Je hebt pc’s en je hebt ipc’s. Bij de laatste groep staat de i voor industriële. Een industriële pc (ipc) is gebaseerd op hetzelfde concept als de bekende personal computer (pc), maar wijkt op een aantal belangrijke punten hiervan af.De markt voor ipc’s lijkt echter met de dag te groeien. Er zijn steeds meer branches die het nut en noodzaak van een industriële pc inzien.
Het belangrijkste uiterlijke kenmerk van een ipc is de stevige metalen behuizing. Daardoor is de pc goed bestand tegen schokken en trillingen, maar door betere afdichting ook beter bestand tegen vuil en volcht. Ook binnenin zijn er duidelijk verschillen met de gangbare pc’s. Een ipc is vaak gebaseerd op ‘proven technology’: en doorgaans uitgerust met chipsets en cpu’s die in de pc-markt al geruime tijd zijn uitgefaseerd, omdat daarvan de problemen inmiddels bekend zijn. Daarnaast beschikt een ipc vaak nog over ‘legacy’ i/o zoals PATA, LPT en RS232, omdat veel gebruikers hun eigen hardware hierop hebben gebaseerd en liever niet wisselen als dat niet nodig is.
Als we een industriële computer open maken valt meteen op dat het mainboard in de vorm van een insteekkaart is geplaatst in een zogenaamd ‘passive backplane’. Het laatste is niets meer dan een verzameling slots waarin pci, pci-express of isa-kaarten kunnen worden geplaatst, die door de cpu-kaart (het hart van het systeem) worden aangestuurd. De reden voor deze ongebruikelijke bouwwijze is goed te verklaren: het is gemakkelijk om de cpu-kaart te vervangen, voor reparatie of een upgrade, zonder het hele systeem te moeten ontmantelen. Ook kan hetzelfde type cpu-kaart in uiteenlopende behuizingen worden toegepast, van klein tot groot. Een standaard mainboard is daartoe door zijn afmetingen niet in staat.
Dankzij deze flexibiliteit is de ipc breed inzetbaar en nog steeds heel populair in industriële omgevingen. Het feit dat een ipc langdurig ongewijzigd leverbaar is en gemakkelijk kan worden aangepast wordt zeer gewaardeerd.
Ontwikkelingen
Vanwege de doorlopende vernieuwingen op het gebied van processoren en chipsets, heeft ook de industriële pc zich verder ontwikkeld, maar niet alleen door sneller te werken. De nieuwe mogelijkheden worden enthousiast omarmd. Toepassingen die tien jaar geleden onmogelijk waren zijn nu gemeengoed geworden.
Voorbeelden daarvan zijn de panel-pc en de mini-pc, twee varianten van de industriële pc. De panel-pc is een geïntegreerd systeem dat bestaat uit een lcd-aanraakscherm en een embedded mainboard. De mini-pc is een compacte ipc die geruisloos zijn werk doet. Beide types zijn pas populair geworden na de ontwikkeling van energiezuinige processoren, zoals de Intel Atom, die acceptabele prestaties leveren bij een laag vermogen. De geringe warmteontwikkeling van deze processoren maakte het eindelijk mogelijk om compacte behuizingen te ontwerpen, die toch veel faciliteiten bieden. Voordien was een lawaaiige en onbetrouwbare koeling via ventilatoren noodzakelijk, tevens een bron van veel problemen in het veld.
Steeds meer branches
Dankzij de nieuwe technologie zijn de ipc’s betrouwbaarder geworden. Ook is de prijs van dergelijke systemen is gestaag gedaald. Een goede reden om ze vaker toe te passen. Nu komen we dan ook industriële pc’s tegen op plekken waar eerder geen computers werden gebruikt. In ziekenhuizen is het op veel locaties inmiddels normaal dat elke patiënt kan beschikken over een eigen panel-pc voor toegang tot internet, contact met de medische staf en voor het kijken van tv. Het medische personeel kan inmiddels met een medische panel-pc ook gemakkelijk gegevens tonen, inzien en bewerken – denk aan het maken van foto’s of inscannen van barcodes bij medicijnen of patiëntgegevens. Beide producten zijn de laatste jaren onstaan uit de integratie van een embedded board met aansluitingen voor diverse randapparatuur en een lcd-beeldscherm met aanraakscherm. Daarbij wordt vanaf het ontwerp volop rekening gehouden met eisen die gelden in de medische omgeving op het gebied van afwasbaarheid, elektrische afscherming en betrouwbaarheid.
