PCs de painel industriais ARM vs. x86: como escolher

Um PC de ecrã tátil com arquitetura ARM e outro com arquitetura x86 podem parecer idênticos e apresentar ecrãs de operação semelhantes. As diferenças tornam-se mais evidentes quando se instala a aplicação, se ligam os periféricos e se planeia o próximo lote de produção.

Comece pelo software. Se a sua aplicação e os controladores de dispositivo forem compatíveis apenas com x86, um PC de ecrã tátil x86 é normalmente a escolha mais prática. No caso de um terminal Android ou de uma interface Linux concebida especificamente para o efeito, a arquitetura ARM pode ser uma boa opção quando a placa, o software e os periféricos são compatíveis entre si. Se ambas as plataformas preencherem os requisitos, compare o desempenho real em condições de trabalho, o consumo energético da unidade completa e o custo de integração.

Nenhuma das arquiteturas, por si só, garante um custo mais baixo, um funcionamento sem ventoinha ou uma maior fiabilidade.

ARM vs x86: Principais diferenças para projetos de PC de ecrã tátil

ARM e x86 são arquiteturas de conjuntos de instruções de processadores. Estas arquiteturas determinam o software nativo que um processador pode executar, mas não especificam o desempenho, o método de refrigeração nem as opções de expansão de um PC de ecrã completo.

Ponto de decisão	PC com ecrã tátil com processador ARM	PC com ecrã tátil x86	O que solicitar
Compatibilidade do software	É necessário ter uma versão do aplicativo compatível e as dependências necessárias	É frequentemente compatível com o software existente para Windows x86	Arquiteturas suportadas pela aplicação e por cada SDK
Sistema operativo	O Android e o Linux incorporado são comuns	O Windows e o Linux são sistemas operativos comuns	Imagem exata do sistema operativo suportado e revisão da placa
Carga de trabalho	O desempenho varia consoante o SoC e o suporte de software	O desempenho varia consoante o nível do processador e as definições de potência	Uma demonstração da vossa aplicação na unidade proposta
Alimentação e refrigeração	Estão disponíveis opções incorporadas de baixo consumo energético	Estão disponíveis opções de baixo consumo energético e de maior desempenho	Medições da unidade completa em condições comparáveis
Expansão	As interfaces e as peças substituíveis dependem da placa	As interfaces e as peças substituíveis dependem da placa	Especificações da placa e compatibilidade confirmada com periféricos
Custo do projeto	Os trabalhos de adaptação podem compensar a poupança em hardware	A preservação do software existente pode reduzir o trabalho de migração	Preço do hardware, acrescido dos custos de adaptação e validação do software

Utilize esta comparação para selecionar as configurações mais adequadas, e não para aprovar uma encomenda. Dois produtos que utilizem a mesma arquitetura podem apresentar diferenças substanciais.

Verifique os requisitos do seu software e dos seus periféricos

Confirme a aplicação e as suas dependências

Pergunte ao fornecedor do software quais as arquiteturas de processador, o sistema operativo e as configurações de hardware que este suporta. Um programa de instalação que funcione na máquina atual pode depender de uma biblioteca nativa, de um serviço de licenciamento ou de um SDK de dispositivo que não esteja disponível noutra arquitetura.

No caso do software personalizado, o acesso ao código-fonte ajuda, mas não torna a migração automática. As bibliotecas de terceiros, a aceleração gráfica e as funções específicas do hardware podem ainda assim exigir alterações.

Por exemplo, uma aplicação HMI pode ser executada no Linux, enquanto o SDK da câmara só está disponível para x86. O simples facto de ser compatível com o Linux não torna um PC de painel ARM adequado. Essa dependência da câmara tem de ser resolvida antes de se compararem os preços do hardware.

O Windows on Arm também requer uma avaliação cuidadosa. A Microsoft suporta a emulação de aplicações x86 e x64 em dispositivos Windows 11 Arm compatíveis, mas isso não se estende aos controladores do kernel, que necessitam de compilações Arm64. Também não significa que qualquer placa industrial ARM possa executar o Windows. Ver Explicação da Microsoft sobre a emulação de aplicações em Arm.

Quanto à questão específica de qual o sistema operativo mais adequado para o projeto, utilize o Guia do sistema operativo para PCs de painel industriais.

Verifique toda a cadeia de periféricos

Uma porta USB confirma a existência de uma ligação física, mas não garante a compatibilidade com todos os dispositivos USB. Verifique os modelos exatos da impressora, do scanner, da câmara, do leitor de cartões e do adaptador de comunicação utilizados pelo equipamento.

A questão relevante é: O fornecedor suporta este periférico, com este controlador ou SDK, na arquitetura e no sistema operativo propostos?

Se a alteração da arquitetura exigir a substituição do SDK ou alterações na aplicação, inclua na comparação o tempo de engenharia e a repetição dos testes. Um orçamento de hardware mais baixo pode ser contrabalançado pelo custo de adaptação de um sistema que já está a funcionar.

