ПРЕСС-ЦЕНТР

Заказные минисерверы для печати штрих-кодов «на лету»

ВКС 1/2010

Хьюберт Хафнер (Hubert Hafner), Kontron, Клаус Ледерер (Klaus Lederer), Aaronn Electronic GmbH

Компактное безвентиляторное устройство от компании Suchy MIPS позволяет организовывать быструю централизованную печать штрих-кодов в системах класса ERP. Это специализированное решение создано с использованием стандартных компьютеров-на-модуле (Computer-On-Module – COM) холдинга Kontron, что обеспечивает доступность комплектующих в долгосрочной перспективе. Разработала систему компания Aaronn.

Задача

Основная трудность при организации печати штрих-кодов из таких ERP-систем, как SAP R/3, SAP NetWeaver, Oracle WMS и Oracle MSCA состоит в том, что принтерами штрих-кодов управлять сложнее, чем стандартными офисными принтерами. Как правило, ERP-системы взаимодействуют с офисными принтерами при помощи языка управления печатью (Printer Command Language – PCL) с ограниченным набором команд. Стандартные средства PCL не в состоянии обеспечить качество, необходимое для печати штрих-кодов, поэтому в профессиональных инструментах используются расширенные (преимущественно частнофирменные) наборы PCL-команд. Следовательно, чтобы из ERP-системы можно было печатать штрих-коды, сначала в ней нужно реализовать функции преобразования данных.

Прежние подходы

К решению этой задачи можно подойти с разных сторон. Один из наиболее очевидных и дорогостоящих методов заключается в установке распределённых программных модулей для преобразования PCL-последовательностей на каждую рабочую станцию в составе системы ERP. Помимо расходов на покупку преобразующего ПО данный метод влечёт за собой дополнительные затраты, связанные с администрированием и обновлением программного обеспечения на каждом ERP-клиенте. Ещё один достаточно дорогостоящий подход – установка SIMM-, DIMM- или флеш-памяти непосредственно на принтеры. Необходимые преобразования в этом случае осуществляются не на клиентских машинах, а на самих принтерах. Однако каждый преобразующий модуль стоит денег, причём в силу несовместимости для разных принтеров могут требоваться разные модули, что создаёт дополнительные трудности. Установив новый принтер, вы будете вынуждены купить к нему новый преобразующий модуль, в результате чего реальная стоимость нового оборудования повышается.

Решение BENS+U

Компания Suchy MIPS предлагает централизованное масштабируемое решение для печати штрих-кодов, подходящее для всех принтеров с поддержкой языка PCL. Устройство с названием BENS+U отличается простотой в установке и настройке. Оно имеет компактное безвентиляторное исполнение и работает под управлением операционной системы Linux и программного обеспечения компании Suchy MIPS. Решение BENS+U (Barcode Engine Network Server with Unicode support – сетевой сервер штрих-кодов с поддержкой символов Unicode) может подключаться по принципу plug & play (включай и работай), легко интегрируется в любую рабочую среду и играет роль адаптера-концентратора между рабочими станциями и сетевыми принтерами. Стандартные версии поддерживают до 50 принтеров, однако по желанию заказчика возможно увеличение этого числа. Благодаря простому удобному веб-интерфейсу установка и настройка BENS+U занимает считанные минуты. После конфигурирования IP-адресов виртуальным принтерам ставятся в соответствие физические принтеры с обеспечением доступа по протоколам TCP/IP, LPR или SMB. Физические принтеры должны удовлетворять лишь двум требованиям: понимать язык PCL и поддерживать сетевое подключение по одному из вышеупомянутых протоколов. После настройки сервера BENS+U виртуальные принтеры, которые обеспечивают автоматическое преобразование данных штрих-кодов и их последующую передачу на физические принтеры, становятся доступны из ERP-системы как любые другие сетевые принтеры. Преимущества такого метода очевидны: отсутствие привязки к той или иной ОС, поддержка печати штрих-кодов «на лету» для сотен рабочих станций, простота установки и настройки и оплата по единовременной схеме.


