“Se si vuole che un computer rugged abbia un’autonomia molto lunga, si può installare una batteria enorme. Poi, però, qualcuno deve trasportare e maneggiare il dispositivo”. Per Jon Tucker, Head of SSC, Product & Engineering, Panasonic TOUGHBOOK Europe, il computing rugged nasce da questo equilibrio: autonomia, resistenza, prestazioni e facilità d’uso devono convivere in dispositivi destinati a seguire l’operatore sul campo.
Le priorità cambiano tra utility, healthcare, manifattura, costruzioni e difesa, ma la mobilità accomuna gli operatori di tutti questi settori. “Prima di tutto, un elemento comune è che gli operatori sono normalmente molto mobili. Il dispositivo è tipicamente un’interfaccia digitale con il back office”, spiega Tucker. Molti addetti ricevono gli incarichi, consultano le informazioni e registrano le attività direttamente sul computer, che diventa il loro accesso quotidiano ai sistemi aziendali senza richiedere il passaggio da una sede centrale.
Il computer diventa così uno strumento dal quale dipende la possibilità di svolgere la mansione assegnata. “Nel caso delle utility, si può stare all’aperto tutto il giorno”, prosegue Tucker. “Non hanno la possibilità di ricaricare il dispositivo per tutta la giornata”. Nei servizi sul territorio, l’operatore si sposta fra luoghi diversi e deve poter continuare a lavorare lontano dalle prese di corrente. Per le utility, questa combinazione fra mobilità continua e autonomia orienta la scelta della batteria e del formato: il dispositivo deve restare disponibile durante il turno e deve poter essere trasportato per molte ore.
Le condizioni d’uso cambiano da settore a settore. Nell’healthcare, la necessità di dispositivi rugged emerge soprattutto nei servizi di emergenza e sulle ambulanze; nella manifattura contano l’uso continuo e la ripetizione delle operazioni; nelle costruzioni entrano in gioco il lavoro all’aperto, i rilievi e l’accesso ai modelli digitali; nella difesa si sommano temperature estreme, umidità e polveri sottili.
Nei servizi di emergenza pesano vibrazioni, temperature e cadute
“Negli ospedali, negli scenari di assistenza acuta, non abbiamo una presenza molto ampia, anche se siamo presenti in alcuni casi”, precisa Tucker. Negli ambienti interni cambiano i criteri di scelta: formato e peso conservano la loro importanza, mentre la protezione dalla pioggia e la leggibilità dello schermo all’aperto incidono meno. Le strutture tendono inoltre a mantenere i marchi e i dispositivi già adottati. Il quadro cambia nel trasporto sanitario, dove si concentrano molte delle sollecitazioni per cui viene progettato un computer rugged.
“Il settore delle ambulanze è molto importante per noi, e quell’ambiente è particolarmente impegnativo. Prima di tutto, le vibrazioni fanno normalmente parte dell’esposizione quotidiana del dispositivo e possono essere intense”, spiega Tucker. Ai computer a bordo si aggiungono le sollecitazioni degli sbalzi termici e delle cadute durante gli spostamenti. Anche in un clima temperato, un dispositivo lasciato in un veicolo al sole può raggiungere temperature elevate; nei Paesi del Nord Europa, la progettazione deve invece tenere conto degli effetti del freddo sulle batterie.
L’esposizione alle vibrazioni va valutata sulla durata del servizio. Le sollecitazioni che una persona percepisce durante una o due ore di viaggio si ripetono sul computer giorno dopo giorno, anche durante gli interventi di emergenza. Il caldo all’interno del veicolo può diventare un problema persino in Galles, dove vive Tucker: “Se si lascia un dispositivo nel veicolo, può scaldarsi. Alla luce diretta del sole può diventare davvero caldo”. All’estremo opposto, “le batterie non amano le temperature molto basse. È un aspetto sul quale ci concentriamo: vogliamo che funzioni in alcune zone del Nord Europa in inverno”. Le cadute aggiungono un’altra sollecitazione ordinaria per uno strumento continuamente preso in mano, trasportato e appoggiato.
