รีวิว DSOM-020 PX30 Development Board ที่ใช้ Industrial grade CPU แบบพลังงานต่ำ

DSOM-020 PX30 Development Board จากบริษัท Dusun IoT ประกอบด้วย SOM DSOM-020 PX30 สำหรับงาน Industrial ที่เน้นความสเถียรและประหยัดพลังงาน โดยใช้ชิป PX30K จาก Rockchip ซึ่งเป็นหน่วยประมวลผลแบบกินพลังงานต่ำแบบ 64-bit จำนวนสี่คอร์ สถาปัตยกรรมเป็น Arm Cortex-A35 ความเร็วสูงสุดของสัญญาณนาฬิกา 1.3 GHz รองรับระบบปฎิบัติการที่หลากหลาย และยังมาพร้อมกับความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกที่ครบครันตั้งแต่จอภาพ,ไมโครโฟนไปจนถึงการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ต่าง ๆ และ carrier board เรียกรวมกันทั้งหมดเป็น DSOM-020 PX30 Development Board เพื่อให้ทำต้นแบบอุปกรณ์ต่าง ๆ และหากต้องการผลิตเชิงพานิชย์ก็สามารถที่จะซื้อเฉพาะ SOM DSOM-020 PX30 ไปผลิตได้

ซึ่งในเว็บไซต์ของ Dusun IoT เองแนะนำว่า DSOM-020 PX30 นั้นเหมาะกับงานต่างดังนี้

อุปกรณ์ AIOT
การควบคุมยานพาหนะ
อุปกรณ์เครื่องเล่นเกม
อุปกรณ์แสดงผลเชิงพานิยช์
อุปกรณ์ทางการแพทย์
ตู้จำหน่ายสินค้า
คอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรม

เรามาลองแกะกล่องแล้วทำความรู้จัก DSOM-020 PX30 Development Board ไปพร้อม ๆ กันเลยดีกว่า

แกะกล่อง DSOM-020 PX30 development board

ทาง Dusun IoT ได้ส่งชุด DSOM-020 PX30 Development Board มาให้ทำการทดสอบและ รีวิวโดยในกล่องจะประกอบไปด้วย carrier board , โมดูล DSOM-020 PX30 , USB2Serial , สาย USB และ adaptor 12V 2A ซึ่งตอนแรกก็ตกใจว่าทำไม โมดูล DSOM-020 PX30 ถึงไม่ได้ประกอบลงบน carrier board แต่ไม่เป็นไรเราสามารถบัดกรีลงเองได้อยู่แล้ว

DSOM-020 PX30 Development Board ตอนแกะจากกล่อง

ด้านหลังของ DSOM-020 PX30

หลังจากบัดกรีเจ้า DSOM-020 PX30 เข้ากับ carrier board เรียบร้อยก็เอามาจับถ่ายรูปรวม ให้ดูว่าในกล่อง ถ้าเราสั่งซื้อ DSOM-020 PX30 Development Board เราจะได้อุปกรณ์อะไรบ้าง

สิ่งที่ส่งมาด้วยในชุด DSOM-020 PX30 Development Board

แนะนำฮาร์ดแวร์

จากชุด DSOM-020 PX30 Development Board นี้จะเห็นว่าบนบอร์ดจะมี SOM DSOM-020 PX30 อยู่ ซึ่งหัวใจการทำงานของบอร์ดอยู่ที่ตรงนี้

โดยเราจะมาดูคุณสมบัติที่น่าสนใจของ PX30K กันก่อน โดยอย่างที่เล่าไปแล้วข้างต้นว่า PX30K เป็นชิปจาก Rockship ที่มุ่งเน้นงานที่ต้องการการประหยัดพลังงานและใช้งานอย่างต่อเนื่องแบบ 24/7 ซึ่ง PX30K ได้เตรียมทั้ง connectivity ที่หลากหลายทั้ง GPIO, I2C x 4, UART x6, I2S X2, SPI x2 และอื่น ๆ อีกในส่วนของการเชื่อมต่อจอภาพและกล้องก็ให้มาครบทั้ง LVDS, MIPI-DSI,RGB และ MPIP-CSI สำหรับต่อกล้อง ซึ่งทาง Dusun IoT ก็จับเอาเจ้า PX30K มาประกอบร่างเป็น SOM DSOM-020 PX30 ซึ่งง่ายต่อการเอาไปใช้งานเพราะใส่ทุกอย่างมาให้หมดแล้วทั้ง CPU,RAM และ EMMC เราสามารถออกแบบ carrier board ได้ตามที่ต้องการ

