Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2009 №5

EXEDA: промышленный коммуникатор с Google Android или Windows Mobile для конечных пользователей и OEM-производителей

Дроздов Сергей  
Золотарев Сергей  

В статье рассматривается промышленный коммуникатор EXEDA компании CompuLab, предназначенный как для конечных пользователей, так и для OEM-производителей встраиваемых модулей для промышленности, транспорта и оборонной отрасли. Промышленный коммуникатор EXEDA представляет собой высоконадежное и функционально чрезвычайно богатое изделие с длительным сроком жизни (не менее 5 лет) при весьма низкой цене для изделий такого класса.

EXEDA — современный промышленный коммуникатор

В отличие от бытовых коммуникаторов под промышленными коммуникаторами будем понимать изделия, которые предназначены для работы «в полевых условиях». Это, к примеру, подразумевает наличие усиленного корпуса, возможность работы при повышенной влажности и пыли, высоких и низких температурах. В последнее время это направление стало быстро развиваться, и на рынке появились изделия от различных производителей. Однако в случае с EXEDA (EXtensible Enterprise Digital Assistant) мы впервые имеем дело с промышленным коммуникатором, который не только может использоваться как великолепное законченное изделие, но и позволяет пользователю или OEM-производителю самостоятельно расширять его функциональные возможности как в части аппаратных средств, так и в части программного обеспечения.

EXEDA является логическим продолжением объявленной в 2007 году компанией CompuLab новой линейки продуктов под названием EmMA (Embedded Mobile Assistant). Первым изделием в этой линейке была плата EM-X270 — полнофункциональная процессорная плата, разработанная для производства специализированных карманных (наладонных)/мобильных компьютеров [6]. Функциональный состав EM-X270 полностью соответствовал составу последних поколений КПК и смартфонов, включая все типы беспроводной связи, спутниковую и сотовую связь.



Рис. 1. Внешний вид промышленного коммуникатора EXEDA

Новейшим результатом работы инженеров CompuLab в линейке EmMA стал коммуникатор EXEDA (рис. 1) на базе EM-X270 (версия 1.4), анонсированный в январе 2009 года на выставке CES в Лас-Вегасе. Отметим основные возможности EXEDA: процессор Marvell PXA270 с тактовой частотой 520 МГц, ОЗУ 128 Мбайт, до 24 Гбайт флэш-памяти, 3,5″ сенсорный VGA-дисплей, QWERTY-клавиатура с 50 клавишами, сенсорная площадка Synaptics, двухмегапиксельная камера со вспышкой, беспроводная связь Wi-Fi 802.11b/g и Bluetooth 2.0, модуль GPS-навигации, интерфейсы ввода/вывода (2×USB, 1×RS-232, microSD, опционально модуль сотовой связи GSM/GPRS, CDMA, UMTS). Подробные характеристики этого коммуникатора приведены в таблицах 1 и 2. Если в этих таблицах в столбце «Варианты» в конкретной строке стоит «+», то это означает, что данная возможность присутствует в EXEDA всегда. Другие символы в столбце «Варианты» указывают, что данная возможность является опцией при заказе. На рис. 2 представлена структурная схема EXEDA. EXEDA может управляться операционными системами Angstrom Linux, Google Android (рис. 3), Windows CE 6.0 или Windows Mobile (рис. 4). В настоящее время поставки EXEDA предполагается начать только для коммерческого температурного диапазона, но в дальнейшем (с большой вероятностью) можно предположить, что коммуникатор будет поставляться для расширенного и промышленного температурного диапазона. Такой вывод можно сделать, принимая во внимание тот факт, что плата EM-X270, составляющая основу Exeda, поставляется для всех трех температурных диапазонов.



