출입 통제 단말기를 위한 TFT LCD 및 HMI 아키텍처 선택 방법

출입 통제 단말기 디스플레이는 집중적이면서도 까다로운 작업을 수행합니다. 카메라, 자격 증명 판독기, 조명 시스템, 마이크, 스피커, 키패드, 지문 센서 또는 기타 인증 하드웨어와 함께 컴팩트한 전면 패널을 공유하면서 사용자에게 즉각적이고 명확한 피드백을 제공해야 합니다.

따라서 TFT LCD는 단말기의 한 부분에 불과합니다. 승인 또는 거부 메시지를 표시한다고 해서 자격 증명을 확인하거나, 액세스 결정을 내리거나, 도어를 직접 제어하지는 않습니다. 이러한 기능은 단말기 소프트웨어, 자격 증명 서브시스템, 도어 컨트롤러 및 광범위한 출입 통제 아키텍처에 속합니다.

OEM 팀의 경우 올바른 설계 프로세스는 완전한 사용자 상호 작용 및 시스템 경계를 정의하는 것에서 시작됩니다. 그런 다음 디스플레이 크기, 종횡비, 인터페이스 및 터치 기술을 독립적인 카탈로그 선택 사항으로 취급하지 않고 해당 아키텍처에 맞춰 선택할 수 있습니다.

디스플레이를 선택하기 전에 단말기의 역할을 정의하십시오.

“출입 통제 단말기”는 여러 가지 다른 제품을 설명할 수 있습니다. 간단한 리더기는 컴팩트한 상태 디스플레이만 필요할 수 있습니다. 근태 관리 단말기는 직원 정보, 일정 프롬프트 및 터치 내비게이션이 필요할 수 있습니다. 방문자 단말기에는 카메라, QR 코드 워크플로우, 인터콤 및 더 큰 그래픽 인터페이스가 포함될 수 있습니다. 생체 인식 단말기는 얼굴 위치 지정, 자격 증명 프롬프트, 등록 및 거래 피드백을 조정해야 할 수 있습니다.

첫 번째 엔지니어링 단계는 어떤 기능이 단말기 자체에서 수행되고 어떤 기능이 다른 곳에서 수행되는지 문서화하는 것입니다.

“4인치 Android 액세스 디스플레이”와 같은 요구 사항만으로는 충분하지 않습니다. 엔지니어링 기준에는 사용자 여정, 인증 방법, 도어 컨트롤러 아키텍처, 네트워크 종속성, 설치 환경, 시야 위치, 전원 공급 장치, 인클로저, 소프트웨어 소유권 및 생산 수량도 정의되어야 합니다.

전면 패널 아키텍처에서 디스플레이 형식을 선택하십시오.

출입 통제 단말기는 일반적으로 전면 표면이 화면 외에도 다른 구성 요소를 수용해야 하기 때문에 공간 제약이 있습니다. 카메라는 눈높이 근처에 유지되어야 할 수 있습니다. RFID 안테나는 의도된 작동을 방해하는 재료 및 전자 장치를 피해야 합니다. 지문 센서는 접근 가능한 물리적 위치가 필요합니다. 스피커, 마이크 및 조명 구성 요소는 개구부 또는 제어된 광학 경로가 필요합니다.

디스플레이 형식은 이 레이아웃을 따라야 합니다.

컴팩트 가로 디스플레이

작은 가로 TFT LCD는 단말기가 주로 상태, 짧은 지침, 아이콘 또는 간단한 PIN 인터페이스를 표시할 때 잘 작동할 수 있습니다. 너비가 텍스트와 나란히 배치된 시각적 요소를 지원할 수 있지만, 리더기나 카메라와 전면 패널의 수평 공간을 놓고 경쟁할 수 있습니다.

