в стандарти IP, а не навпаки. Деякі виробники мобільних комп’ютерів додають стандарти NEMA до описання технічних характеристик, але важливо розуміти, як технічні характеристики NEMA пов’язані з IP стандартом продукції.

MIL-STD (Військовий стандарт) або MIL-SPEC (Військові технічні вимоги)

До технічних характеристик MIL-STD відноситься ряд затверджених Міністерством оборони США рекомендацій з метою визначення конкретних характеристик і вимог до виробництва для всіх типів обладнання.  В більшості випадків, продукція повинна розроблятися у відповідності зі стандартом MIL-STD, щоб Міністерство оборони США могло його використовувати.  Відповідність стандарту MIL-STD також є важливим показником для багатьох державних і міських органів влади при покупці мобільних комп’ютерів, призначених для використання в сфері громадської безпеки, для аварійної служби, при технічному обслуговуванні і т.п. Стандарт MIL-STD 810F з’явився 1 січня 2000 року (замінив MIL-STD 810E).  До MIL STD 810F входить протокол тестування для моделювання впливу таких факторів навколишнього середовища як дощ, вологість, сольовий туман, пісок/пил, вібрації, удар, температура і т.п. Копію MIL-STD 810F можна завантажити з сайту Дослідно-випробувального командування армії США http://www.dtc.army.mil/ pdf/810.pdf. Стандарт MIL-STD 810F є всеохоплюючим стандартом, який часто використовується для перевірки захисних властивостей виробниками мобільних комп’ютерів.  Багато виробників і лабораторій розробляють свої тести на перевірку захисних властивостей у відповідності з рекомендаціями MIL-STD 810F.  Однак, важливо відмітити, що перераховані в специфікації виробу технічні характеристики MIL-STD 810(x), як правило, відносяться до показників вібрації і ударного навантаження і не мають на думці захист від сольового туману, корозії, дощу, вологості, температури і т.п. Тому, ступінь захисту IP часто використовують для позначення захисту від рідини і твердих тіл, а MIL-STD використовується для позначення захисту від ударного навантаження і вібрації.  Оскільки MIL-STD 810(x) включає багато різноманітних тестів, виробник повинен вказати який розділ стандарту використовується. Наприклад, в розділі 514.5C-3 MIL-STD 810(x) описані параметри тестування на вібрацію і ударне навантаження.

Також, слід звернути особливу увагу на посилання на MIL-STD 810F виробником, оскільки випробування на вібрацію і ударне навантаження можна виконувати з непрацюючим пристроєм, і вмикати його вже після проведення випробувань. Пристрій повинен бути включеним під час випробувань для отримання точної оцінки продуктивності. Крім того, багато виробників додають до специфікації фактичні параметри випробування (Наприклад: 40g ударне навантаження, 28g Максимальна Вібрація), замість посилань на MIL-STD 810F. Це може означати, що проведене випробування не відповідає вимогам MIL-STD 810F.

Специфікація з випробувань на падіння

Всі КПК або ноутбуки повинні мати специфікацію випробувань на падіння, з описом здатності пристрою витримувати удар від падіння на тверду поверхню. З очевидних причин, специфікація випробування на падіння надзвичайно важлива для мобільних комп’ютерів і нею неможливо нехтувати.  Якщо пристрій не здатний витримати падіння з відповідної до вимог висоти, тоді його строк служби буде дуже коротким.  Більшість захищених КПК можуть витримати падіння на бетон з висоти 4 фута. Інший важливий аспект, який слід врахувати, це процедура випробувань, яку використовують для перевірки специфікації випробувань на падіння продукції. Виріб необхідно кидати на всі сторони, щоб перевірити його здатність витримати удар з будь-якої з них. Наприклад, дисплей комп’ютера може бути дуже чутливим до удару від падіння. Випробування на падіння повинно проводитися на всі сторони пристрою, щоб перевірити дисплей та інші чутливі компоненти на їх здатність витримувати удари і працездатність. Важливо звернути особливу увагу на детальну інформацію в специфікації випробувань на падіння, тому що багато виробників вказують падіння з висоти 6 футів на «тверду поверхню». Це збиває з пантелику, оскільки термін «тверда поверхня» - поняття неоднозначне. Стандартною поверхнею, яку використовують для відповідних випробувань, є, як правило, бетон і специфікацію випробувань на падіння слід поставити під сумнів, якщо про це чітко не сказано.  Також важливо перевірити стандартний виріб на відповідність специфікації випробувань на падіння і, що немає потреби у окремому захисному пристрою (наприклад, корпус, гумовий чохол і т.п.).

