Linux på 15,6-tommers kommersielle berøringsbaserte nettbrett: veiledning for maskinvarekompatibilitet og tilpasning

A15,6-tommers kommersiell berøringsbasert nettbrett velges ofte på grunn av skjermstørrelse, kabinett, monteringsmetode, grensesnitt og bruksmiljø. Men når et prosjekt krever Linux i stedet for Android, blir operativsystemet raskt mer enn bare et programvarevalg. Det blir en del av diskusjonen om maskinvarekompatibilitet.

Dette er spesielt relevant for systemintegratorer og programvareutviklere som allerede har en Linux-basert applikasjon eller innebygd plattform. De kan lete etter et 15,6-tommers berøringsbasert skjermnettbbrett som kan fungere som fysisk grensesnitt til deres eksisterende system, i stedet for å adoptere en helt ny Android-basert programvarestack.

For denne typen prosjekt er det nyttige spørsmålet ikke bare om et kommercielt Android-brett bruker en RK3566 eller en annen prosessor som støtter Linux. Det mer praktiske spørsmålet er hvordan hele nettbrettplattformen — inkludert PCBA, skjerm, berøringspanel, grensesnitt, BSP, kernel og drivere — passer inn i det tenkte Linux-miljøet.

Hvorfor Linux blir en kravstilling for kommersielle touch-tabletter

Linux kan inngå i et kommersielt touch-tablett prosjekt av flere årsaker. En systemintegrator kan allerede ha utviklet en applikasjon for Linux, mens en utstyrsprodusent kanskje må ha at tabletten kommuniserer med en eksisterende kontroller eller programvaremiljø basert på Linux. I andre prosjekter kan kunden ønske direkte kontroll over operativsystemet, systemavbildningen, perifere enheter eller prosessen for distribusjon av applikasjoner.

I disse situasjonene kjøpes tabletten ikke bare som en Android-konsumentenhet. Den blir én hardwarekomponent innenfor en større programvare- og utstyrsarkitektur.

Denne forskjellen endrer vurderingsprosessen.

En Android-tablet kan vurderes hovedsakelig ut fra om de eksisterende applikasjonene og funksjonene oppfyller prosjektkravene. Et Linux-basert prosjekt krever en ekstra verifikasjonsnivå: om den valgte maskinvareplattformen kan starte det nødvendige Linux-miljøet, og om de maskinvarefunksjonene som er viktige for applikasjonen, er tilgjengelige i dette miljøet.

Forskjellen kan illustreres enkelt:

Kundens applikasjon → Linux-miljø → tabletmaskinvare → skjerm, berøring og grensesnitt

Linux-systemet må derfor kommunisere med den faktiske maskinvarkonfigurasjonen i tabletten. Skjermutdata, berøringsinndata, lagring, USB, Ethernet, lyd, seriellegrensesnitt og andre perifere enheter er ikke automatisk tilgjengelige bare fordi prosessoren i seg selv støtter Linux.

Derfor må et spørsmål som «Kan denne tabletten kjøre Linux?» vanligvis forstås som et plattformspørsmål, ikke som et enkelt operativsystemspørsmål. Med andre ord, Støtte for Linux på kommersielle berøringsbaserte nettbrett avhenger av forholdet mellom programvaremiljøet og den faktiske maskinvarekonfigurasjonen.

Hvordan Linux passer inn i våre kommersielle nettbrettplattformer

Våre kommercielt Android-brett produktene dekker flere anvendelsesmiljøer, inkludert reklameskjermer, møteterminaler og smart-hjemkontrollpaneler. Disse produktene er bygget rundt ulike kombinasjoner av skjermstørrelser, monteringsstrukturer, grensesnitt, prosessorer og applikasjonsfunksjoner.

For eksempel, vår 15,6-tommers veggmontert nettbrett bruker en RK3566-plattform med en 15,6-tommers 1920 × 1080-berøringsdisplay, Ethernet, USB, OTG og valgfritt NFC. Produktet er rettet mot veggmontert digital skilting og interaktive kommersielle applikasjoner.