세로 터치스크린

세로 디스플레이는 자격 증명 제시, PIN 입력, 얼굴 위치 지정, 대기 및 결과 보기와 같은 세로로 정렬된 단계를 지원할 수 있습니다. 이 형식은 좁은 벽걸이형 단말기에 자연스럽게 맞을 수 있습니다. 팀은 여전히 터치 대상 크기, 한 손 조작, 텍스트 길이 및 카메라 배치를 확인해야 합니다.

바형 디스플레이

좁은 바형 LCD는 제품이 자격 증명 판독기 위나 옆에 슬림한 상태 영역을 필요로 할 때 유용할 수 있습니다. 독특한 산업 디자인을 제공하고 카메라나 센서를 위한 공간을 확보할 수 있습니다. 그러나 늘어난 종횡비는 기존 UI 레이아웃을 제한하므로, 애플리케이션은 활성 영역에 맞게 특별히 설계되어야 합니다.

RJY Display의 공개 Smart Access 데모는 소형 바형 LCD와 Android 마더보드를 사용하여 특정 액세스 단말기 프로젝트에 대해 이 아키텍처를 고려할 수 있음을 보여주었습니다. 이 데모는 모든 바형 디스플레이나 Android 보드가 모든 출입 통제 시스템에 자동으로 적합하다는 증거로 해석되어서는 안 됩니다.

빠르고 명확한 피드백을 중심으로 UI를 설계하십시오.

도어 단말기 상호 작용은 짧습니다. 사용자는 출입구에 서서 복잡한 인터페이스를 연구할 것으로 기대하지 않습니다. 디스플레이는 단일 색상, 작은 아이콘 또는 짧은 애니메이션에 의존하지 않고 현재 상태를 명확하게 해야 합니다.

최소한 다음에 대한 시각적 동작을 정의하십시오:

• 대기 및 준비;
• 자격 증명 감지됨;
• 자격 증명 평가 중;
• 액세스 허용됨;
• 액세스 거부됨;
• 2차 인증 필요;
• 유효하지 않거나 읽을 수 없는 자격 증명;
• 해당되는 경우 도어 열림, 도어 유지 또는 도어 강제 상태;
• 단말기 오프라인 또는 컨트롤러 사용 불가;
• 서비스, 유지보수 또는 변조 상태;
• 전원 또는 네트워크 중단 후 복구.

성공 및 실패 상태는 이해될 수 있을 만큼 충분히 오래 표시되어야 하지만, 화면은 이전 사용자에 대한 정보를 노출하지 않고 개인정보를 보호하는 대기 상태로 돌아가야 합니다.

명암비 및 터치 대상

임베디드 단말기 인터페이스가 자동으로 웹 페이지는 아니지만, WCAG 2.2는 유용한 UI 설계 참고 자료를 제공합니다. 최소 명암비 기준에 따라 일반 텍스트의 경우 최소 4.5:1, 큰 텍스트의 경우 3:1의 명암비를 지정합니다. 또한 터치로 작동되는 인터페이스에 대한 최소 및 향상된 포인터 대상 지침을 정의합니다.¹

이러한 값이 제품의 해당 접근성 요구 사항이나 실제 기기 테스트를 대체하지는 않습니다. 이는 텍스트, 아이콘 및 컨트롤을 평가하기 위한 시작점을 제공합니다. 최종 가독성은 여전히 픽셀 밀도, 글꼴 렌더링, 커버 글라스 반사, 시청 거리, 설치 높이, 주변 조명 및 실제 사용자의 시력에 따라 달라집니다.

허용 및 거부 상태를 구분하기 위해 색상만 사용하지 마십시오. 색상을 명확한 아이콘, 텍스트, 오디오 또는 기타 적절한 신호와 결합하십시오. UI는 도어 컨트롤러가 상충되는 상태를 보고하는 동안 녹색 확인 메시지를 표시하는 것도 피해야 합니다.

디스플레이, 터치 및 인증 입력을 분리하여 유지하십시오.