Специфікація з температури

Всі комп’ютери з захисними властивостями постачаються зі специфікацією з робочої температури і температури зберігання.  Промислові міцні комп’ютери можна піддавати впливу крайніх температур, особливо якщо користуватися пристроєм поза приміщенням або в умовах морозильної камери (охолоджуване сховище). Середовище охолоджуваного сховища, як правило, має на думці роботу пристрою при температурі -30C (-22F).  Для того щоб пристрій успішно працював в таких екстремально холодних умовах, як правило, потрібен внутрішній обігрівач.  Обігрівач підігріває компоненти до прийнятного експлуатаційного рівня і виключає конденсат при переході з охолоджуваного сховища в більш тепле середовище.  Однорідне покриття також використовується, щоб виключити появу конденсату, який збирається на внутрішніх компонентах. 

Специфікації з іскробезпеки

Багато надміцних мобільних комп’ютерів постачаються зі специфікаціями з іскробезпеки (I-Safe) або ступенем відповідності. Розібратися в ступенях I-Safe буває не так просто навіть для найбільш проінформованого споживача.  До іскробезпечних зон відносяться шкідливі середовища, де зберігаються і виробляються вогненебезпечні гази, пари та рідини.  Їх велика кількість в багатьох сучасних промислових підприємствах, в тому числі хімічні заводи, заводи лакофарбових виробів, нафтопереробні заводи, текстильні фабрики і т.п.

До кожного позначеного шкідливого середовища висуваються певні вимоги сертифікації для всього обладнання, яке використовується в I-Safe зонах.  Іскробезпечне обладнання повинно мати маркування, де вказані точні ступені I-Safe для обладнання і назва NRTL (Національна випробувальна лабораторія), яка провела тестування. Випробувальні лабораторії використовують дуже суворі вимоги сертифікації, які відрізняються в залежності від рівня бажаного ступеню I-Safe. Тому, кожен іскробезпечний пристрій сертифіковано для різних ступенів I-Safe і може бути використаний тільки в конкретних шкідливих середовищах.  Ідея полягає в тому, щоб звернути особливу увагу на конкретну сертифікацію ступеня I-Safe для кожної окремо взятої деталі обладнання.  Просто тому, що пристрій відповідає ступеню I-Safe, не означає, що пристрій можна використовувати в будь-якому середовищі I-Safe.  До сертифікації ступенів I-Safe відносяться безліч класів, груп і розділів, які відповідають конкретним шкідливим середовищам, в яких пристрій може працювати. Кожен клас складається з двох розділів, а в деяких класах є безліч груп. Наприклад, до Класу I входить горючий газ, до Класу II входить горючий пил, а до Класу III входить горюче волокно.  У кожного класу є два розділи.  В розділі 1 описані середовища, де вибухонебезпечні речовини присутні у повітрі весь час. В розділі 2 описані середовища, де вибухонебезпечні речовини зберігаються в герметичній ємкості і вибухонебезпечні речовини присутні лише короткий час (під час поломки або технічного обслуговування). Крім того, Класи I і II можна розділити на групи, відповідні вибухонебезпечним властивостям кожного конкретного матеріалу. Наприклад, в Групу А входить ацетилен, а в Групу Е входить алюмінієва пудра. Крім того, ступінь відповідності I-Safe дуже відрізняється в різних країнах. Пристрій I-Safe, сертифіковане для використання в США, може не мати сертифікацію в Європі. Стає ясно, що розуміння відмінностей між сертифікацією відповідності I-Safe може зайняти весь час, а рішення про придбання пристрою I-Safe буде дуже складним і тривалим процесом.  Однак, для того, щоб забезпечити безпеку ваших установок і персоналу, цей процес перевірки має важливе значення і їм не слід нехтувати.  Для того, щоб створити "золотий стандарт" для продукції I-Safe, в червні 2003 року обладнання I-Safe повинно буде пройти сертифікацію ATEX.  Ця сертифікація стандартизує ступінь відповідності I-Safe і буде використовуватися в США і Європі. Це повинно значно полегшити розуміння ступеню відповідності I-Safe.

Висновок

Щоб по-справжньому зрозуміти ступінь «захищеності» комп’ютера, вам слід розуміти не тільки значення специфікації захищеності, але й визначення конкретної специфікації виробу виробника.  Первинна вартість справжнього промислового захищеного термінала вища за вартість непромислового термінала, але в довгостроковій перспективі він вигідніший через значну економію як з точки зору вартості ремонту, так і заміни, а також підвищення продуктивності, пов’язаного з тривалою працездатністю пристрою.

Тім Крус працює менеджером з продукції в «LXE», компанії, яка надає захищені і надійні мобільні обчислювальні пристрої і чудове обслуговування клієнтів.  Якщо у вас виникнуть будь-які питання стосовно захищеності, неодмінно зв’яжіться з Тімом з LXE або по електронній пошті info@lxe.com або за телефоном 1-800-664-4593.


<< Назад