En annen konfigurasjon er 15,6-tommers RK3566-nettbrett-PC , utformet for bruksområder som møter og kommersielle terminaler. Den offentliggjorte konfigurasjonen inkluderer en RK3566-prosessor, 2/4 GB RAM, flere lagringsalternativer, 100 M/1000 M Ethernet, USB-host, OTG, PoE, NFC/RFID-valg og et 15,6-tommers 1920 × 1080-touchdisplay.

Den samme prosessorfamilien dukker også opp i en annen anvendelseskontekst gjennom 15,6-tommers Smart Home-styringstablet . Denne konfigurasjonen legger til grensesnitt og funksjoner som RS-232, RS-485, reléstyring, Ethernet, PoE, Zigbee, Matter og sensorfunksjoner for integrasjon i smarte hjem.

Disse eksemplene viser hvorfor prosessoren alene ikke er nok til å definere et Linux-prosjekt.

Tre nettbrett kan bruke den samme prosessorfamilien samtidig som de har ulike PCBA-layouter, perifere komponenter, grensesnitt og brukskrav. Fra et Linux-utviklingsperspektiv kan disse forskjellene avgjøre hva som kan gjenbrukes og hva som krever ekstra tilpasning.

Den praktiske utgangspunktet er derfor ikke «Hvilket Android-nettbrett støtter Linux?», men:

Hvilken eksisterende maskinvareplattform er nærmest kundens Linux-applikasjon, og hvilket ekstra programvare- eller maskinvarearbeid kreves for å gjøre plattformen brukbar?

Hva kan gjenbrukes, og hva kan kreve utvikling?

Et Linux-prosjekt betyr ikke nødvendigvis å bygge en hel nettbrett-løsning fra bunnen av. Avhengig av maskin- og programvarekravene kan noen deler av en eksisterende 15,6-tommers Android-nettbrett forbli uendret, mens andre lag krever utvikling eller verifisering.

Det fysiske produktet kan allerede tilby den nødvendige skjermstørrelsen, kabinettet, monteringsstrukturen, strømdesignet og grensesnittkonfigurasjonen. Prosessoren og PCBA-en kan også være egnet som utgangspunkt.

Programvaresiden er annerledes.

Et Linux-system trenger vanligvis en kompatibel kjernel, et board support package (BSP), enhetskonfigurasjon og drivere for maskinvaren som brukes av målplaten. Linux’ Device Tree-mekanisme brukes for eksempel til å beskrive maskinvareegenskaper for operativsystemet, inkludert plattformkonfigurasjon og tilkoblede perifere enheter.

For et nettbrettprosjekt blir dette relevant når Linux-miljøet må kommunisere med komponenter som skjermen, berøringskontrollen, lagringsenheten, Ethernet-kontrollen, USB-grensesnittene eller andre perifere enheter.

Et forenklet utviklingsforhold ser slik ut:

Maskinvarekonfigurasjon → BSP / kjernel → drivere og Device Tree → Linux-system → kundens applikasjon

Hvis maskinvarekonfigurasjonen forblir den samme og en passende Linux-plattform allerede finnes, kan prosjektet kanskje gjenbruke en betydelig del av den eksisterende plattformen.

Hvis displayet, touchskjerm-IC-en, lagringskonfigurasjonen eller perifert design endres, kan ytterligere tilpasning være nødvendig.

Samme prinsipp gjelder for en kundeprovidert Linux-miljø. En kunde kan allerede ha en foretrukken distribusjon, kernel, rotfilsystem eller applikasjon. I en slik situasjon er oppgaven ikke bare å «installere Linux» på nettbrettet. Kundemiljøet må sjekkes mot målhårdvaraplattformen.

For eksempel kan utviklingsteamet måtte avgjøre om den nødvendige kernelen og BSP-en støtter kortet, om display- og touch-funksjonene er tilgjengelige, og om grensesnittene som applikasjonen krever fungerer korrekt.

Rockchips egen open-source-dokumentasjon illustrerer denne kortspesifikke sammenhengen: kernel-bygginger bruker kortspesifikke konfigurasjoner, som kernel-defconfig og Device Tree-valg.

Derfor kan to produkter som bruker samme SoC likevel representere ulike Linux-utviklingsprosjekter.

Hvor langt kan vår Linux-kapasitet gå?