디스플레이는 출력 장치입니다. 터치 센서, 카메라, RFID 리더기, 지문 센서, 키패드 및 마이크는 별도의 입력 시스템입니다. 호스트 프로세서와 인클로저를 공유할 수 있지만, 인터페이스, 드라이버, 타이밍 요구 사항 및 오류 모드가 다릅니다.

하나의 하위 시스템에서 발생한 오류는 다른 하위 시스템에 의해 가려져서는 안 됩니다. 예를 들어, 작동하는 LCD가 자격 증명 리더기가 온라인 상태임을 증명하지 않으며, 카메라 미리보기가 생체 인식 처리 또는 도어 컨트롤러의 가용성을 증명하지 않으며, 터치 애니메이션이 요청된 작업이 수락되었음을 증명하지 않습니다.

LCD-호스트 간 인터페이스를 신중하게 선택하십시오.

디스플레이 경로는 선택된 호스트 보드에 따라 달라집니다. 소형 임베디드 시스템은 RGB, MIPI DSI, LVDS, eDP, SPI 또는 기타 지원되는 패널 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 컨트롤러 보드 디스플레이는 대신 HDMI와 같은 외부 비디오 소스를 수용할 수 있습니다.

이러한 아키텍처는 임의로 혼합되어서는 안 됩니다. HDMI는 수동으로 원시 MIPI, RGB, LVDS 또는 eDP 패널을 구동할 수 없습니다. 소스 비디오를 LCD가 요구하는 전기적 형식, 타이밍 및 초기화로 변환하려면 능동 수신기, 브리지, 스케일러 또는 컨트롤러 보드가 필요합니다.

터치는 별도의 입력 경로로 유지됩니다. 일반적인 HDMI 터치 디스플레이에서 HDMI는 이미지를 전달하고 USB는 터치 좌표를 전달합니다. 임베디드 터치 컨트롤러는 대신 I²C 또는 다른 인터페이스를 통해 연결될 수 있습니다. USB Implementers Forum은 호환 USB 입력 장치에서 사용하는 HID(Human Interface Device) 클래스 사양을 발행합니다.²모듈을 선택하기 전에 다음 사항을 확인하십시오:.²

호스트 보드 모델 및 하드웨어 개정판;

• 기본 디스플레이 출력 및 커넥터;
• LCD 해상도, 타이밍 및 픽셀 형식;
• 인터페이스 레인, 채널 또는 버스 구성;
• 패널 전원 레일, 리셋 및 활성화 시퀀스;
• 백라이트 전압, 전류 및 밝기 제어 방법;
• 터치 컨트롤러 인터페이스 및 운영 체제 드라이버;
• 화면 회전 및 터치 좌표 회전;
• 부트 로고, 복구 화면 및 애플리케이션 시작 동작;
• 카메라, 리더기, 오디오 및 외부 I/O 요구 사항.;
• 출입 단말기에는 디스플레이, 터치 UI, 카메라, 오디오 및 네트워크 애플리케이션을 구동하는 Android 또는 Linux 컴퓨팅 보드가 포함될 수 있습니다. 동일한 인클로저에는 도어 제어 전자 장치가 포함될 수도 있고, 단말기가 별도의 보안 컨트롤러와 통신할 수도 있습니다.

HMI 컴퓨터를 도어 제어 경계와 분리하십시오.

프로젝트는 출입 결정을 내리는 구성 요소와 잠금 장치에 전원을 공급하는 구성 요소를 정의해야 합니다. 그래픽 애플리케이션이 단순히 화면의 호스트 보드에서 실행된다는 이유만으로 유일한 보안 경계로 간주되어서는 안 됩니다.

별도의 도어 컨트롤러, 잠금 회로 및 관리 서버에 연결된 출입 통제 HMI.

