Freiheitsgrade für die Datenerfassung

Stefan Götz und Michael Mohr sind geschäftsführende Gesellschafter der TL Electronic GmbH in Bergkirchen bei München ( www.tl-electronic.de)

Die Anforderungen im Bereich Mobile-Computing sind stets höher als bei üblichen Industrie-PCs; ohne Abstriche bei Funktionalität, Verfügbarkeit und Sicherheit. Ein Fall aus 1 bis 2 m Höhe sollte beispielsweise den Handheld-PCs nichts ausmachen, genauso wenig schlechtes Wetter, Staub oder Schmutz. Dafür sorgen bei den nur 920 g leichten Rugged-Handheld-Devices u.a. die Rundum-Schutzart IP65, der Arbeitstemperaturbereich von -10 bis +50°C sowie die Einhaltung von Militärstandards (MIL-STD-810F) in Belangen wie Schock- und Vibrationsfestigkeit sowie Fallhöhe (4 feet = 122 cm). In Teil 2 des MIL-Standards 810 werden alle 28 Testparameter genau erläutert.

Für die Rechenleistung ist der energieeffiziente 32-Bit-Prozessor Atom Z510 von Intel mit einer Taktfrequenz von 1,1 GHz verantwortlich. Seine maximale Verlustleistung – die Thermal Design Power (TDP) – liegt bei lediglich 2 W. Ergänzt wird die CPU durch den 2,3-W-Poulsbo-Chipsatz (US15W) mit Power-VR-IP, der mit 2,3 W Leistung die gesamte Plattform-TDP unter 5 W bringt. Der hochintegrierte Chipsatz erfüllt die Anforderungen an lüfterlose Embedded-Applikationen und kombiniert Grafik, Memory- sowie I/O-Controller. Durch diese energiesparenden Einzelkomponenten und ausgestattet mit zwei leistungsstarken Lithium-Ionen-Akkus mit jeweils 2600 mAh wird eine Nutzungsdauer von bis zu sieben Stunden gesichert.

Beim Display – jeweils ausgestattet mit resis-tivem Touchscreen – hat der Anwender die Wahl zwischen 5,6 Zoll großen LCDs (14,2 cm) im Format 16:9 oder 5,7 Zoll (14,5 cm) im Format 4:3. Durch das lichtstarke LC-Display mit einer Helligkeit von 500 cd/m² beim 5,7-Zoll-Handheld bzw. 300 cd/m² beim 5,6-Zoll-Handheld lassen sich die Geräte auch bei Lichteinstrahlung und Sonnenschein zuverlässig einsetzen. Für einen rasanten Bildaufbau und sehr scharfe Darstellungen sorgt das dynamische Kontrastverhältnis von 400:1 (5,6 Zoll) bzw. 250:1 (5,7 Zoll).

Besonders bei den Kommunikationsschnittstellen steht dem Anwender eine Vielzahl an Optionen zur Verfügung, z.B. hardwareseitig USB, RJ45 oder SIM-Karten-Slots (optional). Die drahtlose Kommunikation per WLAN (IEEE 802.11 b/g 2.4 GHz) und Bluetooth ist standardmäßig gewährleistet; optional können auch verschiedene Telekommunikationsnetze der dritten Generation (3G) genutzt werden. Durch das integrierte GPS-Modul sind Anwendungen möglich, die auf Standortdaten angewiesen sind.