Рис. 1. Поскольку минисерверы BENS+U строятся на базе модулей COM и базовых плат, внутри у них нет ничего лишнего

Разработка на заказ

Компактный надёжный минисервер размерами (186x25x108) мм был разработан для компании Suchy MIPS фирмой Aaronn Electronic GmbH, базирующейся в Пуххейме неподалёку от Мюнхена. По словам Вальдемара Сухи (Waldemar Suchy), владельца Suchy MIPS, выбор компании Aaronn Electronic был продиктован несколькими причинами. Устройство BENS+U задумывалось как специализированное серверное решение, одновременно недорогое, безвентиляторное и масштабируемое по производительности. В лице Aaronn компания Suchy MIPS нашла компетентного партнёра, способного создавать на заказ масштабируемые системы с пассивным охлаждением и использующего в работе встраиваемые комплектующие с увеличенным жизненным циклом.

Ценность опытных исполнителей

На поприще встраиваемых компьютерных (ВКТ) и дисплейных технологий Aaronn Electronic подвизается уже более 15 лет. Это один из ведущих системных интеграторов и поставщиков системных решений для сектора Embedded на территории Германии. Действуя как активный посредник (Value-Added Reseller – VAR), компания Aaronn использует стандартные платы, изделия типа «компьютер-на-модуле» (Computer-On-Module – COM) и дисплейные технологии ведущих производителей, включая COM-модули международного холдинга Kontron, известного новациями в области технологии ETX. Из этих базовых аппаратных средств Aaronn создаёт подходящие системные решения для своих OEM-клиентов и конечных пользователей из многих ключевых отраслей. Опираясь на стандартные комплектующие, компания разрабатывает масштабируемые специализированные продукты, такие как сервер печати штрих-кодов. Специалисты компаний Aaronn и Suchy MIPS сотрудничали на всех этапах, от первоначальной идеи до законченной системы. Имея богатый опыт работы над похожими встраиваемыми решениями, инженеры Aaronn быстро построили тестовую систему с использованием компьютеров-на-модуле, подвергли её необходимым испытаниям и в сжатые сроки создали на её основе полностью заказное решение. Для компании Suchy MIPS одним из важных критериев выбора партнёра была также ценовая прозрачность процесса разработки. Чтобы заказные изделия оставались рентабельным при выпуске партиями разного объёма, компания Aaronn использует готовые стандартизованные компьютеры-на-модуле в комбинации со специализированными платами-носителями собственной разработки. Модули COM уменьшают число интерфейсных кабелей внутри корпуса и считаются более выгодными по сравнению с традиционными одноплатными компьютерами. Когда внутри системы нет ничего лишнего, она может иметь отличные тепловые характеристики, нужную форму и высокую надёжность. Компьютеры-на-модуле позволяют реализовывать лишь те интерфейсы, которые действительно нужны, и размещать их именно там, где требуется, не разрабатывая полностью специализированное решение «с нуля». Плата-носитель для системы компании Suchy MIPS имеет 4 порта Ethernet, 2 порта USB, служебный интерфейс RS232, пятивольтовый блок питания и выключатель питания. Всё перечисленное размещено на заднем краю платы. По умолчанию система оснащается внутренним жёстким диском объёмом 80 Гбайт, опционально поддерживаются твердотельные диски и карточки CompactFlash.


Рис. 2. На задней панели системы BENS+U расположены 2 порта USB 2.0, 4 порта Ethernet, интерфейс RS232, разъём блока питания и выключатель

Комплектующие – залог успеха

Компактное безвентиляторное решение повышенной надёжности, о котором мы говорим, создавалось с расчётом на эксплуатацию в течение как минимум 10 лет. Поскольку существенно повышать производительность устройств в будущем не планировалось, компания Suchy MIPS придавала большое значение такому фактору, как доступность аппаратных средств в долгосрочной перспективе. Однократные инвестиции в технологию могут приносить дивиденды на протяжении длительного времени. И чем дольше нужное оборудование остаётся доступным, тем более рентабельным оказывается весь проект. Поэтому серверы печати компании Suchy MIPS должны были строиться с использованием высококачественных встраиваемых комплектующих с длительным жизненным циклом.