ไดอะแกรมของ CPU PX30K

คุณสมบัติของ DSOM-020 PX30 SOM

CPU PX30K ของ บริษัท Rockchip ซึ่งเป็นหน่วยประมวลผลแบบกินพลังงานต่ำเกรดอุตสาหรรมแบบ 64 bit จำนวน 4 คอร์ โดยสถาปัตยกรรมเป็น ARM Cortex-A35 ความเร็วสูงสุดของสัญญาณนาฬิกา 1.3 GHz
GPU เป็น Mail-G31-2EE แบบ dual-core สนับสนุนการใช้งาน OpenGL ES 1.1/2.0/3.2, DirectX 11 FL9_3, OpenCL 2.0, และ Vulkan 1.0
สนับสนุน eMMC สูงสุดถึง 128GB
สนับสนุน RAM สูงสุด 2GB
มีขา GPIO ให้ใช้งานถึง 144 ขา
รองรับการสื่อสาร หลากหลาย คือI2C, UART, SPI, SPIO 3.0, USB2.0, PWN, RMII, I2S
รองรับการเชื่อมต่อจอภาพทั้งแบบ RGB, LVDS และ MIPI DSI
รองรับการต่อกล้องผ่าน MIPI CSI
สนับสนุนการ sleep และ wake-up
ใช้ซิป PMU เบอร์ RK809 ในการจัดการพลังงานบนบอร์ด
ความเร็ว Ethernet สูงสุด 100M
ออกแบบมาสำหรับใช้งานในงานอุตสาหกรรมแบบ 24/7
ขนาดของ SOM คือ 45mm x 45mm
ช่วงอุณหภูมิทำงานอยู่ที่ -20 °C ~85 °C

จากนั้นเราจะมาดูส่วนของ carrier board กันบ้างว่ามีอะไรให้ใช้งานได้บ้าง

ภาพแสดงส่วนประกอบของ carrier board

คุณสมบัติของ carrier board

คอนเน็คเตอร์ต่อจอภาพ แบบ DSI สำหรับต่อจอภาพแบบ MIPI หรือ LVDS
คอนเน็คเตอร์ต่อจอภาพ แบบ RGB
ภาครับสัญญาณ IR
บัซเซอร์
คอนเน็คเตอร์ต่อ battery สำหรับ RTC
LED สำหรับการแสดงสถานะแบบกำหนดค่าเองได้จำนวน 4 ดวง
คอนเน็คเตอร์ UART จำนวน 3 ช่อง
ไมโครโฟนสำหรับรับเสียง
ช่องต่อหูฟัง 3.5mm
คอนเน็คเตอร์ต่อลำโพงภายนอก
คอนเน็คเตอร์ CSI MIPI สำหรับต่อกล้อง
Ethernet 100M
พอร์ต USB 3 พอร์ต
พาร์ต Micro USB OTG สำหรับแฟลช image
ปุ่มกดจำนวน 6 ปุ่ม 4 ปุ่มสำหรับผู้ใช้สามารถโปรแกรมการทำงานได้ 1 ปุ่ม power และ 1 ปุ่ม reset
ช่องต่อ Micro SD Card
ช่องต่อ SIM card
คอนเน็คเตอร์ Mini PCI-E สำหรับ โมดูล 3G, 4G
WiFi 2.4GHz และ Bluetooth
SMA คอนเน็คเตอร์ สำหรับต่อเสา WiFi/Bluetooth
ช่องต่อไฟ DC 12V

การติดตั้งระบบปฎิบัติการ

เราจะมาลองติดตั้ง image Ubuntu 16.04 สำหรับ PX30K จากเว็บไซต์ของ Dusun IoT โดยใช้โปรแกรม RKDevTool V2.93 กันเพราะว่า Rockchip มักจะให้ติดตั้งด้วยวิธีนี้ ซึ่งก็สามารถให้ PX30K เข้าสู่ flash mode ด้วยการกดปุ่ม K1/Recovery ค้างไว้แล้วกดปุ่ม Reset จากนั้น Chip PX30K จะเข้าสู่ flash mode โดยสังเกตว่าที่โปรแกรมจะแสดงข้อความ “Found One LOADER Device” จากนั้นเราสามารถกดที่ tab “Upgrade Firmware” เพื่อเลือก image ที่ดาวน์โหลดมาและทำการกดที่ปุ่ม “Upgrade” ได้เลย

การติดตั้งระบบปฎิบัติการด้วยโปรแกรม RKDevTool V2.93

หลังจากติดตั้งเรียบร้อยแล้วแล้วเราจะสามารถเชื่อมต่อไปยังบอร์ดผ่าน USB2Serial ที่ให้มาในชุดโดยต่อเข้ากับคอนเน็คเตอร์ UART2 ตั้งค่า baudrate เป็น 115200 ก็จะสามารถใช้งานได้ทันที โดยบอร์ดใช้เวลาบูตจนถึงหน้า console ใช้เวลาราว ๆ 11 วินาทีเท่านั้น

