Panel-pc‘s rukken op. Ontwikkelaars kiezen graag voor een beeldscherm met geïntegreerde processoreenheid in plaats van het traditionele bedieningspaneel. De lokale intelligentie maakt betere interactie met de gebruiker mogelijk en kan een deel van de besturings-, regel- en visualisatietaken overnemen. In plaats van een toetsenbord wordt steeds vaker gekozen voor een aanraakgevoelig scherm.
De paneelcomputer zit in de lift, en niet alleen figuurlijk. Het aantal toepassingen van intelligente bedieningspanelen neemt snel toe. Waren ze oorspronkelijk vooral te vinden in productieomgevingen, nu kom je ze ook tegen op heel uiteenlopende plaatsen, van parkeergarages tot lijnbussen en van etalages tot operatiekamers. Die stijgende populariteit komt maar voor een deel door de gestaag dalende prijzen en het, bijna onvermijdelijke, continue opwaarderen van prestaties en capaciteit. Zeker zo belangrijk zijn de toenemende eisen van gebruikers op het gebied van interactie en visualisatie en het bijna standaard werken met LAN‘s, de ideale omgeving voor panel-pc‘s.
’De trend naar een lokale computer met direct daarachter een TFT-scherm zie je al veel langer en dat leidde tot geïntegreerde MMI-systemen‘, zegt Douwe Schoenmakers van Arcobel. ’Enkele jaren geleden ging het om schermen tot 10 of 12 inch, nu zijn ze vaak groter. Bovendien was toen Ethernet niet zo wijdverbreid als nu zodat voor de benodigde I/O extra modulen nodig waren. Dat maakten de systemen complexer en minder praktisch door hun diepe kast en grotere warmteproductie. Tegenwoordig gaat heel veel via het LAN; je hebt geen specifieke in- en uitvoerkaarten nodig maar stuurt de signalen gewoon naar een plek waar je ze gemakkelijk kunt afhandelen.‘
Toch kan het niet altijd heel compact. Philippe Willems van Koning & Hartman: ’Vaak wordt nog gewerkt met specifieke, soms eigen ontwikkelde I/O. Dan moet je ruimte hebben voor een of meer extra kaarten en wordt die doos achter het scherm al snel wat groter. Ook bij gebruik van een standaard Pentium 4 komt er achter het scherm nog een behoorlijke bak te hangen. De Pentium M biedt hier echter mogelijkheden.‘
Brede variëteit
Zo divers als de toepassingen zijn, zo gevarieerd is ook het productaanbod. Het concept is heel simpel: neem een vlak beeldscherm en stop die samen met een computermodule en eventueel een toetsenbord in een behuizing. Er is een breed spectrum aan producten dat aan die definitie voldoet; in feite kan zelfs de volgende generatie televisies tot de panel-pc‘s worden gerekend.
Fabrikanten die voor de eenvoudigste oplossing kiezen, werken met standaard bouwstenen – waarbij ze dankbaar gebruikmaken van het ruime aanbod aan componenten voor schootcomputers – en schroeven die aan elkaar. Maar voor de meeste toepassingen komen ze er niet zo gemakkelijk van af. Vaak moet de inhoud van de kast worden beschermd tegen vocht, stof en trillingen, wat een goede afdichting (IP65 of beter) vereist. Andere applicaties verlangen zo klein mogelijke afmetingen of juist een maximale schermoppervlakte, verbieden het gebruik van draaiende onderdelen als ventilator en vaste schijf of werken met allerlei I/O waardoor de moederkaart moet voorzien in ruimte voor uitbreidingskaarten. Dat laatste zal doorgaans niet nodig zijn; naast de vrijwel standaard aanwezige LAN- en/of WLAN-interface zijn meestal parallelle en seriële poorten en andere gebruikelijke aansluitingen ingebouwd.
Intels x86-serie heeft verreweg het grootste aandeel in de markt voor paneelcomputers. Het spectrum loopt van de eenvoudige maar zuinige en goedkope 386 EX tot en met snelle gloeilampen als de Pentium 4. Celerons zijn populair vanwege hun gunstige verhouding tussen prestaties en warmteontwikkeling en om diezelfde reden worden de processoren van Via en Transmeta geregeld toegepast. Nu de prijzen ervan flink dalen, neemt ook het aandeel van de Pentium M snel toe.