Доступность в течение 10 и более лет

По этой причине в первых устройствах печати штрих-кодов, увидевших свет в 2006 году, применялись компьютеры-на-модуле формата ETX (Embedded Technology Extended) от международного холдинга Kontron. Такие модули позволяют использовать шину расширения PCI, а при необходимости – и ISA. Компьютер-на-модуле, выбранный для системы BENS+U, базировался на малопотребляющем процессоре AMD Geode. Благодаря ему удалось создать решение с пониженным потреблением энергии и пассивным охлаждением. Кроме того, для данного процессора компания AMD гарантировала стандартный пятилетний жизненный цикл, что означало возможность его приобретения по меньшей мере до конца 2010 года. Наконец, в продуктовом портфолио холдинга Kontron уже имелись (и продолжают иметься) подходящие кандидаты на замену данного COM-модуля. Вполне вероятно, что в перспективе в минисерверах будут использоваться процессоры Intel Atom, позволяющие повысить производительность до двух раз без изменения термального дизайна. Это может быть сделано при помощи компьютера-на-модуле с 1,6-гигагерцовым процессором Intel Atom N270 и памятью DDR2 объёмом до 2 Гбайт. Такие модули будут доступны как минимум до конца 2015 года, что соответствует искомой десятилетней длительности жизненного цикла. Для мира компьютерных технологий с его постоянными новациями и короткоживущими продуктами это весьма значительное достижение.

Значение мейнстрима

Длительные сроки доступности возможны лишь при опоре на популярные и повсеместно используемые стандарты, то есть «мейнстрим». Аналитическое агентство Venture Development Corporation (VDC) относит к числу таких стандартов формфактор ETX для систем с шинами PCI и ISA, а также модули ETXexpress (спецификация COM Express) для систем с шинами PCI Express и PCI. Жизнь обоим этим стандартам дали инженеры холдинга Kontron. Аббревиатура ETX, расшифровывающаяся как «Embedded Technology Extended» – усовершенствованная встраиваемая технология, в названии нового формфактора была сохранена, чтобы подчеркнуть общее происхождение технологий ETX и ETXexpress.

Решения на базе модулей COM менее популярных типов имеют серьёзные недостатки, связанные с отсутствием альтернативных источников поставок. В краткосрочной перспективе это влечёт за собой покупку комплектующих по завышенным ценам, обусловленным отсутствием конкуренции, в перспективе долгосрочной – к зависимости развития компании от отдельных поставщиков. А потому в тех задачах, которые могут быть решены с использованием самых широко распространённых модулей, реальной альтернативы семейству стандартов ETX просто нет. С учётом требований к производительности в 2006 году единственным приемлемым COM-формфактором для сервера печати штрих-кодов был ETX.

Мейнстрим сегодня и завтра

«Если бы мы выбирали компьютер-на-модуле сегодня, мы бы, возможно, решили использовать в нашем проекте оборудование COM Express. Как только на рынке появились малопотребляющие модули COM Express с процессорами Intel Atom, аппаратные средства нового стандарта стали представлять для разработчиков конечных решений реальный интерес», – сказал Майкл Кайзер (Michael Kaiser), ведающий в компании Aaronn вопросами клиентских проектов и финансов.

«Да, мы обсуждали с компанией Aaronn тему COM Express, однако в 2006 году ничто не указывало на то, что сегмент COM Express также будет развиваться в сторону минимального энергопотребления: в то время модули COM Express с шиной PCI Express воспринимались как высокопроизводительные продукты. К тому же они были слишком велики для нашего сервера печати», – добавил Вальдемар Сухи (Waldemar Suchy), владелец компании Suchy MIPS.

Технология COM Express приобрела статус стандарта международного консорциума PICMG в 2005 году при активном участии холдинга Kontron. В основу официально утверждённой спецификации COM Express лёг формфактор ETXexpress, разработанный специалистами Kontron и Intel для систем с шинами PCI и PCI Express в 2003 году. Однако полноразмерные модули COM Express, предназначавшиеся для решений класса High-End, были слишком велики для обсуждаемого здесь сервера печати. Сегодня идеальным вариантом мог бы стать формфактор microETXexpress, имеющий несколько меньшие размеры ((95x95) мм), но сохраняющий совместимость со стандартом COM Express по разъёму COM Express Type 2 в том, что касается механики и назначения контактов. В не очень далёком будущем конструктив microETXexpress должен быть включён в официальную спецификацию COM Express. Для самых малогабаритных систем существуют ETXexpress-совместимые модули размерами с кредитную карточку ((84x55) мм); соответствующий формфактор называется nanoETXexpress.