ภาพแสดงเวลาในการบูตเข้าระบบ

โดยเราจะทำการตรวจสอบเบื้องต้นว่าได้โมดูลตรงรุ่นกับที่ Dusun IoTแจ้งมาหรือไม่คือ RAM 2GB และ eMMC 32GB ซึ่งจะพบว่าขอมูลที่แสดงถูกต้อง โดยขนาดของ /dev/root อยู่ที่ 4.9GB และ /dev/mmcblk2p9 ที่เป็น /userdata มีขนาด 24G ถ้าจะติดตั้งโปรแกรมอะไรเพิ่มก็ต้องไปทำที่ /userdata แล้วทำ symbolic link ชี้ไป

ภาพแสดงข้อมูลของ RAM และเนื้อที่ของพาร์ติชั่นใน eMMC

ทดสอบการทำงานของ DSOM-020 PX30 development board

เราจะทำการทดสอบการทำงานเบืองต้นเช่นตรวจสอบข้อมูลของโมดูล ทดลองอ่านเขียนเพื่อดูความเร็วของ eMMC ทดสอบความเร็วของ Ethernet และทดลองใช้งานทำให้ DSOM-020 PX30 Development Board ทำงานเป็น Zigbee gateway สำหรับงาน IoT

การทดสอบประสิทธิภาพทั่วไป

การทดสอบประสิทธิภาพบน Ubuntu เราจะเริ่มจาก sbc-bench.sh จาก Github

จากข้อมูลที่ได้จาก sbc-bence เราจะพบว่ามี RAM ขนาด 1.9G และ CPU 4 คอร์ที่ความเร็ว 1.248 Ghz โดย SoC ที่เจอคือ PX30 จาก Rockchip

##########################################################################

Linux 4.4.159 (px30) 	10/13/23 	_aarch64_	(4 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          35.96    0.04    2.29    0.16    0.00   61.56

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
mmcblk2          25.48      1101.17       118.88    1644479     177534
mmcblk2rpmb       0.05         0.21         0.00        312          0

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.9G        337M        1.4G         14M        229M        1.5G
Swap:            0B          0B          0B

CPU sysfs topology (clusters, cpufreq members, clockspeeds)
                 cpufreq   min    max
 CPU    cluster  policy   speed  speed   core type
  0        0        0      408    1248   Cortex-A35 / r0p2
  1        0        0      408    1248   Cortex-A35 / r0p2
  2        0        0      408    1248   Cortex-A35 / r0p2
  3        0        0      408    1248   Cortex-A35 / r0p2

Architecture:          aarch64
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                4
On-line CPU(s) list:   0-3
Thread(s) per core:    1
Core(s) per socket:    4
Socket(s):             1
CPU max MHz:           1248.0000
CPU min MHz:           408.0000
Hypervisor vendor:     horizontal
Virtualization type:   full

SoC guess: Rockchip PX30/PX30S
DT compat: rockchip,x30
           rockchip,px30
 Compiler: /usr/bin/gcc (Ubuntu/Linaro 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11) 5.4.0 20160609 / aarch64-linux-gnu
 Userland: arm64
   Kernel: 4.4.159/aarch64
           cpu cpu0: leakage=11

##########################################################################

##########################################################################

Linux 4.4.159 (px30) 10/13/23 _aarch64_ (4 CPU)

avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle

35.96 0.04 2.29 0.16 0.00 61.56

Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn

mmcblk2 25.48 1101.17 118.88 1644479 177534

mmcblk2rpmb 0.05 0.21 0.00 312 0

total used free shared buff/cache available

Mem: 1.9G 337M 1.4G 14M 229M 1.5G

Swap: 0B 0B 0B

CPU sysfs topology (clusters, cpufreq members, clockspeeds)

cpufreq min max

CPU cluster policy speed speed core type

0 0 0 408 1248 Cortex-A35 / r0p2

1 0 0 408 1248 Cortex-A35 / r0p2

2 0 0 408 1248 Cortex-A35 / r0p2

3 0 0 408 1248 Cortex-A35 / r0p2

Architecture: aarch64

Byte Order: Little Endian

CPU(s): 4

On-line CPU(s) list: 0-3

Thread(s) per core: 1

Core(s) per socket: 4

Socket(s): 1

CPU max MHz: 1248.0000

CPU min MHz: 408.0000

Hypervisor vendor: horizontal

Virtualization type: full

SoC guess: Rockchip PX30/PX30S

DT compat: rockchip,x30

rockchip,px30

Compiler: /usr/bin/gcc (Ubuntu/Linaro 5.4.0-6ubuntu1~16.04.11) 5.4.0 20160609 / aarch64-linux-gnu

Userland: arm64

Kernel: 4.4.159/aarch64

cpu cpu0: leakage=11

##########################################################################

ข้อมูลของ DSOM-020 PX30 SOM

จากข้อมูลการทำงานของ CPU ที่ full load จะพบว่าอุณหภูมิของ CPU ขึ้นไปที่ 68.1 °C โดยที่ขณะทดสอบไม่ได้มีการติดตั้งระบบระบายความร้อนลงไปแต่อย่างใดและระบบก็ทำงานได้โดยไม่มีการค้างหยุดทำงาน

