Una guida pratica per un’implementazione rapida ed economica dei display: parte 2

PARTE 2.

Dall’ottimizzazione del display alle insidie più comuni e alle migliori pratiche

In questo articolo esplorerai le migliori pratiche di progettazione, dalla progettazione dell’interfaccia alla produzione di massa. Scoprirai come evitare le insidie più comuni e come ottimizzare le prestazioni del display e i costi di produzione sulla base di esempi reali.

Argomenti trattati:

• Scegliere l’interfaccia ottimale per l’architettura del sistema
• Considerazioni sull’alimentazione e strategie di ottimizzazione della potenza
• Integrazione di hardware e software utilizzando gli strumenti e le librerie di Riverdi
• Test di pre-certificazione e approcci di prototipazione
• Strategie per l’ottimizzazione dei costi e la scalabilità
• Le migliori pratiche per la pianificazione della supply chain e della logistica
• Errori ingegneristici comuni nell’integrazione dei display
• Raccomandazioni pratiche per ingegneri e progettisti di sistemi

Introduzione

Nella progettazione di sistemi embedded, il display non è solo un’interfaccia visiva: è il principale punto di interazione del dispositivo. La prima parte dell’articolo ha presentato i fondamenti della definizione dello scopo di un display. La seconda parte si concentra sulla guida dell’ingegnere attraverso le scelte del processo relative a interfaccia, alimentazione, hardware, software, test e logistica, in modo da ridurre non solo i costi ma anche i tempi.

Selezionare l’interfaccia e la piattaforma giusta

Avendo già stabilito le basi per la scelta di una tecnologia specifica, è il momento di passare alla progettazione dell’interfaccia. La scelta dell’interfaccia deve basarsi sull’architettura del sistema. Riverdi supporta l’integrazione tra diverse piattaforme embedded, come ad esempio:

Se non sei sicuro dell’interfaccia appropriata, Riverdi ti invita a contattare il suo team per consultare gli esperti su ogni caso specifico.

Decisioni di progettazione chiave per l’alimentazione

Le potenziali limitazioni dell’alimentazione influiscono in modo significativo sulle prestazioni del display.
Per questo motivo è opportuno definire la sua fonte di alimentazione all’inizio del processo: se sarà, come nella maggior parte dei casi, costante come modalità predefinita e collegata alla rete elettrica o se l’alimentazione sarà fornita da batterie.

Si possono quindi definire due approcci chiave:

Nel caso dell’alimentazione a batteria, possiamo ridurre il consumo energetico di una serie di componenti. La comprensione del caso d’uso e dell’ambiente operativo è fondamentale per una progettazione efficiente dal punto di vista energetico. Nella prima parte dell’articolo è stata effettuata un’analisi dettagliata di vari aspetti dell’applicazione del display.

Tecniche di ottimizzazione dei display a batteria:

• Riduzione dell’ intensità della retroilluminazione TFT
• Utilizzare le modalità di risparmio energetico (ad esempio, disabilitare il display mantenendo attivo il touchscreen).
• Adatta il design ai modelli di utilizzo specifici dell’applicazione

Integrazione di hardware e software

Riverdi supporta gli sviluppatori con firmware e driver software di basso livello. Possono essere scaricati gratuitamente da GitHub di Riverdi. In questo modo è facile e veloce assicurarsi che il display funzioni sul proprio sistema. Queste risorse ti aiuteranno anche a risolvere problemi come l’integrazione dei driver e le tempistiche corrette.

Inoltre, gli ingegneri che lavorano su piattaforme Linux o Windows possono utilizzare librerie GUI ampiamente disponibili con i propri team di programmatori e designer. Tuttavia, per le applicazioni GUI embedded, Riverdi fornisce stack grafici integrati con i propri display.

Prototipazione e test di pre-certificazione

Riverdi garantisce la prototipazione rapida del display e la predisposizione alla certificazione, particolarmente importante per dispositivi come quelli medici ma anche per qualsiasi altro macchinario esposto a condizioni operative difficili.