이것이 모든 RJY Display 보드 또는 제안된 단말기가 OSDP를 지원한다는 의미는 아닙니다. 프로젝트에 OSDP, RS-485, Wiegand, 이더넷, CAN, 릴레이 I/O 또는 기타 통신 방식이 필요한 경우, 해당 프로젝트에 대해 정확한 하드웨어, 전기 설계, 소프트웨어 구현 및 인증 요구 사항을 확인해야 합니다.³

오프라인 및 장애 동작 정의.

네트워크 손실, 서버 사용 불가 및 도어 컨트롤러 통신 손실은 서로 다른 이벤트입니다. UI는 단말기가 확인할 수 있는 상태만 표시해야 합니다.

해결해야 할 질문은 다음과 같습니다:.

단말기가 오프라인 상태에서 로컬로 승인된 자격 증명을 처리할 수 있습니까?

• 자격 증명, 권한 및 감사 기록을 저장하는 구성 요소는 무엇입니까?
• 네트워크를 사용할 수 없지만 로컬 출입이 계속 작동할 때 어떤 메시지가 표시됩니까?
• 단말기가 서버에는 연결할 수 있지만 도어 컨트롤러에는 연결할 수 없을 때 어떻게 됩니까?
• 전원 손실 후 불완전한 트랜잭션은 어떻게 복구됩니까?
• 시간, 언어 및 구성은 어떻게 동기화됩니까?
• 승인되지 않은 사용자로부터 어떤 정보를 숨겨야 합니까?
• 서로 다른 오프라인 상태에 다른 서비스 조치 또는 출입 정책이 필요한 경우 일반적인 "오프라인" 아이콘만으로는 충분하지 않습니다.

Android 보드는 그래픽, 네트워킹, 카메라, 오디오 및 애플리케이션 지원을 제공할 수 있지만, “Android 호환 LCD”는 완전한 엔지니어링 사양이 아닙니다. 정확한 패널, 보드 개정판, 부트로더, 커널, BSP, 디바이스 트리, 디스플레이 드라이버, 터치 드라이버 및 애플리케이션 이미지에 대한 호환성이 확립되어야 합니다.

통제된 구성으로서 Android 또는 임베디드 보드 호환성을 검토하십시오.

시스템 팀은 각 주변 장치가 지원되는 기본 인터페이스를 사용하는지 아니면 외부 브리지 또는 컨트롤러가 필요한지 확인해야 합니다. 사용 가능한 커넥터만으로는 모든 카메라, 디스플레이, 터치 센서, 자격 증명 리더기 또는 오디오 장치가 동시에 작동할 수 있음을 증명하지 않습니다.

프로토타입 승인 전에 소프트웨어 책임도 할당되어야 합니다:.

LCD 타이밍 및 패널 초기화;

• 백라이트 제어 및 유휴 정책;
• 터치 드라이버 및 보정;
• 화면 및 터치 회전;
• 카메라 드라이버 및 애플리케이션 파이프라인;
• 자격 증명 리더기 SDK 또는 프로토콜 통합;
• 도어 컨트롤러 통신;
• 시작, 워치독 및 애플리케이션 복구;
• 원격 업데이트 및 롤백 전략;
• 프로덕션 이미지 및 구성 관리.;
• production image and configuration management.

RJY Display는 정의된 디스플레이 프로젝트에 대한 컨트롤러 보드 및 펌웨어 논의를 지원하지만, 소프트웨어 적응은 프로젝트에 따라 달라집니다. 이는 자동 플러그 앤 플레이 기능으로 간주되어서는 안 됩니다.

커버 글라스, 터치 및 기계적 구조를 조정하십시오.

터미널 전면 패널은 하나의 기계적 및 광학적 어셈블리로 설계되어야 합니다. LCD 활성 영역, 터치 센서, 카메라 윈도우, 조명 개구부, 리더 안테나, 마이크, 스피커, 지문 센서, 인쇄된 테두리 및 장착 기능 모두가 제한된 공간을 두고 경쟁합니다.