##########################################################################

Testing maximum cpufreq again, still under full load. System health now:

Time        CPU    load %cpu %sys %usr %nice %io %irq   Temp
14:18:54: 1248MHz  3.70  91%   1%  89%   0%   0%   0%  68.1°C  

Checking cpufreq OPP (Cortex-A35):

Cpufreq OPP: 1248    Measured: 1232 (1233.309/1232.131/1232.083)     (-1.3%)

##########################################################################

##########################################################################

Testing maximum cpufreq again, still under full load. System health now:

Time CPU load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp

14:18:54: 1248MHz 3.70 91% 1% 89% 0% 0% 0% 68.1°C

Checking cpufreq OPP (Cortex-A35):

Cpufreq OPP: 1248 Measured: 1232 (1233.309/1232.131/1232.083) (-1.3%)

##########################################################################

ข้อมูล อุณหภูมิของ CPU ที่การทำงาน 91%

โดยมีผลารทดสอบเพิ่มเติมจะพบว่าอุณหภูมิของ CPU จะอยู่ระหว่าง 58°C ไปจนถึง 68.8°C

System health while running 7-zip multi core benchmark:

Time        CPU    load %cpu %sys %usr %nice %io %irq   Temp
14:11:42: 1248MHz  1.08  16%   2%  13%   0%   0%   0%  58.6°C  
14:12:19: 1248MHz  2.16  87%   1%  86%   0%   0%   0%  65.0°C  
14:12:49: 1248MHz  3.08  86%   1%  84%   0%   0%   0%  63.8°C  
14:13:19: 1248MHz  3.40  81%   1%  80%   0%   0%   0%  65.0°C  
14:13:50: 1248MHz  4.04  91%   2%  89%   0%   0%   0%  66.5°C  
14:14:20: 1248MHz  3.98  92%   1%  91%   0%   0%   0%  62.9°C  
14:14:51: 1248MHz  3.99  90%   1%  89%   0%   0%   0%  69.2°C  
14:15:21: 1248MHz  3.96  84%   2%  82%   0%   0%   0%  64.6°C  
14:15:51: 1248MHz  3.63  81%   1%  80%   0%   0%   0%  65.8°C  
14:16:22: 1248MHz  3.76  91%   2%  89%   0%   0%   0%  67.3°C  
14:16:52: 1248MHz  3.97  92%   1%  91%   0%   0%   0%  64.2°C  
14:17:23: 1248MHz  3.85  90%   1%  89%   0%   0%   0%  68.8°C  
14:17:53: 1248MHz  3.70  84%   2%  82%   0%   0%   0%  66.5°C  
14:18:23: 1248MHz  3.55  81%   1%  79%   0%   0%   0%  66.2°C  
14:18:54: 1248MHz  3.70  91%   1%  89%   0%   0%   0%  68.1°C

System health while running 7-zip multi core benchmark:

Time CPU load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp

14:11:42: 1248MHz 1.08 16% 2% 13% 0% 0% 0% 58.6°C

14:12:19: 1248MHz 2.16 87% 1% 86% 0% 0% 0% 65.0°C

14:12:49: 1248MHz 3.08 86% 1% 84% 0% 0% 0% 63.8°C

14:13:19: 1248MHz 3.40 81% 1% 80% 0% 0% 0% 65.0°C

14:13:50: 1248MHz 4.04 91% 2% 89% 0% 0% 0% 66.5°C

14:14:20: 1248MHz 3.98 92% 1% 91% 0% 0% 0% 62.9°C

14:14:51: 1248MHz 3.99 90% 1% 89% 0% 0% 0% 69.2°C

14:15:21: 1248MHz 3.96 84% 2% 82% 0% 0% 0% 64.6°C

14:15:51: 1248MHz 3.63 81% 1% 80% 0% 0% 0% 65.8°C

14:16:22: 1248MHz 3.76 91% 2% 89% 0% 0% 0% 67.3°C

14:16:52: 1248MHz 3.97 92% 1% 91% 0% 0% 0% 64.2°C

14:17:23: 1248MHz 3.85 90% 1% 89% 0% 0% 0% 68.8°C

14:17:53: 1248MHz 3.70 84% 2% 82% 0% 0% 0% 66.5°C

14:18:23: 1248MHz 3.55 81% 1% 79% 0% 0% 0% 66.2°C

14:18:54: 1248MHz 3.70 91% 1% 89% 0% 0% 0% 68.1°C

สามารถดูผลการทดสอบแบบสมบูรณ์ได้ที่ http://ix.io/4IT1

จากนั้น ก็ทำการทดสอบด้วย IOZONE3 เพื่อทดสอบความเร็วอ่านเขียนของ Flash Memory กัน ด้วยการใช้พารามิเตอร์ -i เพื่อให้ทำการอ่านค่าจากดิสก์โดยตรงไม่ต้องอ่านจาก cache