Een andere recente ontwikkeling zijn de check-in zuilen op Schiphol, waarmee passagiers zelf hun ticket en stoel kunnen regelen. Allemaal mogelijk en betaalbaar dankzij de ontwikkelingen van de ipc.
Wel of geen alternatief
Het lijkt voor de hand te liggen dat de mini-pc de rol van de ipc overneemt, maar dat is niet voor alle toepassingen mogelijk. Veel industriële toepassingen maken gebruik van specialistische uitbreidingskaarten, bijvoorbeeld een frame grabber of data-acquisitie-kaart, die niet worden geïntegreerd op het mainboard. Daardoor blijft de behoefte bestaan aan een flexibel schaalbaar platform dat voor elke toepassing kan worden ingericht.
Voor meer algemene toepassingen is een mini-pc wel de logische opvolger, onder andere omdat het aantal i/o-aansluitingen op embedded mainboards nog steeds toeneemt. Was tot voor kort een tweede netwerkpoort nog een optie, tegenwoordig is het vaak standaard op een embedded board aanwezig. Ook het aantal aanwezige usb- en seriepoorten is meer dan voldoende. Voor de meeste toepassingen is dus geen uitbreiding meer nodig in de vorm van insteekkaarten. Zelfs voor een dubbele monitoraansluiting is geen extra videokaart meer nodig.
Toekomstverwachting
Voorspellen is altijd moeilijk, maar er zijn wel indicaties. Een duidelijke trend die we kennen uit de reguliere pc is het gebruik van de solid-state disk (ssd), die gemaakt lijkt te zijn voor de industriële pc: schokbestendigheid en een laag stroomverbruik zijn precies waar de ipc voor staat. Ook zal de integratie van draadloze dataverbindingen de norm worden, bijvoorbeeld 3G/4G of de opvolgers hiervan. Verder worden steeds vaker modellen of series ontwikkeld speciaal voor een bepaalde markt. De medische wereld, de scheepvaart en het openbaar vervoer zijn hiervoor al uitverkoren. Meer sectoren zullen zeker volgen als de behoefte zich voordoet.
De drie genoemde voorbeelden hebben met elkaar gemeen dat speciale keuringseisen een belangrijke rol spelen, waarmee vanaf de ontwerpfase rekening moet worden gehouden. Deze keurmerken zijn veeleisend en maken het vrijwel onmogelijk om een standaard (i)pc in te zetten, zodat een speciaal ontworpen model noodzakelijk is. Dit verschijnsel zien we ook bij militaire toepassingen, de transport en in de energiesector.
Diverse Taiwanese en Amerikaanse fabrikanten hebben zich inmiddels op deze niche-markten gestort en ontwikkelen productlijnen om deze thema’s heen. Voor Nederland is met name de scheepvaart van belang, een vakgebied met compleet eigen regels en eisen voor gebruik van computers. Het begrip schokken en trillingen krijgt aan boord van bijvoorbeeld een baggerschip een heel andere betekenis! De keuringseisen worden opgelegd door verzekeraars, die zich er zo van overtuigen dat de aan boord gebruikte (elektronische) apparatuur niet voor problemen zullen zorgen. Fouten met navigatieapparatuur of ondeugdelijke betrouwbaarheid van een ipc kan bij een schip al gauw voor een calamiteit zorgen.
Helaas maken de diverse verzekeraars niet gebruik van één eisenpakket, maar zijn er meerdere instanties die deze keuringseisen vaststellen. Bekende namen zijn DNV, Lloyd’s en ABS. Dit betekent in de praktijk dat een product door elke instantie moet worden goedgekeurd, al zijn de eisen doorgaans wel vergelijkbaar. Dat loopt voor een fabrikant al gauw flink in de papieren, vandaar dat enkel de toevoeging van een keurmerk de prijs van een ipc vaak meer dan verdubbelt: de keuringskosten moeten worden terugverdiend, terwijl de verkochte aantallen relatief klein zijn.
Taco Scheper, oprichter en ex-directeur HPS Industrial
Taco Scheper en HPS Industrial
Taco Scheper neemt eind dit jaar afscheid van HPS Industrial. Pieter van Woerden heeft het roer reeds overgenomen en zet de huidige werkzaamheden en strategie van het bedrijf verder voort. HPS Industrial is in 1993 door Taco Scheper opgericht en in negentien jaar tijd uitgegroeid tot een organisatie met twintig werknemers en een breed klantenbestand en partnerportfolio.