Den praktiske grensen for Linux-støtte forstås best gjennom utviklingsstadiet, ikke gjennom en enkel «Linux støttet / ikke støttet»-merking.

På første nivå kan en eksisterende maskinvareplattform allerede ha et passende Linux-miljø. I denne situasjonen kan prosjektet starte fra den eksisterende plattformen og fokusere på å verifisere de funksjonene som kunden krever.

Neste nivå er plattformtilpasning. Prosessoren kan forbli uendret, mens det målrettede nettbrettet har en spesifikk skjerm, berøringskjerm, lagringskonfigurasjon eller kombinasjon av perifere enheter. Arbeidet kan deretter gå videre til kjernen, Linux BSP , enhetsstruktur (Device Tree) eller berøringskjermdriver og skjermdriver tilpasning.

En tredje situasjon oppstår når kunden allerede har sitt eget Linux-miljø. Istedenfor å erstatte kundens programvarearkitektur må maskinvareplattformen vurderes i forhold til kundens Linux-avbildning, applikasjonskrav og nødvendige grensesnitt.

Det siste nivået er et mer omfattende prosjekt for maskinvareutvikling. Hvis den eksisterende PCBA-en eller perifere konfigurasjonen ikke oppfyller kravene til Linux-applikasjonen, kan det være mer hensiktsmessig å endre maskinvareplattformen enn å prøve å tvinge en eksisterende Android-konfigurasjon inn i et annet programvaremiljø.

Denne forskjellen er viktig for kommersielle prosjekter, fordi utviklingsomfanget påvirker både prototypevalidering og senere produksjon.

For eksempel kan en kunde ha behov for bare en Linux-kompatibel visningsterminal for en prototype. Et annet prosjekt kan kreve en stabil konfigurasjon som kan forbli uendret gjennom serieproduksjon. De to prosjektene kan starte fra en lik kommersiell berøringsbasert skjerm formfaktor, men krever svært ulike nivåer av ingeniørarbeid.

Av denne grunnen bør Linux-egenskaper defineres rundt den spesifikke kombinasjonen av CPU, PCBA, Linux-miljø, perifere enheter og applikasjonskrav .

Det skaper også en tydeligere måte å kommunisere hva som kan leveres: en eksisterende plattform, en plattform som krever Linux-tilpasning , eller et prosjekt som krever grundigere maskinvare- og programvareutvikling.

Tablet-alternativer med Linux-støtte for ulike kommersielle anvendelser

Det rette utgangspunktet avhenger også av hva tabletten forventes å gjøre.

For digital skilting og interaktive veggmonterte applikasjoner gir 15,6-tommers digital-skilting-tablet en eksisterende kommersiell maskinvarkonfigurasjon basert på en RK3566-plattform, 10-punkts kapasitiv berøring, Ethernet, USB og PoE.

For møte- og identifikasjonsrelaterte terminaler gir RK3566 NFC PoE-tablet-PC kombinerer samme prosessorfamilie med NFC/RFID-valg, PoE og en veggmontert 15,6-tommers berøringsdisplay.

For smart-home-styringsapplikasjoner er RK3566 smart-home-styringstablett utstyrt med en annen perifert konfigurasjon, inkludert RS-232, RS-485, reléstyring, Ethernet, PoE og smart-home-kommunikasjonsprotokoller.

Disse produktene bør ikke behandles som utbyttbare Linux-enheter bare fordi noen deler samme prosessorfamilie. De representerer ulike maskinvareplattformer og applikasjonskonfigurasjoner. Et Linux-prosjekt bør derfor starte med å matche kundens programvare- og grensesnittkrav mot den nærmeste eksisterende plattformen.

Å integrere Linux i et kommersielt tablet-prosjekt er, i sin kjerne, en vurdering av samarbeid mellom maskinvare og programvare. Hvis du for tiden vurderer en Linux-berøringsbrett for ditt prosjekt, inviterer vi deg til å kONTAKT OSS . Del din foretrukne CPU, eksisterende Linux-avbildning eller distribusjon, spesifikke grensesnittkrav og anvendelsesscenario, og vårt ingeniørlag vil hjelpe deg med å vurdere eksisterende plattformkompatibilitet – og klargjøre hva som kan gjenbrukes direkte og hva som krever kjerne- eller driveranpassning.