Include fsync in write timing
        O_DIRECT feature enabled
        Auto Mode
        File size set to 524288 kB
        Record Size 1024 kB
        Record Size 16384 kB
        Command line used: iozone -e -I -a -s 512M -r 1024k -r 16384k -i 0 -i 1 -i 2
        Output is in kBytes/sec
        Time Resolution = 0.000001 seconds.
        Processor cache size set to 1024 kBytes.
        Processor cache line size set to 32 bytes.
        File stride size set to 17 * record size.
                                                              random    random     bkwd    record    stride
              kB  reclen    write  rewrite    read    reread    read     write     read   rewrite      read   fwrite frewrite    fread  freread
          524288    1024    99900   100142   118809   118599   117697    99016
          524288   16384   108446   108354   128718   129068   128398   108575

Include fsync in write timing

O_DIRECT feature enabled

Auto Mode

File size set to 524288 kB

Record Size 1024 kB

Record Size 16384 kB

Command line used: iozone -e -I -a -s 512M -r 1024k -r 16384k -i 0 -i 1 -i 2

Output is in kBytes/sec

Time Resolution = 0.000001 seconds.

Processor cache size set to 1024 kBytes.

Processor cache line size set to 32 bytes.

File stride size set to 17 * record size.

random random bkwd record stride

kB reclen write rewrite read reread read write read rewrite read fwrite frewrite fread freread

524288 1024 99900 100142 118809 118599 117697 99016

524288 16384 108446 108354 128718 129068 128398 108575

ผลการทดสอบด้วยโปรแกรม IOZONE3

ซึ่งค่าความเร็วในการอ่านอยู่ที่ประมาณ 118 MB/S และความเร็วในการเขียนอยู่ที่ 100 MB/S ซึ่งความเร็วถือว่าดีมาก ซึ่งจาก Chip จะเป็นเบอร์ klmbg2jetd-b041 ผลิตโดย Samsungซึ่งเป็น eMMC 5.1 https://semiconductor.samsung.com/estorage/emmc/emmc-5-1/klmbg2jetd-b041/

การทดสอบประสิทธิภาพของเครือข่าย

ในการทดสอบประสิทธิภาพของเครือข่ายเราจะทำการทดสอบความเร็วของ LAN โดยการทดสอบด้วยโปรแกรม iperf3 ว่าจะได้ความเร็วตรงกับที่แจ้งไว้ที่ 100M หรือไม่

iperf3 บน ETH0

จากคุณสมบัติของบอร์ดที่แจ้งว่า Ethernet port เป็น 100M เมื่อเราทดสอบที่ port ETH0 ก็พบว่าความเร็วในการส่งข้อมูลทำได้ที่ 94.2 Mbits ต่อวินาที ก็ถือว่าทำความเร็วได้ดีมาก เพราะตอนทดสอบได้การต่อระหว่างเครื่อง server และ client ของ iperf3 ผ่าน router ที่แถมมากับอินเตอร์เน็ตของAIS

root@px30:~/phoronix-test-suite# iperf3 -c 192.168.1.162 -f m
Connecting to host 192.168.1.162, port 5201
[  4] local 192.168.1.170 port 48940 connected to 192.168.1.162 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr  Cwnd
[  4]   0.00-1.00   sec  11.6 MBytes  97.1 Mbits/sec    0    130 KBytes
[  4]   1.00-2.00   sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    130 KBytes
[  4]   2.00-3.00   sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    130 KBytes
[  4]   3.00-4.00   sec  11.4 MBytes  95.4 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   4.00-5.00   sec  11.2 MBytes  93.9 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   5.00-6.00   sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   6.00-7.00   sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   7.00-8.00   sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   8.00-9.00   sec  11.4 MBytes  95.4 Mbits/sec    0    132 KBytes
[  4]   9.00-10.00  sec  11.2 MBytes  93.8 Mbits/sec    0    132 KBytes
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bandwidth       Retr
[  4]   0.00-10.00  sec   113 MBytes  94.5 Mbits/sec    0             sender
[  4]   0.00-10.00  sec   112 MBytes  94.2 Mbits/sec                  receiver

iperf Done.

root@px30:~/phoronix-test-suite# iperf3 -c 192.168.1.162 -f m

Connecting to host 192.168.1.162, port 5201

[ 4] local 192.168.1.170 port 48940 connected to 192.168.1.162 port 5201

[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr Cwnd

[ 4] 0.00-1.00 sec 11.6 MBytes 97.1 Mbits/sec 0 130 KBytes

[ 4] 1.00-2.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 130 KBytes

[ 4] 2.00-3.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 130 KBytes

[ 4] 3.00-4.00 sec 11.4 MBytes 95.4 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 4.00-5.00 sec 11.2 MBytes 93.9 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 5.00-6.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 6.00-7.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 7.00-8.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 8.00-9.00 sec 11.4 MBytes 95.4 Mbits/sec 0 132 KBytes

[ 4] 9.00-10.00 sec 11.2 MBytes 93.8 Mbits/sec 0 132 KBytes

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

[ ID] Interval Transfer Bandwidth Retr

[ 4] 0.00-10.00 sec 113 MBytes 94.5 Mbits/sec 0 sender

[ 4] 0.00-10.00 sec 112 MBytes 94.2 Mbits/sec receiver

iperf Done.

ผลการทดสอบความเร็วของ Ethernet DSOM-020 PX30 Development Board

การทดลองใช้งาน

ทดลองปุ่มกด

บนบอร์ด DSOM-020 PX30 Development Board นั้นมีปุ่มกดที่เราสามารถอ่านค่าและนำไปใช้ในการสั่งงานโปรแกรมต่าง ๆ ได้ 4 ปุ่มอิสระ นั่นคือปุ่ม K1, K2, K3 และ K4 ซึ่งทั้ง 4 ปุ่มเชื่อมต่อกับขา ADC2 ของ PX30 โดยเชื่อมต่อกับตัวต้านทานที่ค่าต่างกันทำให้เมื่อกดปุ่มเราสามารถอ่านค่าแรงดันที่แตกต่างกันได้และรู้ว่าเป็นปุ่มอะไรที่ถูกกด

schematic diagram แสดงการต่อปุ่มกดเข้ากับขา ADC2

ซึ่งเราจะทดลองอ่านค่าการกดปุ่มจากโค๊ดตัวอย่างนี้

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <linux/input.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
#define DEV_PATH "/dev/input/by-path/platform-adc-keys-event" 

void * thread_func(void *arg) {
    long now = time(NULL);
    while (1) {
        if (time(NULL) - now > 8) {
            exit(-2);
        }
    }
}

int main() {
    int keys_fd;
    char ret[2];
    struct input_event t;
    keys_fd=open(DEV_PATH, O_RDONLY);
    if(keys_fd <= 0) {
        printf("open /dev/input/event2 device error!\n");
        return -1;
    }
    printf("Please press this button within eight seconds\n");
    pthread_t pid;
    pthread_create(&pid, NULL, thread_func, NULL);
    while(1) {
        if(read(keys_fd, &t, sizeof(t)) == sizeof(t)) {
            if(t.type==EV_KEY)
                if(t.value==0 || t.value==1) {
                    printf("key %d %s\n", t.code, (t.value)? "Pressed" : "Released");
                    if(t.code == KEY_ESC) {
                    }
                }
        }
    }
    close(keys_fd);
    return 0;
}

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <linux/input.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <pthread.h>

#define DEV_PATH "/dev/input/by-path/platform-adc-keys-event"

void * thread_func(void *arg) {

long now = time(NULL);

while (1) {

if (time(NULL) - now > 8) {

exit(-2);

}

int main() {

int keys_fd;

char ret[2];

struct input_event t;

keys_fd=open(DEV_PATH, O_RDONLY);

if(keys_fd <= 0) {

printf("open /dev/input/event2 device error!\n");

return -1;

}

printf("Please press this button within eight seconds\n");

pthread_t pid;

pthread_create(&pid, NULL, thread_func, NULL);

while(1) {

if(read(keys_fd, &t, sizeof(t)) == sizeof(t)) {

if(t.type==EV_KEY)

if(t.value==0 || t.value==1) {

printf("key %d %s\n", t.code, (t.value)? "Pressed" : "Released");

if(t.code == KEY_ESC) {

}

close(keys_fd);

return 0;

}

ไฟล์ key.c สำหรับทดสอบการทำงานอ่านค่าปุ่มกด

ทำการทดลอง compile ด้วย gcc ดังนี้ gcc key.c -o key -lpthread จากนั้นทดลอง run และกดปุ่มได้ผลลัพธ์ดังด้านล่าง

root@px30:/userdata# gcc key.c -o key -lpthread
root@px30:/userdata# ./key
Please press this button within eight seconds
key 115 Pressed
key 115 Released
key 102 Pressed
key 102 Released
key 102 Pressed
key 102 Released
key 102 Pressed
key 102 Released
key 139 Pressed
key 139 Released
key 1 Pressed
key 1 Released
root@px30:/userdata#

root@px30:/userdata# gcc key.c -o key -lpthread

root@px30:/userdata# ./key

Please press this button within eight seconds

key 115 Pressed

key 115 Released

key 102 Pressed

key 102 Released

key 102 Pressed

key 102 Released

key 102 Pressed

key 102 Released

key 139 Pressed

key 139 Released

key 1 Pressed

key 1 Released

root@px30:/userdata#

ทดลองใช้งานเป็น Zigbee gateway

เพื่อทดสอบความทนทานในการใช้งานของ DSOM-020 PX30 Development Board เลยจะทำการตั้งค่าให้เป็น Zigbee gateway ซึ่งทดสอบโดยใช้ Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus ซึ่งเมื่อเสียบเข้ากับช่อง USB ของบอร์ดก็ตรวจพบ Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus ได้ทันทีดังรูป