Comparar o desempenho real, a potência e o calor

Testar o trabalho que o terminal irá efetivamente realizar

Um ecrã de operação simples e um terminal que executa processamento de imagem local impõem exigências diferentes ao hardware. Até mesmo uma interface de navegador pode tornar-se exigente quando apresenta gráficos complexos, atualiza muitos valores em tempo real ou processa vídeo.

Execute a aplicação pretendida na resolução de ecrã necessária, com os periféricos reais ligados. Verifique as alterações no ecrã, a resposta tátil, o registo de dados e a comunicação enquanto as tarefas de fundo normais estiverem ativas. Deixe capacidade suficiente para o crescimento previsto do software.

A frequência do processador e o número de núcleos, por si só, não constituem uma comparação fiável entre arquiteturas. A GPU, a largura de banda da memória, o armazenamento e a otimização do software também influenciam o resultado.

Medir o painel PC na totalidade

Mantenha a consistência dos limites de medição. O TDP do processador, a potência da placa e a potência de entrada total do PC com ecrã tátil são valores diferentes.

Por exemplo, a Intel indica um TDP de 12 W para o Processador do N97. Não se trata de uma especificação de 12 W para um PC de ecrã tátil que inclui o processador, o ecrã, a retroiluminação, o armazenamento e outros componentes eletrónicos.

Compare os equipamentos candidatos com o mesmo brilho do ecrã, a mesma carga de trabalho e a mesma carga dos periféricos. Registe as condições de inatividade, de funcionamento normal e de funcionamento exigente. Num ecrã brilhante, a retroiluminação pode afetar significativamente o consumo energético total.

Verifique o arrefecimento na instalação prevista

Tanto os produtos ARM como os x86 podem utilizar designs sem ventoinha. Nenhuma das duas designações indica se a unidade se manterá dentro dos limites de temperatura no interior do seu invólucro.

Informe-se sobre as condições de funcionamento subjacentes à classificação de temperatura do fornecedor. Um teste realizado numa bancada aberta não permite determinar o desempenho num armário selado. Verifique o funcionamento contínuo na configuração de montagem prevista, tendo em conta a temperatura do invólucro e qualquer exposição solar. Verifique se ocorrem reduções de potência, bem como paragens.

Consulte as opções de expansão e substituição da placa

Escolha as interfaces de acordo com os requisitos reais do equipamento: portas Ethernet, interfaces seriais, dispositivos USB, CAN ou GPIO, conforme necessário. Confirme os controladores necessários e as características elétricas, incluindo o isolamento, quando a aplicação assim o exigir.

Em seguida, verifique o que pode ser alterado posteriormente. A memória RAM e o armazenamento podem estar soldados ou ser substituíveis em qualquer uma das plataformas. Um PC de ecrã tátil x86 não tem necessariamente um processador encaixado num soquete; uma placa ARM não tem necessariamente um design fixo e não expansível.

No caso de encomendas repetidas, pergunte qual a revisão da placa e quais os componentes que serão fornecidos, como é que as alterações são comunicadas e o que acontece se a placa for descontinuada. Uma placa de substituição pode exigir uma nova validação mecânica, elétrica e de software, mesmo que o seu processador utilize a mesma arquitetura.

Qual é a plataforma mais adequada para o seu projeto?

Projeto	Ponto de partida prático	O que poderia fazer com que a decisão fosse alterada?
Substituir o hardware que executa uma IHM do Windows já instalada	Avalie primeiro uma configuração x86 compatível	Uma solução ARM com suporte completo e com vantagens comprovadas em termos de migração
Criar um terminal em torno de uma aplicação Android	Avaliar uma placa ARM com a imagem do Android necessária e suporte aos periféricos	Dependências de aplicações, serviços ou SDKs de periféricos não suportados
Criar uma interface de navegador para Linux ou uma HMI personalizada	Selecione as duas arquiteturas em que a pilha de software as suporta	Resposta medida, suporte gráfico, orçamento de potência e custo de integração

O nome da aplicação não é suficiente para tomar uma decisão. Um quiosque equipado com um navegador e um leitor de códigos de barras tem requisitos de integração diferentes dos de um quiosque com câmaras, dispositivos de pagamento e análises locais.

Antes de aprovar a plataforma

A aprovação deve basear-se na configuração testada, incluindo a revisão da placa, a memória, o armazenamento, a imagem de software e os periféricos ligados. Registe quaisquer substituições acordadas, para que os lotes de produção posteriores possam ser avaliados de acordo com os mesmos requisitos.

Se ambas as plataformas cumprirem os requisitos, compare o preço do hardware, o esforço de adaptação do software e os custos de validação antes de tomar a decisão final. Não faz muito sentido poupar numa plataforma de processador se isso atrasar o lançamento do equipamento.

Para um Análise da configuração de um PC de painel industrial, envie à Eagle Touch os detalhes da sua aplicação e do sistema operativo, a lista de modelos de periféricos, os requisitos de visualização, as condições de instalação, a quantidade prevista e o período de fornecimento. Estes dados proporcionam à equipa uma base prática para a seleção do hardware a avaliar.