Quando l’affidabilità si misura sull’uso continuo
Nel manufacturing contano anche l’uso continuativo e la ripetizione delle operazioni. “Quando progettiamo un pulsante o un tasto della tastiera, dobbiamo assicurarci che possa essere premuto un milione di volte”. La verifica della resistenza richiede inoltre di combinare più fattori: vibrazioni, umidità e temperature differenti possono produrre effetti sul dispositivo che emergono quando queste condizioni si presentano insieme.
Anche una postazione fissa o montata a parete deve sostenere temperature e uso continuo. La retroilluminazione aiuta in fabbriche e magazzini poco illuminati, anche quando la riduzione dell’illuminazione risponde a esigenze di risparmio energetico. Pulsanti e tastiera devono sopportare lo stesso impiego prolungato richiesto al resto del dispositivo.
Temperature estreme, umidità e polvere nello stesso scenario
Nella difesa, le condizioni d’impiego possono comprendere freddo intenso oppure caldo, umidità e polvere. “Quando pensiamo alla sabbia, pensiamo automaticamente alla spiaggia, dove è piuttosto grossolana. Nel deserto la sabbia è estremamente fine”. La protezione dall’ingresso delle particelle deve quindi tenere conto delle condizioni effettive di utilizzo. La capacità di resistere alle vibrazioni deve essere verificata insieme alle temperature alte o basse e all’umidità. “Un prodotto può resistere alle vibrazioni senza alcun problema. Se si esegue il test con umidità elevata, temperature alte o basse, gli effetti sul prodotto cambiano e causano problemi diversi. Per questo costruiamo ambienti di test che combinano tutte queste condizioni. Il nostro obiettivo finale è arrivare a un tasso di guasto dello zero per cento”, afferma Tucker. È un obiettivo progettuale ancora da raggiungere, al quale contribuisce anche la protezione dello schermo, uno degli elementi più esposti alla rottura. “Oltre al vetro protettivo, adottiamo accorgimenti per il display LCD: per esempio, non è montato direttamente sul prodotto, ma alloggiato in un meccanismo flottante”. Questa soluzione protegge la parte interna quando la pressione viene esercitata sull’esterno del dispositivo.
A orientare la progettazione resta l’equilibrio fra capacità e maneggevolezza. Per chi utilizza il computer durante tutta la giornata, peso, ingombro e facilità di presa incidono sulla scelta quanto la durata della carica.
“Cerchiamo di soddisfare il maggior numero possibile di requisiti. Se inseriamo ogni possibile capacità nel prodotto, diventerà grande”, aggiunge Tucker. Dimensioni, peso e costo aumentano con le funzioni integrate. La configurazione deve quindi rispondere alle necessità reali della mansione: una batteria più capiente estende l’operatività, ma deve essere compatibile con il tempo trascorso a trasportare il computer e con le modalità con cui viene utilizzato. Lo stesso equilibrio riguarda le capacità di elaborazione e gli accessori, che devono sostenere l’attività senza rendere lo strumento difficile da maneggiare.
Dal rilievo del terreno al digital twin
Nelle costruzioni, il mercato consolidato dei rilievi sul terreno richiede strumenti utilizzabili a lungo all’aperto. “Uno degli impieghi nelle fasi iniziali è il rilievo del terreno. È un mercato importante per noi”, spiega Tucker. “Gli operatori vanno sul sito per misurare e tracciare le aree, sia su terreni da edificare sia su aree già utilizzate: qui bisogna scavare, là devono andare le fondazioni”. Queste operazioni richiedono autonomia e accesso continuo alle informazioni durante gli spostamenti.
A questa attività si affiancano il BIM e l’accesso ai modelli tridimensionali. “L’altro ambito è il BIM: hanno bisogno di accedere a modelli digitali 3D. Non è ancora un mercato altrettanto grande, ma sta crescendo. Lo vediamo sempre più spesso”. I modelli digitali e i digital twin estendono l’uso del computer lungo il ciclo dell’opera, dalle attività di cantiere alla consegna, agli audit e ai controlli di qualità.
