工業(yè)平板電腦為什么要定制?這個(gè)問(wèn)題在我剛接觸智能制造行業(yè)的時(shí)候也困惑過(guò)。當(dāng)時(shí)公司要給一條產(chǎn)線配數(shù)據(jù)采集終端,我心想隨便買(mǎi)幾臺(tái)商用平板不就行了,屏幕大、性能好、還便宜。直到我把一臺(tái)某品牌旗艦平板拿到車(chē)間用了一周,屏幕劃得不成樣子,電池鼓包差點(diǎn)把后蓋頂開(kāi),觸控筆掉進(jìn)傳送帶縫隙里差點(diǎn)釀成事故。那次之后我才真正理解,工業(yè)平板電腦這玩意,根本不是把消費(fèi)級(jí)平板套個(gè)殼那么簡(jiǎn)單。
消費(fèi)級(jí)平板的設(shè)計(jì)邏輯是“好看好用”,工業(yè)平板的設(shè)計(jì)邏輯是“耐用可靠”。這兩個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)差不多,實(shí)際上指向的是完全不同的產(chǎn)品哲學(xué)。
好看好用意味著輕薄機(jī)身、窄邊框、高分辨率屏幕、最新處理器。耐用可靠意味著防塵防水、抗沖擊抗震動(dòng)、寬溫工作、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行、接口牢固不易松脫。這兩條路在物理層面就是沖突的。想把屏幕邊框做窄,抗沖擊能力必然下降。想把機(jī)身做薄,電池容量和散熱空間就得妥協(xié)。想用最新的消費(fèi)級(jí)處理器,功耗和發(fā)熱在密閉的工業(yè)環(huán)境里就是隱患。
所以工業(yè)平板電腦幾乎不存在“公版方案”,每一個(gè)項(xiàng)目都需要根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)景重新設(shè)計(jì)硬件方案。這不是廠商想多賺錢(qián),而是工業(yè)環(huán)境的多樣性決定了標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品根本覆蓋不了。
工業(yè)平板電腦面對(duì)的環(huán)境,和我們?cè)诳Х瑞^里刷網(wǎng)頁(yè)的環(huán)境完全是兩個(gè)世界。
溫度是第一道坎。冷庫(kù)里用的平板需要在零下二十度正常開(kāi)機(jī),煉鋼車(chē)間用的需要在六十度高溫下屏幕不黑屏。消費(fèi)級(jí)平板的鋰電池在這個(gè)溫度區(qū)間里要么直接罷工,要么容量斷崖式下跌。工業(yè)平板要用寬溫電池,屏幕要選工業(yè)級(jí)液晶面板,觸摸屏的導(dǎo)電層材料也要換,整套BOM成本翻倍都不止。
粉塵和液體是第二道坎。食品加工車(chē)間每天要用高壓水槍沖洗地面,空氣中的水霧無(wú)孔不入。面粉廠的粉塵細(xì)到能鉆進(jìn)任何縫隙,堆積在主板上一旦受潮就是短路。消費(fèi)級(jí)平板的IP防護(hù)等級(jí)頂多防潑濺,工業(yè)平板要做到IP65甚至IP67,整機(jī)密封結(jié)構(gòu)要從外殼模具階段就重新設(shè)計(jì),所有接口都要加防水塞或者改用航空插頭。
震動(dòng)和沖擊是第三道坎。叉車(chē)上用的平板每天在廠區(qū)顛簸八小時(shí),倉(cāng)儲(chǔ)物流用的手持終端一天摔落七八次是家常便飯。消費(fèi)級(jí)平板一米跌落測(cè)試都?jí)騿?,工業(yè)平板要做到一米五甚至更高,而且是在開(kāi)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下。這意味著主板上的芯片要做點(diǎn)膠加固,屏幕和外殼之間要加緩沖層,電池倉(cāng)要獨(dú)立密封。
這是外行最容易忽略的一點(diǎn)。消費(fèi)級(jí)平板現(xiàn)在恨不得只留一個(gè)Type-C口,工業(yè)平板恰恰相反,接口越多越好,越老越要兼容。
很多工業(yè)設(shè)備還在用RS232串口通信,這個(gè)接口在消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)絕跡快二十年了。PLC控制器、老款掃碼槍、傳感器模塊,清一色的DB9接口。工業(yè)平板要集成原生串口,主板就得重新布線,驅(qū)動(dòng)要從底層適配。
網(wǎng)口也是剛需。車(chē)間里WiFi信號(hào)被金屬貨架和大型設(shè)備擋得七零八落,有線網(wǎng)絡(luò)才是最穩(wěn)定的選擇。消費(fèi)級(jí)平板沒(méi)有RJ45網(wǎng)口,靠USB轉(zhuǎn)接不僅占地方,供電還容易出問(wèn)題。工業(yè)平板直接把網(wǎng)口做在機(jī)身上,而且要做防松脫設(shè)計(jì),普通水晶頭插上去拔都拔不下來(lái)那種。
還有GPIO接口、CAN總線接口、USB Host大電流輸出接口,這些在消費(fèi)級(jí)平板上根本不存在的東西,在某些工業(yè)場(chǎng)景里是剛需。每一類(lèi)接口的加入都意味著主板要重新畫(huà),電源管理芯片要重新選型。