[14524.029940] usb 2-1.4: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60
[14524.029985] usb 2-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[14524.030014] usb 2-1.4: Product: Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus
[14524.030041] usb 2-1.4: Manufacturer: ITead
[14524.030068] usb 2-1.4: SerialNumber: 7cac5da1d5c9eb118a7a8f4f1d69213e
[14524.034239] bus: 'usb': really_probe: probing driver usb with device 2-1.4
[14524.036195] bus: 'usb': really_probe: probing driver cp210x with device 2-1.4:1.0
[14524.036427] cp210x 2-1.4:1.0: cp210x converter detected
[14524.040038] bus: 'usb-serial': really_probe: probing driver cp210x with device ttyUSB0
[14524.041569] usb 2-1.4: cp210x converter now attached to ttyUSB0

[14524.029940] usb 2-1.4: New USB device found, idVendor=10c4, idProduct=ea60

[14524.029985] usb 2-1.4: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3

[14524.030014] usb 2-1.4: Product: Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus

[14524.030041] usb 2-1.4: Manufacturer: ITead

[14524.030068] usb 2-1.4: SerialNumber: 7cac5da1d5c9eb118a7a8f4f1d69213e

[14524.034239] bus: 'usb': really_probe: probing driver usb with device 2-1.4

[14524.036195] bus: 'usb': really_probe: probing driver cp210x with device 2-1.4:1.0

[14524.036427] cp210x 2-1.4:1.0: cp210x converter detected

[14524.040038] bus: 'usb-serial': really_probe: probing driver cp210x with device ttyUSB0

[14524.041569] usb 2-1.4: cp210x converter now attached to ttyUSB0

การตรวจสอบการตรวจเจอ Zigbee 3.0 USB Dongle ด้วยคำสั่ง dmesg

หลังจากนั้นก็เราก็ทดลองติดตั้ง Node.js เพื่อเตรียมติดตั้ง Zigbee2MQTT โดยติดตั้งตาม https://github.com/nodesource/distributions

root@px30:/home/9tripod# sudo apt-get install nodejs -y
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following NEW packages will be installed:
  nodejs
0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 313 not upgraded.
Need to get 27.2 MB of archives.
After this operation, 128 MB of additional disk space will be used.
Get:1 https://deb.nodesource.com/node_16.x nodistro/main arm64 nodejs arm64 16.2                                                                                                                                   0.2-1nodesource1 [27.2 MB]
Fetched 27.2 MB in 6s (3923 kB/s)
Selecting previously unselected package nodejs.
(Reading database ... 113574 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../nodejs_16.20.2-1nodesource1_arm64.deb ...
Unpacking nodejs (16.20.2-1nodesource1) ...
Processing triggers for man-db (2.7.5-1) ...
Setting up nodejs (16.20.2-1nodesource1) ...
root@px30:/home/9tripod# node --version
v16.20.2
root@px30:/home/9tripod# npm --version
8.19.4

root@px30:/home/9tripod# sudo apt-get install nodejs -y

Reading package lists... Done

Building dependency tree

Reading state information... Done

The following NEW packages will be installed:

nodejs

0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 313 not upgraded.

Need to get 27.2 MB of archives.

After this operation, 128 MB of additional disk space will be used.

Get:1 https://deb.nodesource.com/node_16.x nodistro/main arm64 nodejs arm64 16.2 0.2-1nodesource1 [27.2 MB]

Fetched 27.2 MB in 6s (3923 kB/s)

Selecting previously unselected package nodejs.

(Reading database ... 113574 files and directories currently installed.)

Preparing to unpack .../nodejs_16.20.2-1nodesource1_arm64.deb ...

Unpacking nodejs (16.20.2-1nodesource1) ...

Processing triggers for man-db (2.7.5-1) ...