Рис. 2. Структурная схема EXEDA


Рис. 3. EXEDA с операционной системой Google Android


Рис. 4. EXEDA с операционной системой Windows Mobile

Таблица 1. Основные характеристики EXEDA

  Спецификация Варианты заказа
Процессор Marvell XScale PXA270, 312 / 520 МГц, WMMX 32 кбайт I-cache и 32 кбайт D-cache C
ОЗУ 128 Мбайт, SDRAM, 100 МГц, 32-бит D
NAND Flash Disk Начиная с одной микросхемы 512 Мбайт NAND и до двух микросхем емкостью до 8 Гбайт NAND плюс 8 Гбайт карты SD. Суммарно до 24 Гбайт флэш-памяти N
Шина расширения Локальная шина — 16 бит данных, 20 бит адрес (address), переменная частота до 100 МГц. Кроме того — UART, SDIO, USB, I2C, JTAG и две линии GPIO. Собирается в комбинации с расширяемой задней панелью для заказных изделий Y
Графический контроллер Глубина цвета 4/8/16 бит, TFT/STN, разрешение до 800×600×16  
GPRS/GSM и сотовый телефон Модуль Telit GE864. GSM 850, 900, DCS 1800 или PCS 1900. GPRS Class 10, Voice, Circuit Switched Data transfer, факс, записная книжка и SMS. Разъем SIM-карты K
Wi-Fi 802.11 b/g, модуль контроллера Wi2Wi W2SW0001, основанный на микросхеме 88W8686 Marvell. До 54 Mбит/с, полоса 2,4 ГГц W
Bluetooth Bluetooth V2.0+EDR. Чипсет CSR BlueCore4-ROM, полоса 2,4 ГГц, до 3 Мбит/с. Интегрирован с Wi-Fi в одном модуле W
GPS Модуль NAVMAN Jupiter32, чипсет Sirf-III. Протокол NMEA. Разъем для пассивной внешней антенны H
Интерфейс камеры 2 Mпикселей с разрешением 1600×1200, YUV, предварительный просмотр, видеозахват. Вспышка V
USB Один порт USB OTG и один Host, 12 Мбит/с, 24 точки, OHCI v1.1 +
Последовательный порт (UART) 16550-совместимый, до 921 кбит/с, RS232, полный модем, включая CTS/RTS +
Аудиоконтроллер Wolfson WM9715L, интерфейс AC97. Встроенный микрофон и динамик AT
Сенсорная панель Часть микросхемы Wolfson WM9715L. Поддерживает резистивные сенсорные панели AT
Разъем MicroSD Поддерживает Multimedia Card, Secure Digital и Secure Digital. Скорость передачи до 19,5 Мбит/с для MMC и 1-бит SD/SDIO и до 78 Мбит/с для 4-бит SD/SDIO. Поддерживает SDHC — флэш-карты высокой плотности +
Часы реального времени (RTC) RTC с питанием от внутренней батареи +
ЖК-панель TPO/Philips TD035STEE1 — 3,5″ TFT, 480×640 VGA, 16-битный параллельный RGB-интерфейс, полупрозрачный (transflective) экран, светодиодная подсветка, встроенный сенсорный экран +
Сенсорный экран Резистивный сенсорный экран, часть ЖК-панели TD035STEE1 +
Батарея
и зарядное устройство
Литий-полимерная, 3,7 В × 3000 мА·ч. Время непрерывной работы 8–10 часов при нормальных условиях эксплуатации или 300 часов в «спящем» режиме. Зарядка от источника 5 В через USB-коннектор +
Клавиатура 50 клавиш QWERTY, 10 дополнительных кнопок +
Touchpad Емкостной touchpad, полная эмуляция мыши, включая левую/правую кнопки +
Порт Ethernet Порт 100 Мбит/c Ethernet, разъем RJ-45 на модуле расширения  
Сокет SDIO Сокет SDIO на модуле расширения, замещающий внутренний сокет microSD  

Таблица 2. Электрические, механические спецификации и условия эксплуатации

Потребление в активном режиме Все, исключая GPRS: 0,2–2 Вт. GPRS: 1–2 Вт
Потребление в «спящем» режиме 10–20 мВт, зависит от конфигурации и режима
Размеры, мм 126×96×16
Вес, г 250
MTBF >100 000 часов
Рабочая температура, °C Коммерческий 0…+70
Расширенный* –20…+70
Промышленный* –40…+85
Температура хранения, °C –40…+85
Относительная влажность От 10 до 90% (работа) От 5 до 95% (хранение)
Ударопрочность Выдерживает тест на удар при падении на бетон с высоты 6 футов
* В настоящее время поддержка не определена

Компания CompuLab поставляет готовые к применению образцы программного обеспечения операционных систем Linux, Android, Windows CE 6 и Windows Mobile, загружаемые во Flash-память EXEDA. В приведенной ниже таблице 3 содержится информация о текущей и планируемой поддержке аппаратной конфигурации EXEDA. В таблице приняты следующие обозначения: '+' — поддержка реализована, '–' — поддержка не реализована и не планируется, '*' — поддержка реализована в модуле расширения, '?' — доступность поддержки еще не определена.