工業(yè)平板的屏幕不是從面板廠拿一塊現(xiàn)成的就能用。強(qiáng)光下可視是基本要求,消費(fèi)級(jí)平板四五百尼特的亮度在室外或者車(chē)間頂燈下根本看不清。工業(yè)平板要做到八百甚至一千尼特以上,而且要做光學(xué)貼合消除反光。光是這塊高亮屏的成本,就抵得上一臺(tái)入門(mén)級(jí)消費(fèi)平板整機(jī)的價(jià)格。
觸控方式更是五花八門(mén)。產(chǎn)線上工人戴著厚厚的橡膠手套,電容屏直接失靈。需要改用電阻屏或者紅外觸控方案。有些場(chǎng)景要求手套觸控和濕手觸控同時(shí)支持,有些要求觸控筆必須是無(wú)源的,有些要求屏幕表面硬度做到莫氏七級(jí)防刀刮。每一種觸控方案對(duì)應(yīng)的控制板和驅(qū)動(dòng)都不一樣,不存在一套方案通吃的可能。
還有一個(gè)冷門(mén)但重要的定制需求:防窺。某些軍工或者涉密車(chē)間,要求屏幕可視角度控制在正負(fù)三十度以內(nèi),旁邊的人看不到屏幕內(nèi)容。這種防窺膜在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)也有,但工業(yè)級(jí)的要求是直接在屏幕模組層面實(shí)現(xiàn),亮度損失更小,耐用性更高。
硬件定制只是前半程,軟件定制的工作量往往更大。工業(yè)平板跑的不是標(biāo)準(zhǔn)版Windows或者Android,而是經(jīng)過(guò)裁剪和加固的版本。
開(kāi)機(jī)自啟動(dòng)指定應(yīng)用、屏蔽系統(tǒng)更新通知、禁用USB數(shù)據(jù)傳輸、鎖定任務(wù)欄不讓退出、遠(yuǎn)程桌面靜默連接服務(wù)器,這些功能在消費(fèi)級(jí)系統(tǒng)里需要裝一堆第三方軟件才能實(shí)現(xiàn),穩(wěn)定性還差。工業(yè)平板直接從系統(tǒng)鏡像層面做定制,燒錄進(jìn)去就是成品。
還有一些特殊行業(yè)需要定制底層驅(qū)動(dòng)。比如RFID讀寫(xiě)模塊的驅(qū)動(dòng)、條碼掃描頭的驅(qū)動(dòng)、溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)采集接口,這些都需要廠商根據(jù)實(shí)際選用的硬件模塊逐一適配。
看完上面的內(nèi)容可能會(huì)覺(jué)得工業(yè)平板這么復(fù)雜,價(jià)格肯定很貴。確實(shí)貴,但貴的原因不是廠商心黑。
消費(fèi)級(jí)平板的研發(fā)成本可以被千萬(wàn)級(jí)的銷(xiāo)量攤薄,一套模具開(kāi)出來(lái)賣(mài)遍全球。工業(yè)平板的定制項(xiàng)目可能就幾百臺(tái)甚至幾十臺(tái)的量,開(kāi)一套模具的費(fèi)用、主板重新布線的費(fèi)用、做各項(xiàng)認(rèn)證的費(fèi)用,全部攤在這點(diǎn)數(shù)量上,單價(jià)自然下不來(lái)。
而且工業(yè)平板要保證長(zhǎng)期供應(yīng)。消費(fèi)級(jí)平板半年一迭代,老款說(shuō)停產(chǎn)就停產(chǎn)。工業(yè)場(chǎng)景的設(shè)備更換周期是五到十年,中間如果需要補(bǔ)貨或者維修,廠商必須保留同型號(hào)的備件庫(kù)存和維修能力。這個(gè)長(zhǎng)尾服務(wù)的成本也會(huì)體現(xiàn)在售價(jià)里。
如果只是辦公室或者家庭使用,任何打著工業(yè)平板旗號(hào)的產(chǎn)品都不適合你,直接買(mǎi)消費(fèi)級(jí)平板體驗(yàn)更好。
如果你的使用場(chǎng)景涉及戶外強(qiáng)光、高低溫、潮濕粉塵、頻繁震動(dòng)跌落、需要連接特殊工業(yè)設(shè)備,那么工業(yè)平板是必選項(xiàng)。定制深度取決于你的具體需求:現(xiàn)有機(jī)型能覆蓋的選標(biāo)準(zhǔn)品,覆蓋不了的才走定制流程。走定制之前先問(wèn)清楚最小起訂量和開(kāi)發(fā)周期,幾十臺(tái)的量可能連開(kāi)模費(fèi)都攤不平。
工業(yè)平板電腦的定制,本質(zhì)上是用金錢(qián)換確定性?;ǜ嗟腻X(qián),確保設(shè)備在極端環(huán)境下不出問(wèn)題,確保產(chǎn)線不會(huì)因?yàn)榻K端故障而停擺,確保五六年之后還能買(mǎi)到同款備件。這個(gè)確定性對(duì)于消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是錦上添花,對(duì)于工業(yè)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)是底線要求。
我那次差點(diǎn)釀成事故之后,公司老老實(shí)實(shí)換了一批工業(yè)級(jí)平板,用到現(xiàn)在四年了,外殼磨得包了漿,屏幕劃痕累累,但從來(lái)沒(méi)出過(guò)影響生產(chǎn)的故障。車(chē)間主任有句話我印象很深:“這玩意丑是丑了點(diǎn),但從來(lái)沒(méi)在關(guān)鍵時(shí)刻掉過(guò)鏈子?!惫I(yè)平板的價(jià)值,大概就是這么一句話。
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