Inteligentne wyświetlacze do konsumenckich i przemysłowych aplikacji IoT

| Prezentacje firmowe Optoelektronika

Postępująca w coraz bardziej zawrotnym tempie cyfryzacja oraz automatyzacja praktycznie każdej dziedziny życia powoduje, że producenci elektroniki wręcz prześcigają się w tworzeniu coraz to nowszych i ulepszonych aplikacji zarówno konsumenckich, jak i przemysłowych. Odpowiednie użycie technologii IoT oraz AIoT pozwala na obniżenie kosztów operacyjnych i zwiększenie wydajności, co przekłada się na wzrost zysków. Większość z tych aplikacji zawiera w swojej konstrukcji co najmniej jeden wyświetlacz. Jego dopasowanie do aplikacji wymaga analizy czynników, które odgrywają najważniejszą rolę w danym urządzeniu. Ale to nie wszystko. Dużym ułatwieniem w konstruowaniu nowych urządzeń jest zastosowanie wyświetlaczy z gotowymi rozwiązaniami SOM.

Inteligentne wyświetlacze do konsumenckich i przemysłowych aplikacji IoT

Wyświetlacze i panele dotykowe – indywidualny dobór

Firma Powertip Technology jest czołowym tajwańskim producentem wyświetlaczy LCD. Szerokie portfolio przedsiębiorstwa poza standardowymi popularnymi wyświetlaczami monochromatycznymi, znakowymi i graficznymi oraz TFT, zawiera również wyświetlacze z szerokimi kątami patrzenia, tzw. full viewing angle (FVA). Znajdziemy tu wiele dostępnych rozmiarów w przedziale od 2 do 10,1". Wszystkie mogą zawierać pojemnościowy panel dotykowy, a niektóre wersje jak 3,5", 4,3" i 7" dostępne są także w wersji o rozszerzonym zakresie temperatur pracy.

Powertip ma również w ofercie wyświetlacze z interfejsem MIPI-DSI. W standardowej ofercie jest do wyboru kilka opcji:

  • 5-calowy o rozdzielczości 720×1280 pikseli,
  • 7-calowy o rozdzielczości 720×1280 pikseli,
  • 10,1-calowy o rozdzielczości 1280×800 pikseli.

Wszystkie wyżej wymienione wyświetlacze są również dostępne w wersji z pojemnościowym panelem dotykowym CTP.

 
Rys. 1. Wyświetlacz LCD TFT (PH720128T005ZBC) o przekątnej 7 cali z interfejsem MIPI-DSI

Jednym z popularniejszych wyświetlaczy oferowanych przez firmę Powertip jest produkt mający szerokie kąty patrzenia oraz interfejs MIPI. Jest on obsługiwany przez dostępne na rynku MCU takie jak STM32F469 lub MPU STM32MP1. To PH720128T005ZBC o przekątnej 7", rozdzielczości 1280× 720 pikseli oraz z dotykowym panelem pojemnościowym multi-touch (wielodotyk). Cechuje się on kątami patrzenia 85º z każdej strony oraz jasnością 500 cd/m².

Wart polecenia jest również PH12- 8800T004-ZFC02 – wyświetlacz z interfejsem HDMI o przekątnej 10,1", rozdzielczości 1280×800 pikseli, mający pojemnościowy panel dotykowy z interfejsem USB.

IoT, AIoT oraz architektura rozproszona (edge computing) a wyświetlacze

Wraz z rozwojem technologii chmury i 5G zapotrzebowanie na aplikacje IoT na rynku wciąż wzrasta. Aplikacje te pojawiają się w praktycznie wszystkich dziedzinach życia – transporcie, energetyce, handlu detalicznym, inteligentnym mieście, medycynie, logistyce, rolnictwie, inteligentnych domach i budynkach itp. Produkty i usługi IoT szybko zadomowiły się na rynku i zaczynają zmieniać równowagę obecnego przemysłu.

Wraz ze wzrostem rynku IoT pojawia się problem integracji – połączenie wielu produktów i technologii zaczyna być coraz bardziej skomplikowane. Wybór rozwiązania wymaga ogólnej inteligencji i rozważenia systematyzacji. Rozwój techniki AI, produktów IoT z możliwościami AI oraz integracji czujników napędza rozwój związany z AIoT i architekturą rozproszoną.

Porównując wbudowany system z AIoT do produktów IoT, wymagana moc obliczeniowa jest znacznie większa, lecz nadal trzeba zachować niskie zużycie energii. Ponieważ dane nie muszą być wysyłane do chmury w celu analizy AI i mogą być przetwarzane lokalnie, niezbędne do tego są urządzenia o coraz większej zdolności obliczeniowej, co wymaga szybkiego i elastycznego wdrażania na rynek nowych urządzeń.

Firma Powertip opracowała serię własnych produktów embedded do obsługi różnego rodzaju zapotrzebowania klientów. Wszystkie opierają się o wyświetlacze i wyróżniamy tu następujące grupy:

  • wbudowane SBC (32/64 bit ARM MPU),
  • seria smart UART,
  • panel PC/open frame touch monitor (w opracowaniu).
 
Rys. 2. Bazujące na MPU urządzenia SOM TYPE-1

Gotowa platforma embedded do aplikacji IoT i IIoT

W dzisiejszych czasach wyzwanie związane z wdrażaniem systemów wbudowanych wymaga większej szybkości, elastyczności i niezawodności, aby spełnić różne wymagania klientów. Z uwagi na powyższe Powertip wprowadził platformę embedded opartą na procesorach i mikrokontrolerach ARM. Dzięki temu klient może skupić się na tworzeniu i integracji aplikacji wyższego poziomu. Jeśli potrzebna jest jakakolwiek zmiana lub dostosowanie, firma zapewnia również usługę dostosowywania sprzętu i oprogramowania.