Таблица 3. Поддержка EXEDA операционными системами

  Win Mobile Win CE 6 Android Linux
Touchpad + + +
Сенсорный экран + + + +
Wi-Fi + + + +
Bluetooth + + ? +
GSM + + + +
GPRS + + + +
GPS + + + +
Камера + ? +
USB Slave + + + +
USB Host + + + +
Аудио + + ? +
Serial Port + + + +
SDHC/MMC + + + +
I2C + + + +
SPI + + + +
SDIO* + +
Ethernet* + + + +

EXEDA использует системный загрузчик U-boot с открытым исходным кодом. При использовании Linux компания CompuLab предлагает использовать дистрибутив Angstrom Linux [3]. Образ Angstrom Linux занимает менее 50 Mбайт во Flash-памяти и включает свыше 300 программных пакетов, среди которых графическая система X11, менеджер рабочего стола Matchbox, веб-браузер Minimo, органайзер (Personal Information Manager, PIM). В качестве средств кросс-разработки Linux могут использоваться такие дистрибутивы, как Scratchbox, OpenEmbedded или Embedded Linux Development Kit.



Рис. 5. EXEDA с установленным модулем расширения

 

Рис. 6. a) Плата EM-X270; б) плата расширения EB-X270

EXEDA может использоваться либо как законченное изделие, либо как платформа для разработки собственного заказного продукта. В этом случае CompuLab поставляет модуль расширения (рис. 5), который присоединяется к EXEDA через специальный разъем (extension connector). На модуле расширения есть дополнительные интерфейсы для разработчика: Ethernet 10/100 Мбит/с, SDIO и JTAG. Разработчик собственного изделия может также самостоятельно использовать специальный разъем в EXEDA для установки дополнительных заказных аппаратных средств, специфичных для его приложения, как это показано на рис. 6, — например, считывателя штрих-кода, RFID, радиомодема или различных средств измерения. Наличие специального разъема в составе EXEDA, периферийные интерфейсы, требуемые при разработках встраиваемых систем, такие как последовательные порты и GPIO, возможность установки операционной системы по выбору пользователя и длительный срок жизни (не менее 5 лет) являются основными отличиями EXEDA от бытовых коммуникаторов. Кроме того, компания CompuLab выпустила в конце марта 2009 года специальный инструментарий разработчика для EXEDA (Evaluation Kit).

Упомянем также о цене на EXEDA [4]. По информации CompuLab, цена на EXEDA в США при заказе 1000 штук будет варьироваться в диапазоне от $327 до $500. В случае меньшего числа приобретаемых устройств (от 1 до 999) применяется повышающий коэффициент 1,2. Анонсированная цена на EXEDA для изделий этого класса является очень конкурентноспособной по сравнению с ценами других производителей, например Motorola. Так, по доступной информации, промышленный коммуникатор MC75 от Motorola, который сопоставим с EXEDA по функциональным возможностям, стоит в несколько раз дороже [5]. Заметим еще, что вес MC75 также почти в два раза больше, чем у EXEDA.

Заключение

На наш взгляд, описанные характеристики EXEDA должны заинтересовать, прежде всего, разработчиков заказных коммуникаторов для применения в промышленности, на транспорте и оборонной отрасли. Этот вывод напрашивается в первую очередь благодаря анализу функциональных характеристик EXEDA, а также благодаря привлекательной цене, промышленному исполнению, встроенным возможностям разработки собственных заказных изделий и выбора операционной системы, длительному жизненному циклу изделия. Серьезную помощь в решении многих проблем, связанных с поставкой EXEDA и разработкой заказных изделий, может оказать локальный дистрибьютор CompuLab в России.

Литература

  1. www.exedamobile.com
  2. www.compulab.co.il
  3. www.angstrom-distribution.org
  4. www.compulab.co.il/exeda/html/exeda-price.htm
  5. www.shopping.com/-motorola+mc75
  6. Золотарев С., Булгаков И. EM-X270 — платформа для создания встраиваемых мобильных устройств для промышленных условий эксплуатации // Компоненты и технологии. 2008. № 9.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке