Exeda: промышленный коммуникатор с Google Android или Windows Mobile для конечных пользователей и OEM-производителей Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

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

Сергей ДРОЗДОВ

serge@fiord.com Сергей ЗОЛОТАРЕВ

zolotarev@fiord.com

В статье рассматривается промышленный коммуникатор EXEDA [1] компании CompuLab Ltd [2], предназначенный как для конечных пользователей, так и для OEM-производителей встраиваемых заказных изделий 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

Рис. 1. Внешний вид промышленного коммуникатора EXEDA

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)/мо-бильных компьютеров [6]. Функциональный

состав ЕМ-Х270 полностью соответствовал составу последних поколений КПК и смартфонов, включая все типы беспроводной связи, спутниковую и сотовую связь.

Новейшим результатом работы инженеров СошриЕаЬ в линейке ЕтМА стал коммуникатор ЕХЕБА (рис. 1) на базе ЕМ-Х270 (версия 1.4),

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 126x96x16

Вес, г 250

МТВР >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

Рис. 3. EXEDA с операционной системой Google Android

Рис. 4. EXEDA с операционной системой Windows Mobile

Таблица 1. Основные характеристики EXEDA

Процессор

Спецификация

Marvell XScale PXA270, 312 / 520 МГц, WMMX 32 кбайт I-cache и 32 кбайт D-cache

128 Мбайт, SDRAM, 100 МГц, 32-бит

NAND Flash Disk

Начиная с одной микросхемы 512 Мбайт МАШ и до двух микросхем емкостью до 8 Гбайт МАМР плюс 8 Гбайт карты БР. Суммарно до 24 Гбайт флэш-памяти

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

Графический контроллер

Глубина цвета 4/8/16 бит, TFT/STN, разрешение до 800x600x16

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

802.11 b/g, модуль контроллера Wi2Wi W2SW0001, основанный на микросхеме 88W8686 Marvell. До 54 Mбит/с, полоса 2,4 ГГц

Bluetooth V2.0+EDR. Чипсет CSR BlueCore4-ROM, полоса 2,4 ГГц, до 3 Мбит/с. Интегрирован с Wi-Fi в одном модуле

Модуль МАУМАМ ]ир^вг32, чипсет БИ-Ш. Протокол ММЕА. Разъем для пассивной внешней антенны

Интерфейс камеры

2 Mпикселей с разрешением 1600x1200, YUV, предварительный просмотр, видеозахват. Вспышка

USB

Один порт USB OTG и один Host, 12 Мбит/с, 24 точки, OHCI v1.'

Последовательный порт (UART)

16550-совместимый, до 921 кбит/с, RS232, полный модем, включая CTS/RTS

Аудиоконтроллер

Wolfson WM9715L, интерфейс AC97. Встроенный микрофон и динамик

Сенсорная панель

Часть микросхемы Wolfson WM9715L. Поддерживает резистивные сенсорные панели

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

ТРО/РИШрв ТР0358ТЕЕ1 - 3,5” ТРТ, 480x640 УЭА,

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 х 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 УБВ-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

C

ОЗУ

D

N

Y

K

W

Bluetooth

W

GPS

H

V

+

+

AT

AT

+

+

+

+

+

+

+

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 (2xUSB, 1xRS-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 кон-

кретной 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 темпе-

ратурного диапазона. Такой вывод можно сделать, принимая во внимание тот факт, что плата EM-X270, составляющая основу Exeda, поставляется для всех трех температурных диапазонов.

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.

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 Мбайт 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

Таблица 3. Поддержка EXEDA операционными системами

Win Mobile Win CE б 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* + + + +

могут использоваться такие дистрибутивы, как Scratchbox, OpenEmbedded или Embedded Linux Development Kit.

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. ЕМ-Х270 — платформа для создания встраиваемых мобильных устройств для промышленных условий эксплуатации // Компоненты и технологии. 2008. № 9.