A questo proposito, le soluzioni Riverdi offrono fiducia nei progetti più impegnativi grazie a:

• Test preliminare:

  Tutti i display standard Riverdi sono testati dal punto di vista ambientale:

  • Temperatura
  • Umidità
  • Affidabilità operativa
  • Emissione elettromagnetica e immunità
• Documentazione
  I rapporti di prova sono generalmente disponibili sul sito web di Riverdi. In caso contrario, sono disponibili su richiesta.
• Strumenti di prototipazione:
  • Display HDMI:
    Consigliato per l’acquisto come primo tipo grazie alla possibilità di collegarsi in modo plug-and-play a qualsiasi PC e di effettuare i primi test.
  • Schede aggiuntive e kit di valutazione:
    Consentono di configurare rapidamente i display integrati e di testare immediatamente le prestazioni.
  • Prodotti standard:
    Punto di partenza ideale per il proof-of-concept

Semplificando la valutazione delle prestazioni, questi strumenti rendono i display standard non solo ideali per l’avvio di un progetto e la prototipazione, ma accelerano anche il time-to-market del prodotto.

Dalla prototipazione alla produzione di massa – ottimizzazione dei costi

Riverdi offre strategie di personalizzazione e riduzione dei costi per scenari di produzione di massa. Questo processo spesso inizia con la scelta da parte del cliente di uno dei prodotti standard Riverdi, come l’EVE4 Intelligent Display o l’STM32. Questi dispositivi sono dotati di quasi tutte le risorse e le soluzioni possibili. Poiché Riverdi consente la personalizzazione dei prodotti standard, il cliente può eliminare dalla scheda PCB gli elementi del display non necessari quando passa alla produzione di massa.

Una volta passati dal prototipo ai volumi di produzione di massa (1.000+ unità), è consigliabile rivedere i requisiti di progettazione con il supporto degli esperti Riverdi per mettere a punto il display e ridurre i costi senza compromettere la qualità.

Pianificazione della logistica e della catena di approvvigionamento

Il modello logistico Riverdi incentrato sul cliente garantisce un’elevata flessibilità e consegne puntuali. L’azienda ha molti clienti diretti con contratti annuali o più lunghi, il che conferma quanto Riverdi li supporti in modo completo nella logistica.

Dal punto di vista dei clienti, le soluzioni più utili sono:

• Flessibilità di consegna:
  Ordina in grandi quantità (ad esempio, 1000 o 10.000 display) o ricevi in piccoli volumi (ad esempio, 100 o 1000 unità/mese). Questi intervalli possono essere stabiliti con il team Riverdi ogni tre mesi.
• Blocco dei prezzi e sicurezza delle scorte:
  Riverdi preacquista, produce e stocca gratuitamente le scorte di materiale per i contratti a lungo termine, in modo che il cliente possa ricevere gli espositori su richiesta, esattamente quando ne ha bisogno.
• Ubicazione del magazzino:
  Il magazzino europeo di proprietà della società e la sua fabbrica co-locata consentono di effettuare spedizioni rapide ed efficienti, di disporre di ingenti scorte di materiali e di pianificare in anticipo la produzione.
  
• Tasso di consegna puntuale:
  Poiché ogni processo Riverdi viene misurato, il tasso di consegna puntuale dell’azienda è del 97-98%, un valore considerato molto alto in un mercato volatile come quello dei componenti per display.

Nel complesso, questo modello è pensato per sostenere progetti a lungo termine con prezzi prevedibili e catene di approvvigionamento stabili.

Errori comuni di ingegneria da evitare

Dalle osservazioni reali di Riverdi, uno degli errori più frequenti e costosi che gli ingegneri commettono è quello di sottovalutare l’importanza del display nella prima fase di progettazione. In molti casi, i team di sviluppo iniziano con un’idea generale per un dispositivo – ad esempio, un distributore automatico o uno strumento cosmetico – e acquistano immediatamente un display a caso dal mercato solo per iniziare la prototipazione.

In questa fase, l’attenzione è tipicamente rivolta alla funzionalità del sistema e allo sviluppo del controller, mentre il display viene trattato come un componente temporaneo che può essere sostituito in seguito. Sfortunatamente, questo porta spesso a grossi intoppi quando il progetto avanza verso la produzione di massa.

Ecco una sintesi degli errori tecnici più comuni nell’integrazione dei display:

È importante sottolineare che questi errori sono spesso dovuti a un’eccessiva fiducia nell’integrazione futura. Gli ingegneri acquistano arbitrariamente un display a basso costo pensando che la scelta finale possa essere fatta in ritardo, dopo aver costruito un prototipo funzionante. Tuttavia, i sistemi embedded sono architetture strettamente integrate e cambiare il display in una fase successiva può richiedere una riprogettazione completa dei connettori, del firmware, del layout del PCB o dei componenti meccanici.

