Linux kaupallisissa 15,6 tuuman kosketusnäytöllä varustetuissa tableteissa: laitteiston yhteensopivuus ja mukauttamisopas

A15,6 tuuman kaupallinen kosketusnäyttölaite valitaan usein sen näytön koon, koteloinnin, kiinnitystavan, liitännöiden ja käyttöympäristön perusteella. Mutta kun projekti vaatii Linux-käyttöjärjestelmää Androidin sijaan, käyttöjärjestelmä muuttuu nopeasti enemmän kuin pelkäksi ohjelmistovalinnaksi. Se muodostuu osaksi laitteiston yhteensopivuuskeskustelua.

Tämä on erityisen merkityksellistä järjestelmäintegraattoreille ja ohjelmistokehittäjille, joilla on jo olemassa Linux-pohjainen sovellus tai upotettu ympäristö. He saattavat etsiä 15,6 tuuman kosketusnäyttölaite joka toimii fyysisenä rajapintana heidän olemassa olevalle järjestelmälleen eikä heidän tarvitse ottaa käyttöön kokonaan uutta Android-pohjaista ohjelmistopinoa.

Tällaisen projektin tapauksessa hyödyllinen kysymys ei ole pelkästään se, käyttääkö kaupallinen Android-tabletti rK3566-prosessoria tai muuta Linux-kykyistä prosessoria. Käytännöllisempi kysymys on, miten koko tablettilaitteiston alusta — mukaan lukien sen PCBA, näyttö, kosketuspaneeli, liitännät, BSP, ydin ja ajurit — sopii tarkoitettuun Linux-ympäristöön.

Miksi Linuxista tulee vaatimus kaupallisille kosketusnäytöillä varustetuille tableteille

Linux voi tulla mukaan kaupalliseen kosketusnäytöllä varustettuun tablet-projektiin useista syistä. Järjestelmäintegraattorilla saattaa jo olla Linuxille kehitetty sovellus, kun taas laitevalmistaja saattaa tarvita tabletin viestivän olemassa olevan Linux-pohjaisen ohjaimen tai ohjelmistoympäristön kanssa. Muissa projekteissa asiakas saattaa haluta suoraan hallita käyttöjärjestelmää, järjestelmäkuvaa, lisälaitteita tai sovellusten asennusprosessia.

Näissä tilanteissa tabletta ei osteta pelkkänä Android-kuluttajalaitteena. Se muodostuu yhdeksi laitteistokomponentiksi laajemmassa ohjelmisto- ja laitearkkitehtuurissa.

Tämä ero muuttaa arviointiprosessia.

Android-tabletin arviointi perustuu suurelta osin siihen, täyttävätkö sen olemassa olevat sovellukset ja toiminnot projektin vaatimukset. Linux-pohjaisessa projektiin tarvitaan lisäkerros varmistusta: voidaanko valittu laitteistopalvelinalusta käynnistää vaaditulla Linux-ympäristöllä ja ovatko sovellukseen tärkeät laitteistotoiminnot saatavilla kyseisessä ympäristössä.

Erot voidaan havainnollistaa yksinkertaisesti:

Asiakkaan sovellus → Linux-ympäristö → tabletilaitteisto → näyttö, kosketusnäyttö ja liitännät

Linux-järjestelmän on siis kommunikoitava tabletin todellisen laitteiston kanssa. Näyttöulos, kosketusnäytön syöte, tallennus, USB, Ethernet, ääni, sarjaliitännät ja muut lisälaitteet eivät ole automaattisesti käytettävissä pelkästään siksi, että prosessori tukee Linuxia.

Tämän vuoksi pyyntö kuten ”Voiko tämä tabletti suorittaa Linuxia?” tulisi yleensä ymmärtää alustakysymykseksi pikemminkin kuin yksinkertaiseksi käyttöjärjestelmäkysymykseksi. Toisin sanoen, Linux-tuki kaupallisille kosketusnäytöllisille tableteille riippuu ohjelmistoympäristön ja todellisen laitteiston konfiguraation välisestä suhteesta.

Kuinka Linux sopii kaupallisiin tablet-alustoihimme

Meidän kaupallinen Android-tabletti tuotteet kattavat useita sovellusympäristöjä, mukaan lukien mainosnäytöt, kokousterminalit ja älykodohallintapaneelit. Nämä tuotteet perustuvat erilaisiin näytön kokojen, kiinnitysrakenteiden, liitäntöjen, prosessorien ja sovellustoimintojen yhdistelmiin.

Esimerkiksi meidän 15,6 tuuman seinäkiinnitettävä tabletti käyttää RK3566-alustaa 15,6 tuuman 1920 × 1080 kosketusnäytöllä, Ethernetilla, USB:lla, OTG:llä ja vaihtoehtoisella NFC:llä. Tuotetta markkinoidaan seinäkiinnitettäviksi digitaalisiksi mainosnäytöiksi ja interaktiivisiin kaupallisiin sovelluksiin.