Horen een lage vermogenconsumptie en dito dissipatie tot de belangrijkste eisen, dan komen panel-pc‘s met een ARM of Xscale in beeld. Die hebben met 1 tot 32 Mbyte ook een veel kleiner werkgeheugen dan de Pentium-versies, die vaak tot 1 Gbyte kunnen gaan. Voor niet-vluchtige opslag worden zowel vaste schijven als ROM‘s, flash en externe geheugenkaartjes ingezet.
Aanraakgevoelig
Bijna alle paneelcomputers op de markt zijn uitgerust met een TFT-scherm, hoewel ook monochrome LCD‘s nog voorkomen. Gangbare afmetingen zijn 12 en 15 inch maar het spectrum loopt van 6 tot 21 inch. De meeste aanbieders hebben ook aanraakgevoelige modellen in hun pakket. In de regel wordt hierbij gewerkt met resistieve detectie, die zich prima leent voor alle gangbare toepassingen inclusief die waarbij vergaande afscherming nodig is. Is een mechanisch robuuste uitvoering nodig, bijvoorbeeld voor een infozuil, dan komt capacitieve detectie meer in aanmerking. Deze heeft als beperking dat alleen aanraking met de huid wordt waargenomen. Moet ook met handschoenen aan kunnen worden gewerkt dan is een uitvoering met een infraroodmatrix een betere optie. De hoogste resolutie biedt de eveneens robuuste SAW-techniek (Surface Acoustic Wave), maar die is prijzig en slechts tot op zekere hoogte af te schermen, waardoor hij bijvoorbeeld niet geschikt is voor medische omgevingen.
Hoewel functietoetsen en andere bedieningselementen zeker niet zullen verdwijnen, zijn aanraakschermen snel gemeengoed aan het worden. Marktonderzoeker VDC rapporteerde ruim een half jaar geleden dat al zeven van de tien verkochte mens-machine-interfaces (MMI‘s, waaronder ook de paneelcomputers werden gerekend) hiermee waren uitgerust. En de groei zit er nog steeds in zodat het aandeel alleen maar verder zal toenemen, zo stelt het onderzoeksbureau.
Windows
Zoals te verwachten valt gezien de Intel-dominantie, draaien panel-pc‘s overwegend onder een van de Windows-varianten. In 2004 was dat volgens VDC bij 74 procent van de MMI‘s het geval en dat aandeel zal tot en met volgend jaar vrijwel constant blijven, zo luidt de prognose. Wel opvallend is de snelgroeiende populariteit van XP, die in die twee jaar van krap 27 naar ruim 40 procent gaat. Met Linux kunnen weliswaar de licentiekosten worden uitgespaard maar desondanks speelt het besturingssysteem vooralsnog een marginale rol, met een marktaandeel dat van 3,2 procent in 2004 naar 5,1 procent in 2006 gaat.