Für den breitbandigen Einsatz beispielsweise im Automotive- und Outdoor-Bereich, in Kühlhäusern oder Klimakammern steht dem Anwender passendes Zubehör zur Verfügung, wie Barcode- oder RFID-Reader, Dockingstations, Handheld-Fixierungen, Fahrzeug-Halterungen, Tragegurte oder Taschen. Serienmäßig ausgestattet mit Win-dows XP Embedded sind die Handhelds kompatibel zu gängiger Anwendersoftware. Im Bereich Mobile Computing werden die kompakten Handhelds von TL Electronic ergänzt durch die Rugged-Tablet-PCs vom Typ TPC mit einem weiten Arbeitstemperaturbereich von -20 bis +60°C. Durch ihre robuste und dennoch leichte Bauweise kombiniert der TPC die Vorteile eines Handhelds mit der Performance und Displaygröße eines Laptops. Der eingesetzte Intel-Prozessor Atom N2800 mit Cedar-Trail-Technologie (32 nm) taktet mit einer Frequenz von 1,86 GHz. Dabei senkt die geringe TDP des Dual-Core-Prozessors – nur 6,5 W – in Verbindung mit dem Intel-Chipsatz NM10 den Stromverbrauch auf insgesamt unter 9 W. Dadurch sind mechanische Lüfter in der TPC-Serie überflüssig, was einerseits die Wartungsfreundlichkeit erhöht und andererseits Geräuschentwicklung, Baugröße und Energieverbrauch reduziert. Sowohl die CPU als auch das LCD-Panel mit geringer Energieaufnahme erzeugen ein Minimum an Verlustleistung und Wärme. Somit liegt der typische Energieverbrauch des Rugged-Tablet-PC bei niedrigen 11 W. Die gute Energiebilanz nutzen einerseits die leistungsstarken 5200 mAh-Lithium-Ionen-Akkus, die zuverlässig für bis zu fünfeinhalb Stunden Betrieb sorgen. Andererseits profitieren insgesamt Lebensdauer und Ausfallsicherheit des Geräts.

Auch kundenspezifische Anpassungen der Tablet-PCs sind möglich. So wurde beispielsweise jüngst für einen namhaften deutschen Fahrzeughersteller eine spezielle Busschnittstelle sowie Lenkradhalterung und Dockingstation zum Zweck der Fahrzeugdiagnose für die weltweite Produktion realisiert.

Das robuste und handliche Aluminium-Magnesium-Gehäuse mit Schutzart IP54 rundum und den Abmessungen 323 x 244 x 53 mm (BxHxT) lässt sich dank Vesa- Montageschnittstelle problemlos befestigen. Standardmäßig integriert ist das industrietaugliche TFT-LC-Display mit einer Diagonalen von 10,4 Zoll (26,4 cm) und einer Bildschirmauflösung von 1024 x 768. Das dynamische Kontrastverhältnis von 1.200:1 und der Helligkeit von 700 cd/m² sorgen für einen rasanten Bildaufbau und sehr scharfe Darstellungen auch bei großen Betrachtungswinkeln. Für zusätzliche Bedienerfreundlichkeit sorgen der serienmäßige Touchscreen sowie frontseitige Steuerungstasten für Helligkeit, Lautstärke und Ladezustand. Durch die Transflektiv-LCD-Technik lässt sich das Display auch bei starker Umgebungshelligkeit und Sonneneinstrahlung problemlos einsetzen.

Der integrierte DDR3-RAM-Arbeitsspeicher lässt sich bis zu 4 GByte skalieren. Für z.B. umfassendes Datenlogging dient ein 32 bis 128 GByte großes Solid State Drive. Die umfassenden Sicherheitsmerkmale und Zertifizierungen schärfen das Profil des Rugged-Tablet-PC von TL Electronic für den harten Industrieeinsatz. Dazu zählen u.a. die Rundum-Schutzart IP54, Tests auf Schock, Vibration und Sturz nach MIL-STD-810F-Standard sowie Klima- und Burn-in-Belastungstest und zahlreiche internationale Zertifizierungen u.a. nach UL.

Um das Konzept der mobilen Bedien- und Datenerfassungsgeräte abzurunden, kann der Anwender zusätzlich aus zahlreichen Optionen wählen, wie Barcodescanner, Ersatzakkus, Ladestationen, Fahrzeug-, Trage- und Montagehilfen. Darüber hinaus sind Interface-Modifikationen, mechanische Sonderlösungen und Bios-Anpassungen möglich. Somit werden die Rugged-Tablet-PCs und Rugged-Handheld-Devices von TL Electronic kundenspezifisch an die jeweilige Anwendung angepasst. Bereits in der Standardausführung erfüllen die Geräte hohe Ansprüche an Widerstandsfähigkeit in nahezu allen Umgebungen. Sie sind robuste Multitalente für den mobilen Einsatz von der Industrie und Logistik über die mobile Datenverarbeitung z.B. als Diagnose-PC in der Automobilproduktion bis hin zur Visualisierungen unter extremen Wetterbedingungen.