Iftest-MMI-Konzept. Whitepaper

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Iftest-MMI-Konzept. Whitepaper"

Marcus Götz Amsel
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Iftest-MMI-Konzept Whitepaper Iftest hat ein Modulkonzept für Bedien- und Anzeigeeinheiten (MMI) entwickelt, das die hohen Anforderungen von Industrie- und Medizin-Anwendungen erfüllt. Die einzelnen Schaltungsteile liegen als Schema- und Layoutbibliotheken vor und werden nach Kundenwunsch zusammengefügt Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines 2 2 Das Iftest MMI-Konzept 2 3 Eckdaten Allgemeines Technische Daten Variante Single Board Variante Submodul Variante dezentral Software und Entwicklungstools 7 4 Richtpreise 8 5 Vor- und Nachteile 8 Seite 1/8

Die einzelnen Schaltungsteile liegen als Schema- und Layoutbibliotheken vor und werden nach Kundenwunsch zusammengefügt Inhaltsverzeichnis 1

2 1 Allgemeines Aus der Kommunikationstechnik (Smartphones) und der Bürowelt ist man sich an farbige und vollgrafische Displays mit -Funktion und intuitiver Bedienung gewohnt. Von neuen Geräten und modernen Anlagensteuerungen werden ähnlich komfortable Anzeige- und Bedieneinheiten gefordert. Tatsächlich bieten moderne (General User Interfaces) viele Vorteile + Verschiedene Textgrössen erlauben Wichtiges hervorzuheben und Unwichtiges in den Hintergrund zu stellen. Wichtige Werte können in grösserer Schrift oder mit einem Bargraph dargestellt werden. + Funktionssymbole erleichtern die Bedienung: Sie sind einfacher zu verstehen als normaler Text. + Durch die Farbwahl ist der Betriebszustand leicht ersichtlich: grüne Farbe = normaler Betrieb, rote Felder = Störungen oder Fehler. + Betriebszustände können durch animierte Grafiken visualisiert werden. + Um die Bedienung zu vereinfachen, werden nur sinnvolle Tastenfelder angezeigt. + Hohe Gebrauchstauglichkeit, wie sie für kritische Bereiche (Sicherheit, Medizin) in den Normen gefordert wird und belegt werden muss. + Das Erscheinungsbild ist modern und ansprechend. Im industriellen und gewerblichen Umfeld müssen zusätzliche Anforderungen berücksichtigt werden. Die grundlegenden Unterschiede zwischen dem Industrie- und Consumer-Markt sind: + härtere Einsatzbedingungen (Temperatur, Feuchte, EMV usw.) + höhere Qualitätsansprüche (Ausfallsicherheit, Einsatzbereitschaft) + kleinere Stückzahlen und damit höherer Entwicklungs-Amortisationsanteil pro Stück + längere Produktelebensdauer 2 Das Iftest MMI-Konzept Das Hardwarekonzept umfasst eine universelle CPU-Plattform und frei wählbare Displaygrössen und -Auflösungen mit kapazitiver oder resistiver folie oder separater Tastatur. Hard- und Software sind aufeinander abgestimmt. Bei der Auswahl der Standardkomponenten werden die hohen industriellen Anforderungen berücksichtigt. Selbstverständlich umfasst das Konzept auch die Möglichkeit, Applikationen zu integrieren. Die einzelnen Schaltungsteile liegen als Schema und Layoutbibliotheken vor und werden nach Kundenwunsch zusammengefügt. Die Software ist auf einem Linux-Betriebssystem aufgesetzt. Als Entwicklungsumgebung wird der QT Creator mit Quellcode-Editor, Debugger, -Designer und umfangreichen Bibliotheken verwendet. Bei der Bildschirmdarstellung arbeiten wir mit ausgewiesenen Designern zusammen. Die Vorteile + skalierbare Lösung nach Kundenwunsch + grosse Flexibilität in Display-Auflösung und -Grösse + hohe Performance bis hin zu bewegten Bilder + schnelle Realisation + einfache Handhabung + hohes Preis/Leistungs-Verhältnis + etabliertes Betriebssystem Linux + komfortable Entwicklungsumgebung Qt Creator + Verwalten von mehreren Sprachen + kompakte Bauform + lange Produktelebensdauer + optionales Sicherheitskonzept mit Erstfehlersicherheit Seite 2/8

Tatsächlich bieten moderne (General User Interfaces) viele Vorteile + Verschiedene Textgrössen erlauben Wichtiges hervorzuheben und Unwichtiges in den Hintergrund zu stellen.

3 3 Eckdaten 3.1 Allgemeines Anforderungen Wert Bemerkung Umgebungstemperatur C EMV-Immunität + SN EN Industrie- und Haushaltsbereich + SN EN EMV-Emission + SN EN Industrie- und Haushaltsbereich + SN EN Speisung + 5 V / 5 bis 20 W, je nach Display andere Spannungen auf Anfrage Product Lifecycle + hohe Verfügbarkeit Das MMI-Konzept bietet die Möglich- + lange Produktlebensdauer keit, die MMI-Hardware mit relativ geringem Aufwand anzupassen bzw. zu ersetzen. Die MMI-Software ist in der Regel nur am Rand betroffen. Erstfehlersicherheit optionales Sicherheitskonzept siehe auch Application Note + zusätzliches Control System (CS) «Windows Betriebssystem für ein und Safety System (SS) Medizinprodukt Klasse-IIb-III» + Informationsausgabe auf zwei der Iftest AG unterschiedliche Arten + Bedienung zeitüberwacht + normenkonformer Entwicklungsprozess Seite 3/8

Das MMI-Konzept bietet die Möglich- + lange Produktlebensdauer keit, die MMI-Hardware mit relativ geringem Aufwand anzupassen bzw. zu ersetzen. Die MMI-Software ist in der Regel nur am Rand betroffen.

4 3.2 Technische Daten Bauteil Eckdaten Bemerkung CPU + Prozessor IMX28, ARM9 Multimedia-Prozessor mit LCD MHz und -Treiber SD-Card-Slot + Speicherkarte Software-Update RAM + DDR2, 128 Mbit Flash + NAND-Flash, 128 Mbit Display + TFT skalierbar, nach Kundenwunsch Grösse Auflösung QVGA 320 x 240 VGA 640 x 480 WVGA (860 x 480) + farbig Backlight + weiss + Helligkeit einstellbar + resistiv oder kapazitiv Option auf Kundenwunsch + Folientastatur mit integrierten LEDs Schnittstellen nach Kundenwunsch Standard mit UART + UART + SPI + I2C + CAN + USB + Ethernet + Audio + SD-Card (SDIO) + und weitere Seite 4/8

8 15 Auflösung QVGA 320 x 240 VGA 640 x 480 WVGA (860 x 480) + farbig Backlight + weiss + Helligkeit einstellbar + resistiv oder kapazitiv Option auf

5 3.3 Variante Single Board + Low Cost + kompakte Bauform + Applikation auf -Board integriert - & Applikationssteuerung Serial Link SD Card CPU imx28 Interface JTAG Ethernet USB2.0 UART I2C, SPI CAN ADC RTC ROM SRAM LCD Backlight Display Flash RAM Step Up LED I/O Applikation Blockschaltbild Variante Single Board 3.4 Variante Submodul + modular + Applikation von getrennt + viel Platz für komplexe Applikation + Erstfehlersicherheit kann realisiert werden BASE BOARD Applikations-Steuerung CPU imx28 Interface JTAG Ethernet USB2.0 UART I2C, SPI CAN ADC RTC ROM Management SRAM LCD Backlight Display SD Card Flash RAM Step Up LED NECTOR Base Board Microcontroller Applikation Serial Link Blockschaltbild Variante Submodul Seite 5/8

4 Variante Submodul + modular + Applikation von getrennt + viel Platz für komplexe Applikation + Erstfehlersicherheit kann realisiert werden BASE BOARD Applikations-Steuerung CPU

6 3.5 Variante dezentral + modular + Applikation von getrennt + grosse Distanzen zwischen MMI und Applikation möglich + viel Platz für komplexe Applikation + Erstfehlersicherheit kann realisiert werden + mehr als 1 MMI möglich + mehr als 1 Applikations-Board möglich SD Card CPU imx28 Interface JTAG Ethernet USB2.0 UART I2C, SPI CAN NECTOR ADC RTC ROM Flash Management SRAM RAM LCD Step Up LED Backlight Display Applikations- Steuerung 1 NECTOR Microcontroller Microcontroller Serial Link Applikations- Steuerung 2 NECTOR Serial Link Blockschaltbild Variante dezentral Seite 6/8

