3 種數位電子看板標準:何者最佳?

October 30, 2018 Brandon Lewis

數位看板是一種商業技術,會隨著消費者的步調演進。單單在過去幾年,我們就已經看到數位電子看板系統結合許多新功能,包括觸控螢幕、虛擬助理、影像分析和 8K 顯示器等等。

因此,在上市時程緊迫的情況下,製造商也愈來愈難開發出完全自訂的電子看板平台。相反地,許多製造商已將開發方向轉移至標準化的模組化硬體,讓他們得以運用新一代的功能,而不需要密集的設計週期。

目前有百分之 70 的數位電子看板已部署 Intel® 技術,而這多要歸功於 Intel® Next Unit of Computing (Intel® NUC) 等熱門硬體,以及 Open Pluggable Specification (OPS)、Mini OPS 和 OPS+ 標準。這些平台為數位看板系統提供高度可擴充性的基礎,以及因應 Intel® Smart Display Module (Intel® SDM) 這類更為纖薄節能的平台之移轉途徑。

Intel® Next Unit of Computing (Intel® NUC) 涵蓋基本功能

雖然 Intel NUC 平台並非專為數位電子看板應用打造,但該平台提供快速、簡易且可設定的迷你電腦,讓 OEM 能夠打造入門級的數位電子看板系統。由於希望媒體播放器盡可能不造成干擾,可商用部署的 NUC 數位電子看板套件因此用 4 吋 x 4 吋的小巧無風扇封裝,提供第 8 代 Intel® 酷睿 處理器的效能。

NUC 目前搭載的 Intel Core 處理器提供整合式圖形技術,最高達 Iris® Plus 顯示晶片 655,其可提供高達 4K 的解析度(更新頻率 60 Hz),並支援多個獨立顯示器。精選的第 8 代 Core 處理器也搭載 Intel® 博銳 技術,提供多核心、多執行緒效能,適合影像分析等多種使用案例,以及適合遠端平台管理與安全性的 Intel® 主動管理技術(圖 1)。

圖 1. Intel® NUC 套件 NUC8i7BEH 搭載第 8 代 Intel® 酷睿 i7 處理器,支援三台獨立顯示器。(資料來源:Intel® 公司

但 NUC 平台最大的優勢在於它的擴充性和模組化功能,這兩點充分展現在豐富多樣的圖形輸出、有線及無線連接能力,以及其他 I/O 當中。這些功能可由內部設計團隊重新設定,以協助加速部署 NUC 裝置並搭配各式各樣的 VESA 可安裝式顯示器,在未來也能協助無縫升級至進階 NUC 技術。

除此之外,數位電子看板設計師在搜尋完全隨即可用的 NUC 解決方案或獨立的 NUC 主機板時,可以從廣泛的第三方 NUC 價值鏈體系中找到數十種選項。

Open Pluggable Specification (OPS):專為電子看板設計

OPS 首見於 2010 年,做為將整合式顯示器和媒體播放器的系統架構進行標準化的方式。原始的 OPS 規格定義為運算模組,且置於 180 公釐 x 119 公釐 x 30 公釐的插入式機殼中。可插拔式機殼使用 80 針腳 JAE TX24A/TX25A 接頭,連接主機顯示器的視訊、音訊、電源、控制和其他訊號(圖 2)。

圖 2. Intel® Open Pluggable Specification (Intel OPS) 定義為 180 公釐 x 119 公釐 x 30 公釐插入式架構,這種架構將顯示器和媒體播放器的設計標準化。(資料來源:Intel® 公司

自問世以來,OPS 為了滿足更小體積和更高效能的市場需求,而有所進化。舉例來說,Mini OPS 規格運用類似的針腳輸出和散熱設計需求,但移除外殼來將尺寸縮小至 103 公釐 x 119 公釐 x 30 公釐(圖 3)。Mini OPS 也使用支援 4K 解析度的全新連接器,使標準非常適合用於較薄而且節能的顯示器。

圖 3.  Mini Open Pluggable Specification (Mini OPS) 的體積幾乎只有原始 OPS 規格的一半。(資料來源:Sharp Electronics

另一方面,OPS+ 規格的設計重點在於提供尖端功能,例如支援一台 8K 解析度顯示器或同時支援最多三台 4K 顯示器。OPS+ 之所以能提供這些功能,是因為它維護原始的 OPS 連接器以維持向下相容性,同時也新增第二個支援 USB 3.0、USB 2.0、PCIe 和前述顯示介面的高速連接器(圖 4)。這種高速連接器可以使用較高效能的處理器,例如 Intel® Xeon® 處理器 E3 搭配整合式 FPGA。

圖 4. Axiomtek 的 OPS700-520 與 Open Pluggable Specification+ (OPS+) 相容,並支援第 8 代 Intel® 酷睿 處理器。(資料來源:Axiomtek

有了相同的外型規格、向下相容的連接器以及大幅提升的運算效能,OPS+ 能夠提供因應更先進裝置管理、安全性和零售/影像分析功能的移轉途徑。

縮小 Intel® Smart Display Module (Intel® SDM) 以因應薄型顯示器

隨著數位看板朝著更薄、更輕、更高度整合的系統發展,全新的標準化解決方案將變得更加強勢。為此,Intel® SDM 提供了兩種外型規格的可換式卡片且其厚度僅有 20 公釐,以直接套入顯示器設計。

SDM Small (SDM-S) 和 SDM Large (SDM-L) 規格尺寸分別為 60 公釐 x 100 公釐 x 20 公釐 和 175 公釐 x 100 公釐 x 20 公釐,兩者皆可支援多個世代的 Intel 處理器,包含 Intel Atom® 和 Intel Core 產品系列。高速 PCIe 卡邊緣連接器讓模組能支援多種運算解決方案,同時也能驅動 8K 解析度顯示器和視訊擷取功能(影片 1)。

影片 1. Intel® Smart Display Module (SDM) 支援多種處理器選項與效能等級,適合各式各樣的數位電子看板使用案例。(資料來源:Intel® 公司

目前有超過 20 家顯示器廠商所開發的顯示器,以及超過 70 家製造商所設計的主機板,都與 Intel SDM 解決方案相容。這類主機板的範例之一是 Axiomtek 所推出的 SDM300S,這款 Intel SDM-S 模組支援四核心 Pentium® 處理器 N4200 與雙核心 Celeron® 處理器 N3350,以及最高 8 GB 的 LPDDR4 記憶體(圖 5)。

圖 5. Axiomtek 的 SDM300S 是一款搭載四核心處理器的 Intel® Smart Display Module Small (Intel® SDM-S) 主機板。(資料來源:Axiomtek

更小的電子看板,強大而簡單

數位電子看板產業競爭激烈,意味著 OEM 必須持續有新功能面市,才能掌握新商機。這可能會導致工程團隊面臨沉重的壓力,特別是市場上已經有了更薄、更高解析度而且具備更多功能的顯示器。

無論產品是入門級或高效能,是傳統或創新類型,本文所述的硬體標準都能讓數位電子看板製造商以經濟實惠的價格快速滿足設計需求。對於企業與一般使用者而言,這些標準確保能穩定提供即時、精彩的多媒體技術,帶來更多交流、互動與交易。

作者簡介

Brandon Lewis

Brandon is responsible for Embedded Computing Design’s IoT Design, Automotive Embedded Systems, Security by Design, and Industrial Embedded Systems brands, where he drives content strategy, positioning, and community engagement. He is also Embedded Computing Design’s IoT Insider columnist, and enjoys covering topics that range from development kits and tools to cyber security and technology business models. Brandon received a BA in English Literature from Arizona State University, where he graduated cum laude.

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