Standardowe produkty wbudowane obejmują SOM Type-1 (oparte na MPU), SOM Type-2, Mini (oparte na MCU) i SMARC 2.0. Wszystkie rozwiązania wbudowane mają długi cykl życia.

Definicje pinów wszystkich SOM Type-1 są kompatybilne, co oznacza, że klient może zaprojektować jedną płytę główną, a następnie wybrać SOM, który spełnia jego wymagania funkcjonalne. Standardowa konstrukcja SOM Type-1 bazuje na MPU NXP i Rockchip: i.MX8M Mini, i.MX6, PX30, RK3288, RK1808 (na etapie projektowania). Dostępne są również wysokowydajne MPU jak RK3399 (na etapie projektowania), i.MX8X (na etapie projektowania), i.MX8M Plus (na etapie projektowania) w specyfikacji SMARC 2.0, aby obsługiwać więcej aplikacji.

Płyta Mini Type to inteligentny produkt UART opracowany przez firmę Powertip w celu dopasowania do płyty głównej klienta. Dzięki ich własnemu oprogramowaniu i sprzętowi GUI, klient może skrócić czas opracowywania graficznego interfejsu użytkownika. Wystarczy wysłać polecenie przez interfejs UART, aby kontrolować zawartość wyświetlacza. Może to być szeroko stosowane w przypadku aktualizacji starszych produktów bez LCD TFT.

W latach 2021–2022 Powertip będzie nadal koncentrować się na IoT, AIoT, architekturze rozproszonej i inteligentnych systemach wbudowanych oraz wprowadzać nowe produkty do zastosowania w każdej dziedzinie, takiej jak przemysł, medycyna, inteligentne miasto, inteligentny dom, sprzęt AGD itp.

 
Rys. 3. Bazujące na MPU urządzenia SOM Type-2

Sterowniki wyświetlaczy i paneli dotykowych od Focaltech

Firma Focaltech została założona w 2005 roku w USA. Zajmuje się dostarczaniem rozwiązań do HMI takich jak: kontrolery dotykowe, sterowniki wyświetlaczy LCD, układy scalone IDC, czujniki odcisków palców, siły dotyku dla mobilnych urządzeń elektronicznych. Focaltech jest jednym z pionierów w dziedzinie badań i rozwoju pojemnościowych technologii wielodotykowych, a także wiodącym dostawcą układów scalonych jako kontrolerów pojemnościowych do paneli dotykowych na świecie. Zapewnia pełną gamę rozwiązań dla paneli o wielkości od 1 do 25 cali w różnych technologiach. Oferowane produkty to m.in.:

Kontrolery pojemnościowego panelu dotykowego:

  • obsługa paneli pojemnościowych od 1 do 25",
  • obsługa paneli 2D i 3D,
  • obsługa różnorodnych struktur paneli G/G, G/F, P/F, OGS, ultracienkich G/F/F, on-cell i in-cell.

Typowe aplikacje: wszystkie popularne urządzenia mobilne, w tym smartfony, tablety, laptopy, urządzenia przemysłowe, automotive, codziennego użytku i inne. Przykładowe rozwiązania: FT5446, FT7x02.

Sterowniki LCD:

  • timing controller (Tcon), source/gate driver, source integrated tcon & gate driver
  • obsługa technologii paneli LTPS i a-Si TFT,
  • obsługa ekranów od 1,5 do 13",
  • obsługa rozdzielczości (WVGA, qHD, WSVGA, HD/WXGA, F-HD/ WUXGA, QHD/WQXGA, 2-4K)
    • obsługa układu pikseli (RGB, RGBW, RGBG…).

Przykładowe aplikacje: telefony komórkowe, tablety, aparaty cyfrowe i produkty oraz urządzenia przemysłowe, a także inne powszechnego użytku.

IDC – zintegrowany układ obsługujący LCD i CTP:

  • różnorodność technologii paneli kompatybilnych z alpha-Si/IGZO/ LTPS, • zastosowanie COG/COF i innych struktur,
  • obsługa rozdzielczości HD/HD+/ FHD/FHD+/QHD+,
  • obsługa wyświetlaczy z CTP do 13 cali,
  • przykładowe aplikacje: tablety, laptopy, motoryzacja.

Inteligentne wyświetlacze i sterowniki oraz indywidualne podejście do każdej aplikacji

 
Rys. 4. Sterowniki wyświetlaczy i paneli dotykowych od Focaltech do zastosowań w aplikacjach IoT oraz IIoT

Firma Masters jest oficjalnym dystrybutorem produktów firm Powertip oraz Focaltech. Każda aplikacja ma inną specyfikację oraz wymagania, więc oprócz sprzedaży komponentów Masters oferuje również szerokie wsparcie indywidualne dla każdego projektu i klienta. Polega ono nie tylko na profesjonalnym doradztwie technicznym. Klient otrzymuje też propozycje dobrania najbardziej efektywnych komponentów oraz optymalizacji BOM. Masters gwarantuje kompleksową usługę logistyczną, a własny dział R&D służy jako nieocenione wsparcie dla klientów m.in. tworzących aplikacje konsumenckie i przemysłowe IoT.

 

Kenny Lai, Vice President,
Powertip Technology
Mateusz Papierowski, FAE, Masters
Sławomir Walicki,
Product Manager, Masters

Masters
tel. 58 691 06 91
www.masters.com.pl

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie