Linux na 15,6-palcových komerčních dotykových tabletech: příručka pro kompatibilitu hardwaru a přizpůsobení

A15,6-palcový komerční dotykový tablet je často vybírán pro svou velikost obrazovky, pouzdro, způsob upevnění, rozhraní a aplikační prostředí. Pokud však projekt vyžaduje Linux místo Androidu, operační systém se rychle stává více než jen softwarovou preferencí. Stává se součástí diskuse o hardwarové kompatibilitě.

To je zvláště důležité pro systémové integrátory a vývojáře softwaru, kteří již mají aplikaci nebo vestavěné prostředí založené na Linuxu. Mohou hledat 15,6-palcový dotykový tablet který bude sloužit jako fyzické rozhraní pro jejich stávající systém, nikoli jako základ pro zcela nový softwarový stack založený na Androidu.

Pro tento typ projektu není užitečnou otázkou pouze to, zda komerční Android tablet využívá procesor RK3566 nebo jiný procesor podporující Linux. Praktičtější otázkou je, jak celá tabletová platforma – včetně jejího tištěného spoje (PCBA), displeje, dotykového panelu, rozhraní, BSP, jádra a ovladačů – odpovídá zamýšlenému prostředí Linuxu.

Proč se Linux stává požadavkem pro komerční dotykové tablety

Linux může vstoupit do komerčního dotykového tabletu z několika důvodů. Systémový integrátor již může mít aplikaci vyvinutou pro Linux, zatímco výrobce zařízení může potřebovat tablet ke komunikaci s existujícím řídícím zařízením nebo softwarovým prostředím založeným na Linuxu. V jiných projektech si zákazník může přát přímou kontrolu nad operačním systémem, systémovým obrazem, periferními zařízeními nebo procesem nasazení aplikace.

V těchto situacích se tablet nezakupuje pouze jako spotřebitelské zařízení s Androidem. Stává se jednou hardwarovou součástí rozsáhlejší softwarové a zařízeníové architektury.

Toto rozlišení mění proces hodnocení.

Hodnocení tabletu se systémem Android lze provést převážně na základě toho, zda jeho stávající aplikace a funkce vyhovují požadavkům projektu. Projekt založený na Linuxu vyžaduje další vrstvu ověření: zda vybraná hardwarová platforma dokáže spustit požadované prostředí Linuxu a zda jsou v tomto prostředí k dispozici hardwarové funkce důležité pro danou aplikaci.

Rozdíl lze ilustrovat jednoduše:

Aplikace zákazníka → prostředí Linuxu → hardwarová úroveň tabletu → displej, dotyková obrazovka a rozhraní

Proto musí systém Linux komunikovat se skutečnou hardwarovou konfigurací tabletu. Výstup na displej, vstup z dotykové obrazovky, úložiště, USB, Ethernet, zvuk, sériová rozhraní a další periférie nejsou automaticky k dispozici pouze proto, že procesor podporuje Linux.

Právě proto se požadavek typu „Může tento tablet spouštět Linux?“ obvykle musí chápat jako otázku týkající se platformy, nikoli pouze otázku týkající se operačního systému. Jinými slovy, Podpora Linuxu pro komerční dotykové tablety závisí na vztahu mezi softwarovým prostředím a skutečnou hardwarovou konfigurací.

Jak se Linux vejde do našich komerčních tabletových platforem

Naše komerční Android tablet produkty pokrývají několik aplikačních prostředí, včetně reklamních displejů, konferenčních terminálů a řídicích panelů pro chytré domácnosti. Tyto produkty jsou založeny na různých kombinacích velikostí obrazovek, upevňovacích konstrukcí, rozhraní, procesorů a aplikačních funkcí.

Například, naši 15,6-palcový stěnově montovaný tablet využívá platformu RK3566 s 15,6-palcovým dotykovým displejem o rozlišení 1920 × 1080, Ethernetem, USB, OTG a volitelným NFC. Produkt je určen pro stěnově montované digitální informační systémy a interaktivní komerční aplikace.

Jinou konfigurací je 15,6-palcový tablet PC na platformě RK3566 , navržený pro aplikace v oblasti setkání a komerčních terminálů. Jeho publikovaná konfigurace zahrnuje procesor RK3566, 2 GB nebo 4 GB operační paměti RAM, několik možností úložiště, síťové rozhraní Ethernet 100 Mbit/s nebo 1000 Mbit/s, USB host, OTG, napájení přes Ethernet (PoE), možnosti NFC/RFID a dotykový displej o velikosti 15,6 palce s rozlišením 1920 × 1080.

