模块化:最适合触摸屏开发的触摸

March 7, 2019 Robert Moss

触摸屏为开发人员提供了简化人们与多种设备交互的机会。在从工业过程控制到消费者自助服务亭的广大市场中,物联网和工业物联网技术不断得到采用,推动了对改进型触摸屏面板的大量需求。

现在,触摸屏系统不仅提供分辨率更高的图形,而且它们提供更复杂的功能,包含数据采集和分析。

在这些系统中,创新的关键是模块化与现成商用 (COTS) 解决方案相结合。这样一来,所有 CPU、内存和 I/O 都放入盒式模块中,而面板模块处理显示屏以及所有人机交互。它们联合提供一个完整的平台,其中使用了可用于开发极具成本效益的触摸屏电脑产品的组件。

在这篇文章中,我们将探讨评估触摸板电脑的标准以及模块化在增强此类系统方面所起的作用。

可扩展性和可升级性简化了开发

以常用中间件或软件为基础的触摸面板系统简化了开发人员着手开始设计和提高系统可扩展性的方法。这种方法消除了重新编码应用程序的需要。它还允许在需要时轻松升级到功能更强大的处理器。

与从头开始构建的传统触摸屏一体机相比,这种方法还带来了很多好处。传统方法限制为设置组件和配置的组合。

模块化允许快速部署自定义触摸板系统,并且开发时间大大缩短。盒式模块可以扩展以满足应用要求。另外,触摸板可以升级到较大的屏幕或适应新技术,而不需要重新设计系统。

多功能性意味着更多选项

灵活性和可扩展性在触摸板模块化设计扮演着重要角色。该组合可提供与大量工业应用和其他物联网设备的输入和输出的连接。

这些特性还能使企业和组织避免为智能工厂、医疗服务、智能家居或城市替换现有基础设施,而无论是何种应用。

例如,地铁站外面的自动售货机可以配上使用匿名视频分析 (AVA) 的 IP 摄像头,来分析客户人口统计数据及触摸屏交互。自动售货机也可以包含内部传感器来监控其冰箱和存储容量,帮助确保商品有库存并且在正确的温度下保存。

借助各种各样可用选项,解决方案提供商可以决定诸如使用哪种连接形式 - LAN、蜂窝还是更低功耗的 WAN。这些决策将考虑要传输的数据类型和数据量,并权衡每种方法的优点和缺点。

但是,无论是哪种连接形式最实用,使用 Mini PCIe 扩展插槽实施它都很简单。这使触摸板设备能够支持业界标准协议,例如 Wi-Fi、蓝牙、GSM、LTE、GPS 和 LoRA 或 NB-IoT。

针对恶劣条件的坚固设计

为了让触摸板设备能够在工业设置下正常工作,设备能够长时间运行以及可以耐受极端温度、灰尘、湿度和湿气非常重要。电磁保护以及抗振性和抗冲击性也是考虑的重要因素。

这是模块化使开发人员能够构建可在恶劣环境中使用的触摸屏设备的一个方面。可以选择从坚固耐用的外壳到防水、防尘的前挡板的所有一切组件 - 目的是防止设备损坏。

使用传统技术设计符合类似要求的系统往往需要从头开始,因此从时间和费用方面来看,选择这种方法效率低下。

另外,提高的可靠性、可用性和可维护性可在使用模块化设计方法的触摸屏设备中更轻松地实现。通过选择工业级材料、在每个部件中实施安全性并消除容易发生故障的组件,开发人员可以设计出更可靠的触摸板电脑。

模块化提高的可维护性程度如何?要对在室外或恶劣位置中的传统设计的触摸屏设备执行维护,技术人员必须在现场进行维修或拆下整个装置。但对于模块化设计的触摸屏系统,技术人员只需要拆下受影响盒式模块或面板模块,然后在方便的位置完成维修。

以模块化为中心的触摸板电脑

DFI Inc. 是一家公司,它将模块化触摸板设计用于其 KS070-AL 触摸板电脑,这款电脑利用该公司的自适应显示平台 (ADP) 设计方法(图 1)。使用这个平台,DFI 可为企业组织提供能够满足他们的特定需求的触摸屏技术。

图 1. DFI 的模块化自适应显示平台 (ADP) 设计使开发人员能够提供自定义的触摸屏面板解决方案。(资料来源:DFI)

通过 ADP,公司可以对各种箱式和面板模块进行扩展,从而满足各种工业应用所需的功耗、性能和成本要求。

温度、湿度、防尘和 IP65 之类的工业保护等特性也纳入设计考虑中。另外,宽电压输入范围(9~36V 或 9~48V 直流)以及浪涌和过电流保护允许在电源不稳定的情况下使用面板。

该公司的许多系统采用了英特尔® 技术,例如英特尔凌动® 处理器 E3900 以及英特尔® 赛扬®、英特尔® Skylake 和英特尔® Kaby Lake 处理器。这使得 DFI 构建的触摸屏技术能够处理复杂的图形,可满足从医疗成像到游戏的各种应用需要,以及满足必要的计算要求。

DFI 的盒式模块随附诸如 USB、I2C、SPI、PCIe 和 UART 之类的接口,使得连接传感器和系统以用于数据采集和通信非常方便。

可以轻松集成其它特定于应用的接口(例如 CAN 总线和 DIO 端口)以及额外的 USB 和 LAN 端口。另外,双以太网供电 (PoE) LAN 配置支持适配器分组,使得连接的设备不必具有自己的电源。

对于车内物联网应用(例如车队管理),所有模块都配有点火信号输入控制。

采用切实的模块化方法,DFI 的开放平台支持各种各样的框架、中间件和集成的软件堆栈。因此,该平台可在产品开发方面提供更高的灵活性。另外,解决方案提供商可以使用英特尔® OpenVINO,在 DFI 的触摸屏面板中实施视频分析。

模块化实现触摸屏市场复兴

随着企业和组织发现触摸屏技术的新应用,开发人员将从传统设计方法切换到模块化设计,以充分利用低成本的 COTS 组件。通过迁移到模块化方法,开发人员可以提供能够以更低价格满足其客户日益增长的需求的触摸屏设备。

作者简介

Robert Moss

Robert Moss is an independent consultant and strategist who focuses on the value gained through IoT, AI, machine learning and other technologies. He also helps give voice to executives at leading technology companies, enabling their personal stories to show how they encourage innovation, overcome obstacles, and improve their leadership skills. Tweets @RobertMoss_IoT

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