Harte Schale, smarter Kern: Rugged Hardware für die Baustelle

KIEL, 07.09.2018 – Staub, Dreck, Nässe oder auch mal einen Sturz auf der Baustelle vertragen normale Smartphones und Tablets kaum. Für solch eine rauhe Umgebung gibt es deshalb spezielle Rugged-Modelle. Die aber haben ihren Preis. Wann lohnt sich die etwas teurere Technik?

von Marian Behaneck, Jockgrim

Getac Rugged Tablet
Nur robuste Rugged-Hardware verträgt die rauen Bedingungen auf Baustellen. | Foto: Getac
Für Aufmaße, Baustellentermine, Besprechungen oder die Erfassung von Baumängeln kommen auf Baustellen zunehmend mobile Rechner zum Einsatz. Damit kann man LVs, Pläne oder Fotos intuitiv per Fingergesten anzeigen, Baustellen dokumentieren oder mit Rechnern und anderen Geräten kabellos kommunizieren – etwa um mit einem bluetoothfähigen Laserdistanzmesser erfasste Maße unmittelbar zu importieren, im Aufmaßprogramm zu verarbeiten und das fertige Aufmaß an die Buchhaltung per mobilem Internet weiterzuleiten. Mobile Hardware ist somit ein wichtiger Baustein der Digitalisierung und der Rationalisierung von Arbeitsprozessen am Bau. Rauhe Umgebungsbedingungen, nasse, feuchte und staubige Baustellen machen konventionellen Geräten aber schnell den Garaus. Deshalb offerieren einige Hersteller spezielle „rugged“ oder „ruggedized“ Hardware (engl. für „robust“, „stabil“).

Was macht eine „robuste“ Hardware aus?


Robuste Hardware verfügt meist über ein schlagfestes Metall- oder ein besonders stabiles Kunststoffgehäuse. Eine an den Ecken und Kanten oder über das gesamte Gehäuse aufgebrachte Gummierung federt Stürze und Stöße ab und macht es zugleich griffig. Bei einigen Rugged-Tablets, respektive -Konvertibles dient die Tastatur zugleich als Displayschutz mit integriertem Tragegriff. Das Gehäuse ist mindestens spritzwassergeschützt, Schnittstellen verfügen meist über eine Gummiabdeckung. Da Rugged-Geräte lüfterlos sind, macht auch feinster Baustaub nichts aus, und in ruhiger Arbeitsumgebung stört kein Lüftergeräusch.
Viele Rugged-Smartphones und -Tablets bleiben zudem auch mit Arbeitshandschuhen oder bei strömendem Regen bedienbar. Spezielle Rugged-Hardware verfügt teilweise auch über einen Barcode-Scanner oder einen Infrarot-Detektor für Wärmbebilder (z.B. Handheld Nautiz X9, CAT S61, Panasonic FZ-M1 etc.). Zum meist umfangreichen Zubehör des Herstellers oder von Drittanbietern gehören Trageschlaufen – etwa um das Gerät einhändig bedienen zu können – spezielle Fahrzeughalterungen oder Docking-Stationen für den täglich wechselnden Einsatz zwischen Büro und Baustelle. Wird das Mobilgerät damit im Büro oder in der Baubude verbunden, ist es automatisch an eine PC-Tastatur, einen Monitor, Drucker oder Scanner sowie an das Netzwerk angeschlossen. Mit optionalen Handschlaufen, Arm-, Bauch- oder Schultergurten hat man bei der Arbeit eine oder beide Hände frei.

Rugged smartphone von RuggGear
Rugged-Modelle funktionieren auch bei widrigen Umgebungsbedingungen und sind sogar mit Arbeitshandschuhen bedienbar. | Foto: RuggGear

Wie robust ist robust?


Den Grad der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse geben der so genannte IP-Code und der aus dem Militärbereich stammende US Military Standard an (MIL-STD). Schutzarten nach dem IP-Standard teilen elektrische Geräte im Hinblick auf ihre Eignung für unterschiedliche Umgebungsbedingungen ein. IP steht für Ingress Protection (Eindring-Schutz) und gibt den Schutzgrad des Gehäuses gegen Berührung, Fremdkörper und Wasser an.
Der vom US-Militär definierte MIL-STD geht härter zur Sache. Er unterzieht Geräte Temperatur-, Feuchtigkeits-, Korrosions-, Fall- und Stoß- und anderen, für den Bausektor eher weniger relevanten Tests, etwa Explosionstests. Eingeteilt werden outdoor-taugliche Geräte meist in „semi-rugged“ und „fully-rugged“. Semi-Rugged-Hardware widersteht bestimmten äußeren Einwirkungen eingeschränkt, wie etwa Spritzwasser, Staub oder Stürzen/Stößen. Eingeschränkt bedeutet zum Beispiel, dass die Hardware zwar nach IP 54 staub- und spritzwassergeschützt, aber eben nicht wasserdicht ist.

Fully-Rugged-Hardware ist nahezu vollständig gegen äußere mechanische oder klimatische Einflüsse abgeschottet. Sie ist nach IP65 staub- und strahlwasserdicht sowie nach den jeweiligen MIL-Standards (MIL-STD 810F, MIL-STD 810G, MIL-STD 461F etc.) getestet und zertifiziert. Stürze aus Hüft- oder Kopfhöhe werden von Rugged-Tablets oder -smartphones klaglos hingenommen, ebenso wie extreme Temperaturen zwischen -20°C und +60 °C. Einen Absturz aus Geschosshöhe auf Stein oder Beton kann dagegen auch besonders robuster Technik den Garaus machen.
Wichtig ist, sich die Robustheitsangaben der Hersteller genauer anzuschauen, denn sie sind nicht immer transparent und nicht unmittelbar vergleichbar. Von Spezialanbietern wie Bit Beltronic, Getac und anderen wird auch vollständig gekapselte, vor allem für industrielle, militärische oder explosionsgefährdete Umgebungen geeignete „Ultra-Rugged-Hardware“ offeriert. Bedenken sollte man aber stets, dass der Zusatzschutz die Hardware nicht nur robuster macht, sondern auch größer und schwerer. Rugged-Geräte sind mindestens doppelt so dick und schwer wie konventionelle Modelle. Semi-Rugged-Geräte sind etwas kompakter und leichter, dafür auch weniger robust.

Auf die „inneren Werte“ kommt es an


Das Herz von Rugged-Smartphones und -Tabletts bilden Strom sparende, daher für den mobilen Einsatz besonders geeignete Quad- und Octacore-Prozessoren, die auch rechenintensive Anwendungen wahlweise unter den Betriebssystemen Windows oder Android ermöglichen. Die Größe des Arbeitsspeichers (RAM) liegt bei 2, 4 oder 8 GB. Der interne Flash-Speicher, auf dem Anwendungs- und Programmdaten abgelegt werden, ist zwischen 32 GB und 256 GB groß, wobei er sich bei den meisten Geräten extern per SD- oder MicroSD-Karte um weitere 64 GB und mehr erweitern lässt, so dass man alle Auftrags- und Bürodaten problemlos mitführen kann. Gehört eine optionale aufsteckbare Tastatureinheit zum System, ist darin teilweise auch ein zusätzlicher (SSD-)Datenspeicher integriert.

Eine Digitalkamera-Funktion auf der Gehäuse-Rückseite ist nur ab einer Auflösung von 5 Megapixeln sinnvoll, darunter ist die Fotoqualität für Dokumentationszwecke unbrauchbar. WLAN- oder Bluetooth-Funkschnittstellen ermöglichen den Zugang zu lokalen Funknetzen, respektive den kabellosen Datentransfer mit anderen Geräten. Aktuelle 2.0 und 3.0 USB- und Micro-USB-Schnittstellen ermöglichen einen schnellen Datenaustausch mit PCs, Notebooks oder Peripheriegeräten. Für die mobile Sprach- und Datenkommunikation stehen alle gängigen Mobilfunk-Standards, darunter auch die schnellen 3G und 4G LTE Breitbandnetze zur Verfügung. Die Displaygröße reicht bei den Smartphones von etwa 4 bis 6 Zoll, was einer Bildschirmdiagonale von etwa 10 bis 15 Zentimetern entspricht. Tablet- oder Convertible-PCs verfügen meist über ein 7 bis 12 und sogar 20 Zoll großes Display. Sie sind damit fast so groß, wie ein DIN A5, A4- bzw. A3-Blatt. Die Displayauflösung beträgt zwischen 1280 x 720 (HD) und bis zu 3840 x 2560 (4K) Pixel.
rugged tablet von Handheld
Mobile Hardware ist ein wichtiger Baustein der Digitalisierung und der Rationalisierung von Arbeitsprozessen am Bau. | Foto: Handheld Group