Willems: ’Het gaat vaak toch om het visualiseren van gegevens en daar is Windows heel geschikt voor. Bij wat zwaardere applicaties neig je dan al gauw naar XP Embedded. Dat is een modulair en heel toegankelijk besturingssysteem. Bijkomend voordeel is dat de programmatuur gewoon op een pc kan worden ontwikkeld. Voor XP Pro zijn heel veel programma‘s beschikbaar en die draaien in 99,9 procent van de gevallen ook onder XP Embedded. Moet het een kleiner en goedkoper systeem worden of wil je in grote aantallen produceren dan is CE wellicht interessanter. Dat is aanzienlijk compacter maar heeft als nadeel dat je zelf nog een hoop aan de applicatiesoftware moet doen.‘
Snijder Micro Systems hanteert een heel andere filosofie. Het bedrijf heeft net een familie paneelcomputers geïntroduceerd die zijn gebaseerd op Java. Roel Snijder: ’Hierin kun je uitstekend een GUI bouwen, met als voordeel dat standaard bibliotheken en programmablokken van derde partijen gemakkelijk zijn te integreren. De portabiliteit is groter want alles draait hardwareonafhankelijk. Verder leent een Java-gebaseerd systeem zich beter voor beheer en bijwerken op afstand. De code wordt dynamisch gecompileerd. Dat is even snel als C en als je het niet meer nodig hebt, gooi je het weer weg. Je kunt zo met relatief weinig geheugen toe. Windows is veel omvangrijker. De eerste 100 Mbyte ben je kwijt om Windows aan de praat te helpen. Zelfs voor CE is een 100 of 200 MHz systeem met 32 Mbyte geheugen niet bruikbaar. In ons systeem kan de ARM het werk gemakkelijk aan en daarbij wordt het binnen de volledig gesloten behuizing niet warmer dan 35 graden.‘
Parkeergarage
Als toepassingsvoorbeelden voor de Smartcontrol-serie noemt Snijder zaken als domotica, kassasystemen, logistiek, medische apparatuur, toegangscontrole en transport. Maar dat de industriële en procesautomatisering vooralsnog de grootste markt blijven vormen, blijkt uit het feit dat de ingebouwde RS232-poorten ook als RS485 zijn te configureren.
Ook Micropower mikt in eerste instantie op industriële applicaties. ’Panel-pc‘s worden toch vooral gebruikt met aanraakscherm voor de bediening van machines‘, vertelt Frans Hebinck van het Bredase bedrijf. ’Ze kunnen dan tevens een deel van de regel- en besturingstaken overnemen en aan data-acquisitie doen. De communicatie met de rest van het systeem loopt doorgaans via het LAN, hoewel we binnenkort ook RS485 ondersteunen. Daarnaast is de retailbusiness zich aan het ontwikkelen, met toepassing in infokiosken en dergelijke. Die sector is echter erg prijsgevoelig zodat je vaak een gewone pc en een losse monitor ziet. Maar de software daarvoor vraagt veel onderhoud, zeker als met een aantal systemen wordt gewerkt. In die gevallen geven de degelijkheid en continuïteit van paneelcomputers meer en meer de doorslag.‘
Philippe Willems constateert eveneens dat intelligente schermen in publieke omgevingen in opmars zijn. ’Tot voor kort hadden de kaartautomaten van NS maar ook die in parkeergarages alleen een simpel LCD‘tje. De laatste tijd komen er allerlei oplossingen bij met TFT en veelal met aanraakscherm. Behalve dat dit gebruiksvriendelijker is, biedt het ook extra mogelijkheden, van reclame tot route-informatie en uitgaanstips.‘
Panel-pc‘s zijn eveneens in opkomst in nichemarkten als offshore en, vooral, de medische hoek. Schoenmakers van Arcobel: ’De chirurg wil ook in de operatiekamer graag patiëntinformatie hebben. Het gemakkelijkst is het om die rechtstreeks uit de databank te halen, zeker nu ziekenhuizen daar ook alle foto‘s digitaal in opslaan. Maar voor OK‘s gelden zeer specifieke eisen. Zo is luchtcirculatie uit den boze, dus geforceerde koeling is uitgesloten. Bovendien moet de kast helemaal rondom IP65-gesloten zijn zodat het afvoeren van de warmte een interessante uitdaging voor de ontwerper is. Verder kan het beeldscherm eigenlijk niet groot genoeg zijn, reden voor MPL om onlangs een 21 inch uitvoering op de markt te brengen.‘