Toinen konfiguraatio on 15,6 tuuman RK3566-tablettitietokone , joka on suunniteltu kokous- ja kaupallisiin terminaalisovelluksiin. Julkaistu konfiguraatio sisältää RK3566-prosessorin, 2/4 Gt RAM-muistia, useita tallennusvaihtoehtoja, 100 Mbit/s / 1000 Mbit/s Ethernet-yhteyden, USB-hostin, OTG:n, PoE:n, NFC-/RFID-vaihtoehdot sekä 15,6 tuuman 1920 × 1080 kosketusnäytön.

Sama prosessoriperhe esiintyy myös eri sovelluskontekstissa 15,6 tuuman älykodonsäätötablet . Tämä konfiguraatio lisää rajapintoja ja toimintoja, kuten RS-232-, RS-485-liitäntöjä, releohjausta, Ethernet-yhteyttä, PoE:tä, Zigbeeä, Matteria ja anturitoimintoja älykodin integrointia varten.

Nämä esimerkit osoittavat, miksi pelkkä prosessori ei riitä Linux-projektin määrittelyyn.

Kolme tablettia voi käyttää samaa prosessoriperhettä, vaikka niillä olisikin erilaiset PCBA-järjestelyt, periferialaitteet, rajapinnat ja sovellusvaatimukset. Linux-kehityksen näkökulmasta nämä erot voivat määrittää, mitä voidaan uudelleenkäyttää ja mitä vaatii lisämuokkausta.

Käytännöllinen lähtökohta on siis ei ”Mikä Android-tabletti tukee Linuxia?”, vaan:

Mikä olemassa oleva laitteistopalvelinalusta on lähimpänä asiakkaan Linux-sovellusta, ja mitä lisäohjelmisto- tai laitteistotyötä alustan käytettävyyden varmistamiseksi vaaditaan?

Mitä voidaan käyttää uudelleen, ja mitä saattaa vaatia kehitystä?

Linux-projekti ei välttämättä tarkoita kokonaan uuden tablet-tietokoneen rakentamista alusta lähtien. Riippuen laitteisto- ja ohjelmistovaatimuksista osa olemassa olevasta 15,6 tuuman Android-tabletista voi pysyä muuttumattomana, kun taas muita kerroksia vaaditaan kehittää tai varmistaa.

Fyysinen tuote voi jo tarjota vaaditun näytön koon, kotelon, kiinnitysrakenteen, virransyöttösuunnittelun ja liitäntäkonfiguraation. Prosessori ja PCBA voivat myös olla sopivia lähtökohtia.

Ohjelmistopuoli on erilainen.

Linux-järjestelmä vaatii yleensä yhteensopivan ytimen, laiteohjelmistopaketin (BSP), laitteiston määrittelyn ja ajurit kohdelaitteistoon, jota kohdelauta käyttää. Esimerkiksi Linuxin Device Tree -mekanismia käytetään kuvaamaan laitteiston ominaisuuksia käyttöjärjestelmälle, mukaan lukien alustan määrittely ja kytketyt lisälaitteet.

Tablettiprojektissa tämä tulee merkitykselliseksi silloin, kun Linux-ympäristön on kommunikoitava komponenttien, kuten näytön, kosketusnäytön ohjaimen, tallennuslaitteen, Ethernet-ohjaimen, USB-liitäntöjen tai muiden lisälaitteiden, kanssa.

Yksinkertaistettu kehityssuhde näyttää tältä:

Laitteiston määrittely → BSP / ydin → ajurit ja Device Tree → Linux-järjestelmä → asiakkaan sovellus

Jos laitteiston määrittely pysyy samana ja sopiva Linux-alusta on jo olemassa, projekti voi mahdollisesti uudelleenkäyttää merkittävän osan olemassa olevasta alustasta.

Jos näyttö, kosketusnäytön IC, tallennustilan määrittely tai lisälaitteiden suunnittelu muuttuvat, saattaa vaadita lisämuokkausta.

Sama periaate pätee asiakkaan toimittamaan Linux-ympäristöön. Asiakkaalla voi jo olla suosittu jakelu, ydin, juuritiedostojärjestelmä tai sovellus. Tässä tilanteessa tehtävänä ei ole pelkästään 'asentaa Linux' tablet-tietokoneelle. Asiakkaan ympäristö on tarkistettava kohde-hardware-alustan kanssa.

Esimerkiksi kehitystiimin on mahdollisesti selvitettävä, tukevatko vaadittu ydin ja BSP kyseistä levyä, ovatko näyttö- ja kosketustoiminnot käytettävissä sekä toimivatko sovelluksen vaatimat rajapinnat oikein.

Rockchipin oma avoimen lähdekoodin dokumentaatio havainnollistaa tätä levykohtaista suhdetta: ytimen rakentamisessa käytetään levykohtaisia määrittelyjä, kuten ytimen defconfig-asetuksia ja laitelistan valintoja.

Siksi kaksi samaa SoC:ta käyttävää tuotetta voi edelleen edustaa eri Linux-kehityshankkeita.

Mihin meidän Linux-osaamisemme ulottuu?