다음에 대한 전체 도면을 검토하십시오:

• LCD 외곽선, 활성 영역 및 시야 영역;
• 터치 센서 및 커버 글래스 외곽선;
• 카메라 및 조명 광학 경로;
• 인쇄된 테두리 정렬 및 공차;
• FPC 배출구, 커넥터 위치 및 케이블 굽힘;
• 리더 안테나 위치 및 주변 재료;
• 스피커 및 마이크 음향 경로;
• 장착 하중, 접착 영역 및 제한 구역;
• 서비스 접근 및 교체 순서;
• 장비 제조업체가 정의한 개스킷, 조인트 및 인클로저 요구 사항.

커버 글래스는 기존 디스플레이 플랫폼을 기준으로 조정될 수 있지만, 완성된 터미널에 대한 충격, 침수 또는 환경 인증을 독립적으로 설정하지 않습니다. 이러한 특성은 전체 인클로저, 재료, 씰, 장착 및 검증 프로그램에 따라 달라집니다.

LCD뿐만 아니라 완전한 액세스 단말기를 검증하십시오.

테스트 이미지를 표시하는 디스플레이 샘플은 아직 검증된 터미널이 아닙니다. 대표적인 프로토타입에는 의도된 LCD, 터치 스택, 호스트 보드, 카메라, 조명, 자격 증명 리더, 오디오 하드웨어, 도어 컨트롤러 인터페이스, 전원 아키텍처, 케이블 라우팅, 인클로저 및 소프트웨어 릴리스가 포함되어야 합니다.

디스플레이 및 UI 검증

의도된 장착 높이, 시청 거리 및 접근 방향에서 모든 사용자 상태를 확인하십시오. 정상 및 낮은 주변 조명, 반사, 언어 변형, 긴 이름, 오류 텍스트, 화면 회전, 디밍, 웨이크업 및 개인 정보 보호 타임아웃을 테스트하십시오.

입력 및 주변기기 검증

조립된 인클로저 내에서 터치 정확도, 가장자리 동작, 리더 작동, 카메라 정렬, 조명, 지문 또는 키패드 접근, 오디오 레벨 및 마이크 성능을 확인하십시오. 한 번에 하나씩만이 아니라 주변기기를 함께 작동시키십시오.

장애 및 복구 검증

콜드 스타트, 반복적인 전원 사이클, 애플리케이션 재시작, 워치독 복구, 네트워크 연결 끊김, 서버 재연결, 도어 컨트롤러 통신 손실, 안전한 경우 주변기기 연결 끊김, 실패한 소프트웨어 업데이트 및 롤백을 테스트하십시오. 해당 승인된 시스템 이벤트 없이 화면이 액세스 허용 상태를 표시하지 않는지 확인하십시오.

생산 구성 관리

승인된 구성은 LCD 모델 및 개정판, 터치 센서, 커버 글래스 도면, 카메라, 리더, 오디오 구성 요소, 호스트 보드 개정판, 도어 인터페이스 하드웨어, 케이블 도면, 펌웨어, BSP, 디바이스 트리, 애플리케이션 빌드, 구성 파일 및 생산 테스트 절차를 식별해야 합니다.

작동하는 엔지니어링 샘플은 문서화되지 않은 케이블, 수동으로 설치된 드라이버, 임시 레지스터 설정 또는 기록되지 않은 터치 구성에 의존하는 경우 재현할 수 없습니다.

완전한 액세스 단말기 디스플레이에 대한 RFQ를 준비하십시오.