Ook Acal is met de producten van Aaeon actief in ziekenhuizen en zorginstellingen. Marcel Visscher van de Eindhovense distributeur: ’Daar is een goede bescherming van de gegevens belangrijk en daarom zijn onze werkstations beveiligd via draadloze identificatie. Dat biedt ook een eenduidige herkenning van de patiënt. Dat kan bijvoorbeeld foute medicatie voorkomen. Ondersteuning van de Dicom-standaard zorgt voor de integratie van de software en de digitale patiëntinformatie.‘
Vandalismebestendig
De verbreding van het aantal toepassingen leidt ertoe dat bij de klanten aanvullende wensen ontstaan. ’Het gebruik in openbare ruimten betekent dat het systeem volkomen foolproof moet zijn‘, legt Willems uit. ’Verder krijg je te maken met veel regels en aanpassingen die er onder meer voor moeten zorgen dat het apparaat vandaalbestendig is. Dat betreft vrij extreme eisen ten aanzien van het aanraakscherm, de behuizing en dergelijke. Koeling is in die situaties niet het grootste probleem.‘
Desondanks speelt het streven naar laag vermogenverbruik en minimale warmteproductie wel een steeds grotere rol bij de afnemer, stelt Hebinck. ’Dat is een duidelijke trend. De kleine ruimte in een panel-pc laat alleen een kleine ventilator toe, die dus veel toeren moet maken en daardoor navenant snel slijt. Hierdoor is ongeveer om de twee jaar onderhoud nodig en dat is voor veel klanten onacceptabel. Daarom verwacht ik dat de Pentium M in de industrie een hardloper wordt. In combinatie met een wat minder sterk verlicht scherm kun je dan prima zonder geforceerde koeling toe, wat de MTBF enorm verbetert. Ondertussen blijven de prestaties op peil.‘
Waar leveranciers ook rekening mee moeten houden is de behoefte aan continuïteit bij de klant. Willems: ’Het gaat in de regel om applicaties die een lange levenscyclus hebben. De klant wil dan over een aantal jaar nog systemen kunnen aanschaffen zonder dat hij allemaal aanpassingen moet doorvoeren. In die gevallen werken we bij voorkeur met componenten die dat ondersteunen. Zo garandeert Intel dat zijn Embedded-producten minimaal vijf jaar leverbaar zijn. Kontron houdt bij zijn Motorola-gebaseerde oplossingen zelfs acht tot tien jaar aan.‘
Aantrekkelijke markt
’De markt voor panel-pc‘s in Nederland is redelijk groot. Dat geldt zeker voor de markten waarin wij zitten‘, vertelt John Stut van Beckhoff. ’Wij leveren in de eerste plaats besturingen, onder meer voor de machinebouw en de halfgeleiderindustrie. Ook zitten nogal wat klanten in de levensmiddelen- en tabaksindustrie en daar worden steeds meer intelligente beeldschermen toegepast. Maar elders tekenen zich eveneens aantrekkelijke groeimarkten af, in de gebouwautomatisering bijvoorbeeld.‘
Stut becijfert dat Beckhoff wereldwijd zo‘n 110 duizend paneelcomputers heeft verkocht. Binnen Nederland zou dat aantal rond de tienduizend liggen. Een totale marktomvang van enkele tientallen miljoenen euro‘s lijkt hem dan ook een redelijke schatting.
Aaeon komt aanzienlijk hoger uit, meer dan honderd miljoen. De Taiwanese fabrikant, die pas vlakbij zijn distributeur Acal een Europees hoofdkantoor heeft geopend, telt daar ook sectoren als voertuigtechniek, medische toepassingen en transport en logistiek bij. Visscher: ’In het algemeen zie je dat de gebruiker niet meer genoeg heeft aan alleen een beeldscherm. Hij wil interactie en flexibele visualisatiemogelijkheden, zoals onafhankelijke weergave via twee beeldschermen, en dat vraagt om lokale verwerkingscapaciteit.‘
Paneelcomputers zijn een nieuwe poot van Aaeon. Over 2004 hebben ze nog niet merkbaar aan de omzet bijgedragen. ’Maar de divisie groeit snel‘, aldus Dill Ha, managing director Europa. ’Nu zorgen embedded modules nog voor vier vijfde van onze inkomsten maar door vooral in nichemarkten te opereren, verwachten we voor panel-pc‘s een aandeel van meer dan 33 procent in de totale omzet.‘
Marktonderzoekers delen zijn optimisme. VDC verwacht voor de mondiale MMI-markt tussen 2003 en 2008 een verdrievoudiging van de omzet, wat neerkomt op een gemiddelde jaarlijkse stijging van 25 procent. De collega‘s van ARC komen met een vergelijkbare prognose en zien daarbij de markt in Europa het snelst groeien.