Linux-tuen käytännöllinen raja ymmärretään parhaiten kehitysvaiheen kautta eikä yksinkertaisen "Linux-tuki on/ei ole" -merkintä perusteella.

Ensimmäisellä tasolla olemassa olevalla laitteistoplatformilla saattaa jo olla sopiva Linux-ympäristö. Tässä tilanteessa projekti voi aloittaa olemassa olevasta platformista ja keskittyä asiakkaan vaatimien toimintojen varmentamiseen.

Seuraava taso on platformin sovittaminen. Prosessori voi pysyä muuttumattomana, kun taas kohdetabletissa on erityinen näyttö, kosketusnäyttö, tallennuskokoonpano tai lisälaitteiden yhdistelmä. Työ voidaan sitten siirtää ytimeen, Linux BSP:hen , laitetiedostoon tai kosketusnäytön ajuriin ja näytön ajuriin sovitukseen.

Kolmas tilanne syntyy, kun asiakkaalla on jo oma Linux-ympäristönsä. Sen sijaan, että asiakkaan ohjelmistokokonaisuutta korvattaisiin, laitteistoplatformia on arvioitava asiakkaan Linux-kuvan, sovellusvaatimusten ja vaadittujen rajapintojen perusteella.

Lopullinen taso on syvempi laitteiston kehityshanke. Jos olemassa oleva PCBA- tai lisälaitteiden määritys ei täytä Linux-sovelluksen vaatimuksia, laitteistopalvelimen vaihtaminen saattaa olla sopivampaa kuin yrittää pakottaa olemassa olevaa Android-määritystä eri ohjelmistoympäristöön.

Tämä ero on tärkeä kaupallisille hankkeille, koska kehityksen laajuus vaikuttaa sekä prototyypin validointiin että myöhempään tuotantoon.

Esimerkiksi asiakas saattaa tarvita vain Linux-yhteensopivan näyttöterminaalin prototyyppiin. Toisessa hankkeessa taas vaaditaan vakaa määritys, joka voidaan pitää muuttumattomana sarjatuotannossa. Kaksi hanketta voi alkaa samankaltaisesta kaupallisesta kosketusnäytöstä muotokoko, mutta niiden vaatima insinööritöiden määrä voi poiketa toisistaan huomattavasti.

Tästä syystä Linux-kyvykkyyden tulisi määritellä tietyn yhdistelmän perusteella: Suoritin, PCBA, Linux-ympäristö, lisälaitteet ja sovellusvaatimukset .

Se luo myös selkemmin viestittävän tavan kertoa, mitä voidaan tarjota: olemassa oleva alusta, alusta, joka vaatii Linux-sopeutusta , tai projekti, joka vaatii laajempaa laitteiston ja ohjelmiston kehitystä.

Linux-kykysisiä tabletteja erilaisiin kaupallisesti käytettäviin sovelluksiin

Oikea lähtökohta riippuu myös siitä, mitä tabletin odotetaan tekevän.

Digitaalisille mainosnäytöille ja seinään kiinnitettäville interaktiivisille sovelluksille 15,6 tuuman digitaalisen mainosnäytön tablet tarjoaa olemassa olevan kaupallisesti käytettävän laitteistokonfiguraation RK3566-alustan ympärille, 10 pisteen kapasitiivisen kosketuksen, Ethernetin, USB:n ja PoE:n kanssa.

Kokouksiin ja tunnistamiseen liittyviin päätepisteisiin RK3566 NFC PoE -tablet-tietokone yhdistää saman prosessoriperheen NFC-/RFID-vaihtoehdoilla, PoE:llä ja seinäkiinnitetyllä 15,6-tuumaisella kosketusnäytöllä.

Älykodin ohjaussovelluksia varten RK3566-älykodin ohjaustabletti tarjoaa erilaisen lisälaitteiden konfiguraation, johon kuuluvat RS-232-, RS-485-liitännät, releohjaus, Ethernet, PoE sekä älykodin viestintäprotokollat.

Näitä tuotteita ei tule pitää vaihdettavina Linux-laitteina pelkästään siksi, että jotkut niistä jakavat saman prosessoriperheen. Ne edustavat eri laitteistoplatformoja ja sovelluskonfiguraatioita. Linux-projekti tulisi siksi aloittaa asiakkaan ohjelmistovaatimusten ja liitäntävaatimusten yhdistämisellä mahdollisimman lähelle olemassa olevaan platformiin.

Linuxin tuominen kaupallisessa tablet-projektissa on perimmiltään laitteisto-ohjelmistoyhteisprojektointia. Jos arvioit tällä hetkellä Linux-kosketustablettia projektisi käyttöön, kutsumme sinua yHDISTÄ MEIDÄN KANAVIIMME . Jaa suosikkiprosessorisi, olemassa oleva Linux-kuvasi tai jakelusi, tarkat liitäntävaatimuksesi sekä sovellustilanne, ja tekniikkatiimimme auttaa sinua arvioimaan olemassa olevan alustan yhteensopivuutta – selventäen, mitä voidaan käyttää suoraan uudelleen ja mitä vaatii ytimen tai ajurin mukauttamista.