L’AI all’edge conserva le competenze dei tecnici
L’elaborazione locale dell’intelligenza artificiale risponde a esigenze di sicurezza e permette di lavorare dove banda e connettività sono limitate. “Siamo ancora all’inizio di questo percorso, ma stiamo già vedendo alcune applicazioni, soprattutto governative e di sicurezza, nelle quali non si vuole dipendere dal cloud e si desidera elaborare all’edge”, risponde Tucker. “Può darsi che la banda o la connettività non siano disponibili”. L’elaborazione delle immagini è uno degli ambiti in cui si concentra l’interesse.
Le imprese di installazione e manutenzione devono affrontare l’uscita di tecnici esperti e la difficoltà di attrarre nuove competenze. “Prendiamo il Regno Unito: molte imprese di servizi hanno dipendenti che lavorano lì da decenni, e gran parte di ciò che sanno è nella loro testa. Non è scritto in un libro o su un dispositivo”, osserva Tucker. “Entrano a casa di un cliente e, semplicemente ascoltando il rumore di una caldaia a gas, sanno riconoscerla e identificarne il modello”. Quando i tecnici lasciano l’azienda, il ricambio generazionale diventa quindi un problema di accesso alla conoscenza. “Molti di questi settori faticano ad attrarre nuovi talenti. E quando ci riescono, le persone possono non avere il bagaglio ingegneristico o tecnico che gli altri hanno sviluppato negli anni”.
Le applicazioni basate su immagini e AI possono rendere questa esperienza disponibile durante gli interventi. “Si entra nei locali, si identifica la caldaia, si toglie il rivestimento e si scatta una fotografia. In base alle conoscenze dell’AI, la prima cosa da verificare può essere la pompa, poi il termostato. E nello stesso momento si controlla la disponibilità dei ricambi”, spiega Tucker. Il tecnico riceve così indicazioni sui componenti da verificare e sui ricambi disponibili, utilizzando una competenza che altrimenti rimarrebbe nella memoria del singolo manutentore.
Quali modelli possono funzionare sul dispositivo?
La capacità di eseguire AI all’edge dipende dal carico di lavoro. “Entrambi i prodotti presentati sono Copilot+ PC e hanno una NPU, una capacità AI che consente di svolgere una parte dell’elaborazione all’edge”. Per le GPU dedicate occorre passare ai formati maggiori: “Non abbiamo questa opzione su questo prodotto o sul 34. L’abbiamo nei formati più grandi”. La grafica Intel Arc integrata aumenta le capacità grafiche dei dispositivi compatti; la scelta fra queste architetture resta legata al rapporto fra prestazioni richieste, formato e mobilità.
Alla domanda sull’adeguatezza delle risorse disponibili per i modelli AI, Tucker risponde: “Dipende da quello che si vuole fare. Per le elaborazioni più pesanti, forse no. Per i modelli specializzati, sì: piccoli modelli linguistici, qualcosa che gira localmente sul dispositivo”. Le attività locali più circoscritte possono quindi trovare spazio nelle piattaforme compatte. Per Tucker, la valutazione deve partire dal lavoro che il modello deve eseguire, perché la presenza di una NPU va rapportata alla complessità dell’applicazione e alle risorse necessarie per farla funzionare.
La diffusione dei contenuti generati dall’AI pone inoltre il tema del carico sulle reti e sulle infrastrutture di elaborazione. “Mi interessa anche come la conoscenza acquisita all’edge possa essere trasferita facilmente e senza interruzioni ai modelli più grandi, per svilupparne le capacità”. La distribuzione dell’elaborazione e l’aggiornamento delle conoscenze rimangono questioni tecniche aperte nel rapporto fra dispositivi sul campo e sistemi centrali.
Anche i computer rugged di maggiori dimensioni vengono impiegati per alcune funzioni di tipo server: “Ci capita di sentire che viene configurato con una GPU dedicata, molta memoria e due SSD proprio per offrire alcune capacità da server”. Questi utilizzi riguardano la concentrazione di risorse di calcolo sul campo e vanno distinti dall’esecuzione di specifiche applicazioni AI, che dipende dal software e dalla configurazione adottati.