Per riassumere in breve, i problemi tipici causati da una cattiva selezione iniziale includono:

• Luminosità insufficiente per applicazioni all’aperto,
• Utilizzo di controller tattili di tipo consumer che non sono in grado di gestire vetri di copertura più spessi o guanti,
• Impossibilità di superare le certificazioni di prodotto, ad esempio per i dispositivi medici,
• Riprogettare il display per la produzione di massa si rivela alla fine troppo impegnativo e costoso.

Un’altra insidia comune è la scelta di un display che non può essere utilizzato, spessoa causa della mancanza di supporto software. Questo porta gli ingegneri a trascorrere settimane di prove ed errori di debug, per poi rivolgersi a Riverdi per ottenere supporto, solo per scoprire che il display dell’altro produttore non è supportato e non è possibile offrire assistenza.

Ci sono anche esempi reali di team che passano mesi a sviluppare schede controller per display personalizzate basate su STM32, lottando con i livelli di driver e gli stack grafici, anche se Riverdi offre soluzioni completamente integrate e pronte per la produzione.

Raccomandazioni su come evitare errori

Piuttosto che sprecare tempo prezioso e risorse ingegneristiche per un’integrazione incerta del display, è molto più efficiente lavorare con un produttore di display affidabile fin dall’inizio. Scegliere un display ben documentato, con firmware completo, esempi di hardware e supporto tecnico, accelererà lo sviluppo, ridurrà i rischi e garantirà una transizione fluida alla produzione.

Il display rappresenta il dispositivo e le migliori pratiche per gli ingegneri.

Quando si sviluppa un dispositivo embedded, molti ingegneri e integratori di sistema si concentrano naturalmente sulle funzionalità principali del sistema: la scelta del processore, la logica di controllo, la connettività o la gestione dell’alimentazione. I display vengono spesso considerati secondari e il loro ruolo nella progettazione viene rimandato a fasi successive. Questo approccio può portare a problemi fondamentali di progettazione e di funzionamento, in quanto la percezione che l’utente ha del dispositivo è determinata principalmente dall’affidabilità e dalla sensibilità del touchscreen.

Un processo interno o un design hardware ben ottimizzato possono essere compromessi da un’interfaccia del display poco performante. Se il touchscreen è lento, l’immagine è debole o l’interfaccia si guasta a intermittenza, il dispositivo viene giudicato inaffidabile, anche se tutto il resto funziona perfettamente.

Un esempio potrebbe essere il design di una macchina da caffè. Il processo di preparazione interno può essere tecnicamente eccellente. Ma se il display non comunica in modo chiaro, risponde male al tatto o non funziona all’aperto a causa della scarsa luminosità, la macchina sarà percepita come di bassa qualità.

Raccomandazioni su come implementare le migliori pratiche

Per evitare questo scollamento tra le prestazioni del sistema e l’esperienza dell’utente, gli ingegneri dovrebbero seguire una serie di best practice che pongono il display al centro della strategia dell’interfaccia utente:

Riverdi come partner per l’implementazione

Oltre a fornire l’hardware per i display, Riverdi offre competenza e supporto durante tutto il processo decisionale e di implementazione:

• Consulenza tecnica:
  guida ingegneristica sulle soluzioni di visualizzazione ottimali per applicazioni specifiche
• Accesso alla documentazione:
  disponibilità immediata della documentazione tecnica completa senza barriere di registrazione
• Assistenza alla prototipazione:
  kit di valutazione e supporto per lo sviluppo rapido di proof-of-concept
• Partnership a lungo termine:
  supporto dalla progettazione iniziale alla produzione in serie e al ciclo di vita del prodotto

Questo approccio di partnership assicura che i team di ingegneri possano prendere rapidamente decisioni informate, con la certezza di scegliere la tecnologia di visualizzazione ottimale sia per l’implementazione immediata che per il successo a lungo termine del prodotto.

Conclusione

L’integrazione di un display non è solo un compito tecnico, ma un insieme di decisioni strategiche di design. Con i sistemi embedded sempre più compatti e specializzati, il display è la principale superficie di interazione dell’utente e un componente determinante della qualità percepita.

Dalla scelta dell’interfaccia all’ottimizzazione della potenza, dalla prototipazione alla produzione di massa e alla logistica, ognifase richiede una pianificazione dettagliata. Riverdi supporta gli ingegneri non solo con hardware di alta qualità, ma anche con una guida personalizzata, librerie certificate e soluzioni logistiche scalabili.

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