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HMI / Embedded Trends

Standard, aber bitte individualisiert

26. April 2019, 16:44 Uhr | Stephan Meyer-Loges, Projektleiter im Solutionsteam bei Garz & Fricke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Embedded Systems mit Pinguin und Androiden

Das eigentlich für mobile Anwendungen konzipierte Android hat den großen Vorteil, dass es Anwendern wie Integratoren bereits vom Mobiltelefon her bekannt ist. Dadurch lassen sich Android-basierte HMIs ganz intuitiv nutzen, so wie man es heute von Smartphones und Tablets gewöhnt ist. Das System eignet sich aufgrund seiner Konzeption für Mobile Devices auch sehr gut für den Embedded Bereich, weil viele Komponenten in beiden Bereichen zum Einsatz kommen. So ist das Google-System bereits für den Einsatz von arm-Prozessoren sowie deren Derivate optimiert und läuft entsprechend performant auf eingebetteten Systemen.

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Dank der software-seitigen Vorbereitung für verschiedenste Sensoren und Kameras in Android, den gut nutzbaren Programmierschnittstellen zu Funkmodulen wie LTE und WLAN sowie zum Nahbereichsfunk Bluetooth und NFC sowie der Integration von Positionierungssysteme wie GPS und Glonass, bieten sich Android-basierte Embedded Systeme für den Einsatz in Industrie-4.0- bzw. IoT-Szenarien an.

Doch Android ist kein Muss. Etabliert und weit verbreitet sind Betriebssysteme auf Yocto-Basis. Yocto muss man sich dabei vorstellen wie einen Werkzeugkasten für individuelle GNU/Linux-basierte Betriebssysteme. Neben den Tools zur Systemerstellung, dem Buildsystem, enthält Yocto vor allem „Beispielrezepte“. Das sind Vorlagen für die Softwareerstellung und Konfiguration, welche die Entwicklung vereinfachen und reproduzierbar gestalten. Das Yocto-Project wird unter dem Dach der Linux Foundation gemeinschaftlich gepflegt und von namhaften Branchengrößen wie Intel, NXP und Texas Instruments aktiv unterstützt und eingesetzt: daraus ergibt sich eine sehr gute Hardware-Unterstützung.

Perfekt ergänzt wird ein Yocto Linux durch das Framework Qt, dessen Herausgeber ebenfalls zu den Beteiligten des Yocto-Projekts gehören. Mit Qt wird die Gestaltung und Programmierung der grafischen Oberflächen vorgenommen. Die grafische Benutzeroberfläche (GUI) kann dabei sowohl mit C++ als auch QML- und teils sogar HTML-basiert programmiert werden. Die besondere Eignung für HMIs macht bei Qt die gute Unterstützung für Grafiken und Video aus, was die Einbettung in das GUI stark vereinfacht. Dabei bringt Qt OpenGL-Unterstützung mit, sodass bei passendem Board und Grafikchip die Anzeige der GUI, Effekte und Animationen sowie Videos von Hardware-Beschleunigung profitieren.

Garz und Fricke rechnet für 2019 damit, einerseits Android und andererseits die Kombi Yocto/Qt verstärkt einzusetzen. Denn die Nachfrage nach Unterstützung bei der GUI-Erstellung und nach Entwicklung kompletter grafischer Oberflächen nimmt stark zu.

Fazit

Für 2019 zeichnet sich ab, dass sich der Trend hin zu Standard-Produkten mit hoher Individualisierung fortsetzt. Spezialisten wie der Embedded-Systems-Hersteller Garz und Fricke aus Hamburg sind darauf gut vorbereitet.