Stejná rodina procesorů se objevuje také v jiném kontextu aplikací prostřednictvím 15,6palcový chytrý domácí řídící tablet . Tato konfigurace přidává rozhraní a funkce, jako jsou RS-232, RS-485, řízení relé, Ethernet, napájení přes Ethernet (PoE), Zigbee, Matter a senzorové funkce pro integraci do chytrých domácností.

Tyto příklady ukazují, proč samotný procesor nestačí k definování projektu založeného na Linuxu.

Tři různé tablety mohou využívat stejnou rodinu procesorů, avšak mít odlišné uspořádání tištěných spojovacích desek (PCBA), periferní komponenty, rozhraní a požadavky na použití. Z hlediska vývoje softwaru pro Linux mohou tyto rozdíly rozhodovat o tom, co lze znovu použít, a co vyžaduje další přizpůsobení.

Praktickým výchozím bodem je proto ne otázka „Který tablet s Androidem podporuje Linux?“, ale:

Která stávající hardwarová platforma je nejblíže zákazníkově aplikaci pro Linux a jaká další softwarová či hardwarová práce je potřebná, aby byla tato platforma použitelná?

Co lze znovu použít a co bude možná vyžadovat vývoj?

Projekt pro Linux nutně neznamená kompletní přepracování tabletu od začátku. V závislosti na požadavcích na hardware a software mohou některé části stávajícího 15,6-palcového tabletu s Androidem zůstat beze změny, zatímco jiné vrstvy budou vyžadovat vývoj nebo ověření.

Fyzický výrobek již může poskytovat požadovanou velikost displeje, pouzdro, upevňovací konstrukci, návrh napájení a konfiguraci rozhraní. Procesor a deska plošných spojů (PCBA) mohou rovněž sloužit jako vhodný výchozí bod.

Na straně softwaru je situace odlišná.

Linuxový systém obvykle vyžaduje kompatibilní jádro, balíček podpory desky (BSP), konfiguraci zařízení a ovladače pro hardware používaný cílovou deskou. Například Linuxův mechanismus Device Tree se používá k popisu hardwarových vlastností operačnímu systému, včetně konfigurace platformy a připojených periférií.

U projektu tabletu to získává význam, když prostředí Linuxu musí komunikovat s komponentami, jako je displej, řadič dotykové obrazovky, úložiště, řadič Ethernetu, rozhraní USB nebo jiné periferie.

Zjednodušený vztah vývoje vypadá následovně:

Konfigurace hardwaru → BSP / jádro → ovladače a Device Tree → Linuxový systém → zákaznická aplikace

Pokud zůstane konfigurace hardwaru stejná a vhodná Linuxová platforma již existuje, projekt může významnou část stávající platformy znovu použít.

Pokud se změní displej, integrovaný obvod dotykové obrazovky, konfigurace úložiště nebo návrh periferních zařízení, může být vyžadována další úprava.

Stejný princip platí i pro prostředí Linux poskytované zákazníkem. Zákazník již může mít preferovanou distribuci, jádro, kořenový souborový systém nebo aplikaci. V takovém případě není úkolem pouze „nainstalovat Linux“ na tablet. Prostředí zákazníka je třeba ověřit vzhledem k cílové hardwarové platformě.

Například vývojový tým může muset zjistit, zda požadované jádro a BSP podporují desku, zda jsou k dispozici funkce displeje a dotyku a zda rozhraní požadovaná aplikací správně fungují.

Vlastní dokumentace Rockchipu s otevřeným zdrojovým kódem ilustruje tento vztah specifický pro desku: sestavy jádra využívají konfigurace specifické pro desku, například kernel defconfig a výběry stromu zařízení (Device Tree).

Právě proto dvě produkty využívající stejný SoC mohou představovat stále odlišné projekty vývoje Linuxu.

Jak daleko může naše schopnost pracovat s Linuxem zajít?

Praktické hranice podpory Linuxu je nejlépe pochopit prostřednictvím fáze vývoje, nikoli prostřednictvím jednoduchého označení „Linux podporován / nepodporován“.