Мир за последние три года изменился. Сегодняшний COM Express – это молодой перспективный универсальный стандарт, охватывающий весь диапазон приложений – от систем начального уровня до решений класса High End. Жизнь пользователей стала более комфортной, поскольку теперь они могут применять одну и ту же технологическую основу при решении всех задач. Стандарт COM Express имеет даже более полную и качественную поддержку, чем технология ETX некоторое время тому назад. Например, консорциум PICMG предлагает сертифицированные руководства с описанием подходов к проектированию плат-носителей, призванные ускорять разработку и способствовать созданию масштабируемых конечных систем. Пользователям существующих ETX-решений не нужно опасаться того, что завтра нужные им комплектующие исчезнут, поскольку продукты указанного формата предлагает достаточно большое число поставщиков. Задав в строке поиска ключевые слова «ETX and Atom», можно обнаружить нескольких поставщиков, предлагающих модули ETX на базе процессоров Intel Atom. Тем не менее, если вы хотите оставаться в мейнстриме, вам лучше обратить внимание на аппаратные средства с шиной PCI Express.

Высокое качество за разумные деньги

Компании-клиенты наподобие Suchy MIPS, которые не продают по нескольку тысяч систем ежемесячно, выигрывают от сотрудничества с активными посредниками вроде Aaronn, способными создавать эффективные конечные решения даже в самые сжатые сроки и при минимальных объёмах заказов. У компании Aaronn имеются склады, позволяющие ей обеспечивать выгодные условия сделок, быструю оборачиваемость товарно-материальных запасов и короткие дистанции перевозок, причём все эти преимущества клиенты могут ощутить даже при небольших объёмах заказов.


Рис. 3. Один сервер печати BENS+U может снабжать данными штрих-кодов до 50 принтеров одновременно

О компании Suchy MIPS

Компания Suchy MIPS занимается разработкой OEM-модулей для печати штрих-кодов и символов Unicode. Продукция Suchy MIPS ориентирована, главным образом, на интегрированные системы типа SAP. Используя собственные программные и аппаратные средства, специалисты компании создают и продвигают решения для организации печати штрих-кодов «на лету» в масштабах всей системы. Такие решения позволяют печатать штрих-коды на почтовых отправлениях и ярлыках непосредственно из среды SAP. Компания Suchy MIPS основана в 1989 году, её штаб-квартира расположена в Мюнхене. Дополнительную информацию можно найти на странице http://suchymips.de/en.


Услуги по разработке плат-носителей на заказ

Компания Aaronn постоянно развивается. Вначале она предоставляла клиентам свои ресурсы для разработки специализированных решений уровня систем. Затем в списке услуг компании появилась разработка плат-носителей под компьютеры-на-модуле. Также с 2008 года Aaronn проектирует собственную электронику. Её продуктовое портфолио включает реализацию стандартных интерфейсов на платах-носителях и устройств расширения для шин PCI и PCI Express. Кроме того, компания работает с цифровым и аналоговым вводом-выводом. Обладая такими возможностями и опытом, Aaronn способна создать практически любое обычное компьютерное устройство из предлагаемых на рынке. В ответ на постоянный рост продаж заказных плат-носителей, который в немалой степени обусловлен чрезвычайной эффективностью методов создания заказных систем с использованием компьютеров-на-модуле, в компании появился собственный отдел разработок. В условиях, когда процессоры Intel Atom устанавливаются в системы всё меньших размеров, данный фактор приобретает большое значение. Разработку своих плат-носителей Aaron осуществляет в рамках проектирования систем. Компания предлагает решения для компьютеров-на-модуле, совместимых со стандартами ETX и COM Express.