Wichtig: Displayhelligkeit und Akku-Laufzeit


Ganz entscheidend für die Outdoor-Tauglichkeit ist eine matte Bildschirmoberfläche, die Spiegelungen vermeidet sowie eine große Variabilität der Bildhelligkeit, die sich sowohl an Dunkelheit als auch an eine direkte Sonneneinstrahlung anpassen lässt. Tageslichttaugliche Displays verfügen über eine Leuchtdichte zwischen 500 und 800 cd/m2 (Candela pro Quadratmeter) und mehr. Einige Geräte verfügen über eine besondere tageslichttaugliche Displaytechnik, die zudem Akkustrom spart. Auch das hellste Display muss allerdings bei direkter Sonneneinstrahlung passen. Dann helfen nur ein schattiges Plätzchen oder spezielle Sonnenblenden.

Auf Baustellen spielt die Akkulaufzeit eine wichtige Rolle, die von den Herstellern mit 8 bis 12 und mehr Stunden angegeben wird. Bei einem realistischen Nutzungsprofil macht robuste Hardware teilweise jedoch schon nach 4 bis 6 Stunden schlapp, wenn sie voll ausgelastet wird. Die Herstellerangaben sind nur bei einem praxisfernen Nutzungsprofil mit geringster Displayhelligkeit, CPU-Auslastung, deaktivierter WLAN- oder Buetooth-Funktion etc. zu erreichen. Empfehlenswert ist ein zweiter Akku-Satz, da bei vielen Rugged-Geräten entladene Akkus auch während des laufenden Betriebs ausgetauscht werden können.

Rugged oder Schutzhülle?


Rugged Hardware ist nicht ganz billig. Meist muss man das Zwei- bis Fünffache dessen bezahlen, was man von vergleichbaren konventionellen Geräten gewohnt ist. In der Rugged-Version kosten Smartphones zwischen 300 und 1.500, Tablets zwischen 800 und 4.000 Euro. Die besondere Technik, das robuste Gehäuse, hochwertige und langlebige Bauteile, die gute Verarbeitung und der von Spezialanbietern in der Regel sehr gute Service haben ihren Preis, der sich aber durch Langlebigkeit schnell amortisiert.

Wer allerdings die neueste Hardwaretechnik erwartet, wird meist enttäuscht: Rugged-Geräte hinken technisch dem aktuellen Prozessor-Standard meist immer einen Tick hinterher. Das liegt daran, dass die Produktentwicklungszyklen erheblich länger sind als bei Standardgeräten, denn die Rugged-Technik ist auch in der Entwicklung aufwendiger. Rugged-Hersteller zielen aber auch auf andere Zielgruppen und Anwendungsbereiche ab, bei denen Aspekte wie Zuverlässigkeit, Modellkontinuität, Zubehörauswahl, modulare Ausbaumöglichkeiten für individuelle Anpassungen oder die langjährige Verfügbarkeit von Ersatzteilen eine größere Rolle spielen als die neueste Hardwaretechnik.

Wem Letzteres wichtiger ist, sollte lieber ein konventionelles Modell mit zusätzlicher Schutzhülle oder -schale wählen. Für Smartphones und Tablet-PCs offerieren inzwischen zahlreiche Anbieter eine reiche Auswahl an staub- und wasserdichten Hüllen, die auch vor Stößen und Kratzern schützen. Allerdings geht das teilweise zu Lasten eines schnellen Zugriffs oder einer bequemen Bedienung.
Rugged Smartphone von CAT mit Wärmebildkamera
Spezielle Rugged-Hardware verfügt teilweise auch über einen Infrarot-Detektor für Wärmbebilder. | Foto: CAT

Fazit: Baustelle? Rugged!


Die Frage „Rugged oder Schutzhülle?“ muss jeder für sich individuell beantworten. Für Profis, die Tag für Tag auf der Baustelle stehen, beantwortet sich die Frage meist von selbst, denn zu Rugged-Geräten gibt es meist keine Alternative. Auch Outdoor-Versionen herkömmlicher Smartphones sind für den professionellen Einsatz meist nicht geeignet. Wer Wert auf ein robustes, zuverlässiges Arbeitswerkzeug legt, das nahezu allen widrigen Bedingungen trotzt und über viele Jahre klaglos seinen Dienst tut, für den ist ein hochwertiges Rugged-Modell die bessere Wahl.




Das CAT S60 haben wir getestet. Hier das Video zum Test:
- CAT S60: Smartphone mit Wärmekamera im Praxistest