Na první úrovni již stávající hardware může mít vhodné prostředí pro Linux. V takovém případě lze projekt zahájit na stávající platformě a zaměřit se na ověření funkcí požadovaných zákazníkem.

Další úrovní je přizpůsobení platformy. Procesor může zůstat beze změny, zatímco cílový tablet má konkrétní displej, dotykovou obrazovku, konfiguraci úložiště nebo kombinaci periferních zařízení. Práce se pak může soustředit na jádro, Linux BSP , strom zařízení (Device Tree) nebo ovladač dotykové obrazovky a ovladač displeje a jejich přizpůsobení.

Třetí situace nastane, pokud zákazník již má vlastní prostředí pro Linux. Namísto nahrazování softwarové architektury zákazníka je třeba vyhodnotit hardwarovou platformu ve vztahu k obrazu Linuxu zákazníka, požadavkům na aplikace a požadovaným rozhraním.

Finální úroveň je projekt hlubšího vývoje hardwaru. Pokud stávající PCBA nebo konfigurace periferních zařízení nesplňují požadavky aplikace pro Linux, může být vhodnější změnit hardwarovou platformu než se pokoušet nutit stávající konfiguraci Androidu do jiného softwarového prostředí.

Toto rozlišení má význam pro komerční projekty, protože rozsah vývoje ovlivňuje jak ověření prototypu, tak pozdější výrobu.

Například zákazník může potřebovat pouze displejový terminál kompatibilní s Linuxem pro prototyp. Jiný projekt může vyžadovat stabilní konfiguraci, která zůstane beze změny i v průběhu sériové výroby. Oba projekty mohou mít stejný výchozí komerční dotykový displej formát, ale vyžadují velmi odlišnou úroveň inženýrské práce.

Z tohoto důvodu by měla být schopnost podporovat Linux definována kolem konkrétní kombinace CPU, PCBA, prostředí Linuxu, periferních zařízení a požadavků aplikace .

To také vytváří jasnější způsob komunikace toho, co lze poskytnout: stávající platformu, platformu vyžadující Přizpůsobení pro Linux nebo projekt, který vyžaduje hlubší vývoj hardwaru a softwaru.

Možnosti tabletů kompatibilních s Linuxem pro různé komerční aplikace

Správný výchozí bod závisí také na tom, co je od tabletu očekáváno.

U digitálního označení a interaktivních aplikací určených pro montáž na stěnu je vhodný 15,6-palcový tablet pro digitální označení poskytující stávající komerční hardwarovou konfiguraci založenou na platformě RK3566, s kapacitní dotykovou obrazovkou pro 10 prstů, Ethernetem, USB a napájením přes Ethernet (PoE).

Pro terminály určené k setkáním a identifikaci je vhodný RK3566 NFC PoE tablet PC kombinuje stejnou rodinu procesorů s možnostmi NFC/RIFD, napájením přes Ethernet (PoE) a 15,6palcovým dotykovým displejem na stěnu.

Pro aplikace řízení chytrého domácnosti je Chytrý tablet pro řízení chytrého domácnosti RK3566 vybaven odlišnou konfigurací periferních zařízení, včetně rozhraní RS-232, RS-485, řízení relé, Ethernetu, napájení přes Ethernet (PoE) a komunikačních protokolů pro chytrou domácnost.

Tyto produkty nesmí být považovány za zaměnitelná zařízení se systémem Linux jen proto, že některé sdílejí stejnou rodinu procesorů. Jedná se o odlišné hardwarové platformy a konfigurace pro konkrétní aplikace. Projekt se systémem Linux by proto měl začít tím, že se požadavky zákazníka na software a rozhraní porovnají s nejbližší dostupnou platformou.

Zavedení systému Linux do komerčního projektu s tabletem je v podstatě hodnocením spolupráce hardwaru a softwaru. Pokud právě vyhodnocujete tablet s dotykovým displejem se systémem Linux pro svůj projekt, rádi vás pozveme k pOSPOLU S NÁMI . Uveďte prosím preferovaný procesor CPU, stávající obraz nebo distribuci systému Linux, konkrétní požadavky na rozhraní a scénář použití, a náš technický tým pomůže vám vyhodnotit stávající kompatibilitu platformy – upřesní, co lze přímo znovu použít a co vyžaduje úpravu jádra nebo ovladačů.