Il satellite può colmare i vuoti delle reti mobili
“Abbiamo un team di sviluppo tecnologico in Giappone e alcune competenze in Europa, ma la maggior parte dello sviluppo dei prodotti avviene in Giappone. È un’attività continua e riportiamo i riscontri al team di progettazione”, spiega Tucker. L’esplorazione di nuovi formati e tecnologie parte anche dai problemi che gli operatori incontrano durante il lavoro, fra i quali rimane la copertura discontinua delle reti 4G e 5G.
“Le comunicazioni satellitari sono un altro ambito interessante, perché oggi non abbiamo una copertura 4G e 5G ovunque”, afferma Tucker. Gli ingombri e i consumi restano vincoli concreti per l’impiego mobile: “Al momento le antenne sono grandi e il consumo energetico è elevato, per esempio con Starlink, anche con Starlink Mini”. Alla fattibilità tecnica si affianca la fiducia nei fornitori del servizio, particolarmente rilevante nei contesti operativi sensibili.
La sicurezza comprende anche i comportamenti degli utenti
“Serve una visione complessiva. Occorrono il dispositivo giusto, il giusto approccio software sul dispositivo e la cifratura degli endpoint. Quali canali di comunicazione si utilizzano?”. Per Tucker, hardware, software e autenticazione devono essere coordinati con la protezione delle connessioni. Le configurazioni possono includere reti private, APN dedicati e connessioni pubbliche protette.
Negli impieghi governativi e della difesa, la protezione dei dati a riposo è essenziale: “Anche se l’unità viene rimossa, non può essere letta da una terza parte”, spiega Tucker. Le opzioni di protezione comprendono soluzioni approvate in ambito NATO e da governi europei, mentre l’accesso dell’utente può essere gestito attraverso riconoscimento facciale, impronte digitali e smart card.
“Su un nostro prodotto più grande abbiamo una soluzione con una combinazione di tasti che rende inutilizzabile il dispositivo in un paio di secondi e distrugge l’SSD secondo requisiti di livello militare”. Questa funzione riguarda dispositivi più grandi della gamma e va inserita in una configurazione che comprenda software, cifratura degli endpoint e scelta dei canali di comunicazione.
Il livello di sicurezza deve essere proporzionato al rischio e alle risorse economiche dell’organizzazione. Le reti radio private e gli APN dedicati rispondono ad alcune esigenze; l’uso delle reti pubbliche richiede di proteggere le comunicazioni con la cifratura. “Potremmo avere la soluzione più sicura al mondo, ma la persona dietro di me può vedere quello che sto facendo. Oppure lascio il dispositivo sul treno, acceso, con lo schermo ancora attivo. O faccio una chiamata Teams e la persona ostile è seduta accanto a me”. Anche una configurazione tecnicamente molto protetta rimane esposta alle condizioni d’uso. La protezione deve quindi comprendere i comportamenti quotidiani degli utenti.
Gli SSD hanno ridotto i guasti dello storage
“Se lavorano tutto il giorno, può esserci un backup sincronizzato attraverso il 5G. Se tornano in sede o nel proprio ufficio a casa, eseguono lì il backup”, spiega Tucker. Le modalità di salvataggio devono seguire l’organizzazione del lavoro. La connettività disponibile e le procedure del cliente determinano come configurare il backup del dispositivo utilizzato sul campo.
“Alcuni prodotti hanno due SSD, quindi si possono realizzare configurazioni RAID: è qualcosa di cui parleremmo con il cliente”. L’hardware mette a disposizione le risorse sulle quali costruire la soluzione di archiviazione e protezione, che deve essere integrata nelle procedure aziendali.
“Con gli SSD, negli ultimi dieci-quindici anni, l’archiviazione è diventata più affidabile. Vediamo meno guasti dello storage, che in passato erano piuttosto comuni. I dischi meccanici erano un punto di guasto”, conclude Tucker. La diffusione degli SSD ha così ridotto una delle cause di fermo dei computer utilizzati sul campo.