유용한 엔지니어링 검토를 위해 다음을 제공하십시오:

• 터미널 유형 및 대상 애플리케이션;
• 실내, 차폐 또는 실외 설치 조건;
• 전면 패널 및 인클로저 도면;
• 대상 디스플레이 크기, 종횡비 및 해상도;
• 대표적인 UI 화면 및 지원 언어;
• 시청 거리, 장착 높이 및 주변 조명 조건;
• 터치스크린 및 커버 글래스 요구 사항;
• 카메라, 조명, 리더, 지문, 키패드 및 오디오 요구 사항;
• 호스트 프로세서 또는 컨트롤러 보드 모델;
• 선호하는 LCD 및 터치 인터페이스;
• 도어 컨트롤러 통신 및 외부 I/O 요구 사항;
• 운영 체제, BSP, 드라이버 및 애플리케이션 책임;
• 전원, 열 및 인클로저 제약 조건;
• 프로토타입 수량, 예상 생산량 및 수명 주기 기대치;
• 필요한 제품 수준 표준 및 검증 기준.

RJY Display는 기존 디스플레이 플랫폼을 기준으로 사용 가능한 TFT LCD 모듈, 바 디스플레이, 터치 옵션, 컨트롤러 보드 및 맞춤화를 검토할 수 있습니다. 논의에는 프로젝트 타당성에 따라 커버 글래스, 백라이트, FPC, 인터페이스, 터치, 컨트롤러 보드, 펌웨어 및 기계적 조정이 포함될 수 있습니다.

엔지니어링 검토를 위해 출입 터미널 디스플레이, 호스트 보드, UI, 주변기기 및 인클로저 요구 사항을 보내주십시오.

자주 묻는 질문

출입 통제 터미널에 적합한 디스플레이 형식은 무엇입니까?

터미널의 UI, 카메라, 자격 증명 리더, 키패드, 지문 센서 및 인클로저 레이아웃에 따라 소형 가로, 세로 또는 바형 TFT LCD가 적합할 수 있습니다. 올바른 형식은 디스플레이 크기만이 아니라 전체 전면 패널 아키텍처에서 선택되어야 합니다.

TFT LCD가 생체 인식 또는 출입 통제를 수행합니까?

아닙니다. TFT LCD는 프롬프트와 결과를 표시합니다. 카메라 캡처, 생체 인식 처리, 자격 증명 읽기, 출입 결정 및 도어 제어는 여러 기능이 하나의 임베디드 호스트 보드를 공유하더라도 별도의 하드웨어 및 소프트웨어 기능에 속합니다.

HDMI를 원시 MIPI, RGB, LVDS 또는 eDP 패널에 직접 연결할 수 있습니까?

아닙니다. HDMI는 패널 호환 인터페이스, 타이밍 및 초기화를 생성하기 위해 활성 수신기, 브리지, 스케일러 또는 컨트롤러 보드가 필요합니다. 수동 케이블로는 해당 변환을 수행하거나 패널 전원 및 백라이트 기능을 제공할 수 없습니다.

Android 컨트롤러 보드가 모든 출입 통제 디스플레이와 작동할 수 있습니까?

아닙니다. 정확한 LCD, 터치 컨트롤러, 보드 개정판, 인터페이스, 타이밍, 커넥터, 전원, 부트로더, 커널, BSP, 디바이스 트리 및 소프트웨어 이미지에 대한 호환성이 확인되어야 합니다. 카메라, 리더, 오디오 및 도어 컨트롤러 통신과 같은 주변기기 요구 사항도 확인해야 합니다.

출입 터미널 HMI를 승인하기 전에 무엇을 테스트해야 합니까?

전체 디스플레이 및 터치 스택, 카메라 및 조명, 자격 증명 리더, 오디오, 도어 컨트롤러 통신, UI 상태, 시청 조건, 시동, 반복적인 전원 사이클, 네트워크 손실, 컨트롤러 손실, 애플리케이션 복구, 소프트웨어 업데이트 동작, 인클로저 조립 및 통제된 생산 구성을 테스트하십시오.

참고문헌

1. World Wide Web Consortium, Web Content Accessibility Guidelines 2.2. ↩
2. USB Implementers Forum, Human Interface Device Specifications and Tools. ↩
3. Security Industry Association, Open Supervised Device Protocol. ↩