7 3.6 Software und Entwicklungstools Standard-Betriebssystem ist Linux (Linux-VM oder Embedded-Linux). Die Software wird mit dem QT Creator erstellt. Mit dem integrierten QT -Designer ist es möglich, die Oberfläche zu gestalten und den verwendeten QT-Elementen, Variablen und Werte zuzuordnen. Die Signale und Slots der Elemente können miteinander verknüpft werden. Der Quellcode, der zur Oberfläche gehört, wird während des Buildvorgangs automatisch erstellt. Grafiken werden in Ressourcen-Dateien in die Applikation integriert, können aber auch als Dateien auf dem Dateisystem eingebunden werden. QT unterstützt die Verwendung verschiedener Grafiken in den üblichen Formaten. Eigenschaften QT Creator + C++ Software-Library-Unterstützung für die Übersetzung von Texten ( QT Linguist) + integrierter -Designer ( QT Designer) + umfangreiche Grafik-Library + grosser Zeichensatz für verschiedene Sprachen (Lateinisch, Chinesisch, Japanisch und Kyrillisch) + Schriftgrössen wählbar + unterstützt verschiedene Schreibrichtungen (left-to-right, right-to-left) + Übernahme von Text und Zeichen aus verschiedenen Formaten, unter anderem ab MS-Office (z. B. Excel) + Verwalten von mehreren Sprachen + unterstützt die üblichen Zahlen-, Datum- und Zeitformate; Darstellung von Symbolen in unterschiedlicher Grösse + integrierter Debugger Vorteile + Anwender kann problemlos die - oder Applikations-Software erstellen + einfache Übertragung der -Software auf die Target-Hardware via SD-Card + -Software kann ohne Target-Hardware erstellt und visualisiert werden Entwicklungstool QT Creator Seite 7/8

Die Signale und Slots der Elemente können miteinander verknüpft werden. Der Quellcode, der zur Oberfläche gehört, wird während des Buildvorgangs automatisch erstellt.

8 4 Richtpreise Beispiel 1 Beispiel 2 Display Grösse 3.5 Grösse 7.0 Auflösung 320 x 240 Pixel Auflösung 800 x 480 Pixel Grösse 70 x 53 mm, farbig Grösse 152 x 91 mm, farbig Backlight weiss weiss resistiv resistiv CPU IMX28 IMX28 SDRAM 64 Mbit 64 Mbit Flash 128 Mbit 128 Mbit Herstellkosten bei 100 Stk. ca. CHF/Stk bei 100 Stk. CHF/Stk bei 1000 Stk. ca. CHF/Stk bei 1000 Stk. CHF/Stk Iftest AG + Systempartner für Industrie- und Medizin-Elektronik + Dienstleistungen Elektronik-Entwicklung Leiterplatten-Layout Prototypen & Industrialisierung/NPI Elektronik-Produktion Whitepaper #4 Mai 2014 Autor & Kontakt Werner Kunz Leitung Verkauf Schweiz Tel werner.kunz@iftest.ch Iftest AG Schwimmbadstrasse 43 CH-5430 Wettingen Tel Fax info@iftest.ch Systempartner für Industrie- und Medizin-Elektronik Zertifiziert nach ISO 9001, ISO 13485, ISO 14001, EKAS 6508 und UL ZPVI2

128 Mbit Herstellkosten bei 100 Stk. ca. CHF/Stk. 86.00 bei 100 Stk. CHF/Stk. 160.00 bei 1000 Stk. ca. CHF/Stk. 57.00 bei 1000 Stk. CHF/Stk. 105.

Ähnliche Dokumente

Moderne Organisationen brauchen Flexibilität

Türschild 4.3 Moderne Organisationen brauchen Flexibilität Stellen Sie sich vor, alle Räume eines Gebäudes haben ein digitales Türschild und Sie können die Anzeige bei Veränderungen schnell von einer zentralen