Setting up nodejs (16.20.2-1nodesource1) ...

root@px30:/home/9tripod# node --version

v16.20.2

root@px30:/home/9tripod# npm --version

8.19.4

การติดตั้ง Node.js และ npm สำหรับ Ubuntu 16.04

ขั้นตอนต่อมาคือการติดตั้งไฟล์ Zigbee2MQTT จาก github ตั้งค่าและทดสอบใช้งาน

# Create a directory for zigbee2mqtt and set your user as owner of it
sudo mkdir /opt/zigbee2mqtt
sudo chown -R ${USER}: /opt/zigbee2mqtt

# Clone Zigbee2MQTT repository
git clone --depth 1 https://github.com/Koenkk/zigbee2mqtt.git /opt/zigbee2mqtt

# Install dependencies (as user "pi")
cd /opt/zigbee2mqtt
npm ci

# Build the app
npm run build

# Create a directory for zigbee2mqtt and set your user as owner of it

sudo mkdir /opt/zigbee2mqtt

sudo chown -R ${USER}: /opt/zigbee2mqtt

# Clone Zigbee2MQTT repository

git clone --depth 1 https://github.com/Koenkk/zigbee2mqtt.git /opt/zigbee2mqtt

# Install dependencies (as user "pi")

cd /opt/zigbee2mqtt

npm ci

# Build the app

npm run build

การติดตั้ง โปรแกรม zigbee2mqtt

จากนั้นเราก็ทำการทดสอบสั่งให้ Zigbee2MQTT เริ่มทำงานซึ่งสามารถทำงานได้โดยไม่แจ้งปัญหาใด ๆ

root@px30:/opt/zigbee2mqtt# npm start

> zigbee2mqtt@1.33.1 start
> node index.js

Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:15: Logging to console and directory: '/opt/z                                                                                                                                   igbee2mqtt/data/log/2023-10-13.20-56-15' filename: log.txt
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:16: Starting Zigbee2MQTT version 1.33.1 (comm                                                                                                                                   it #7e63039)
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:16: Starting zigbee-herdsman (0.19.0)
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:42: zigbee-herdsman started (reset)
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:42: Coordinator firmware version: '{"meta":{"                                                                                                                                   maintrel":1,"majorrel":2,"minorrel":7,"product":1,"revision":20211217,"transport                                                                                                                                   rev":2},"type":"zStack3x0"}'
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:43: Currently 0 devices are joined:
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:43: Zigbee: disabling joining new devices.
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:43: Connecting to MQTT server at mqtt://broke                                                                                                                                   r.mqttdashboard.com
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:44: Connected to MQTT server
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:44: MQTT publish: topic 'zigbee2mqtt/bridge/s                                                                                                                                   tate', payload '{"state":"online"}'
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:44: Started frontend on port 0.0.0.0:8080
Zigbee2MQTT:info  2023-10-13 20:56:44: Zigbee2MQTT started!

root@px30:/opt/zigbee2mqtt# npm start

> zigbee2mqtt@1.33.1 start

> node index.js

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:15: Logging to console and directory: '/opt/z igbee2mqtt/data/log/2023-10-13.20-56-15' filename: log.txt

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:16: Starting Zigbee2MQTT version 1.33.1 (comm it #7e63039)

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:16: Starting zigbee-herdsman (0.19.0)

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:42: zigbee-herdsman started (reset)

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:42: Coordinator firmware version: '{"meta":{" maintrel":1,"majorrel":2,"minorrel":7,"product":1,"revision":20211217,"transport rev":2},"type":"zStack3x0"}'

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:43: Currently 0 devices are joined:

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:43: Zigbee: disabling joining new devices.

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:43: Connecting to MQTT server at mqtt://broke r.mqttdashboard.com

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:44: Connected to MQTT server

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:44: MQTT publish: topic 'zigbee2mqtt/bridge/s tate', payload '{"state":"online"}'

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:44: Started frontend on port 0.0.0.0:8080

Zigbee2MQTT:info 2023-10-13 20:56:44: Zigbee2MQTT started!

การทำงานของ Zigbee2MQTT

จากนั้นเราสามารถเปิดหน้าเว็บไซต์ไปที่ IP address ของบอร์ด และระบุพอร์ตเป็น 8080 ก็จะพบกับหน้าจัดการของ Zigbee2MQTTซึ่งเมื่อเปิดให้ระบบทำการ permit join ก็สามารถตรวจพบกับอุปกรณ์ zigbee ที่อยู่ใน paring mode ได้ทันที

รายการอุปกรณ์ zigbee ที่ตรวจพบ

หลังจากนั้นเมื่อเราลองกดไปที่หน้า “Map” ก็จะพบว่าอุปกรณ์ zigbee ทั้ง 2 ตัวได้เชื่อมต่อโดยตรงเข้ากับ DSOM-020 PX30 Development Board เป็นที่เรียบร้อย

ภาพแสดงการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ zigbee และ DSOM-020 PX30 Development Board

หลังจากนั้นเราก็ลองกดไปที่รายการอุปกรณ์ในหน้า “Devices” เลือกเป็น IAQ sensor จาก IKEA รุ่น VINDSTYRKA ที่แท็ป “Exposes” ก็พบว่าข้อมูลอุณหภูมิ ความชื้น และค่า PM2.5 ได้ถูกอ่านและนำมาแสดงได้เป็นที่เรียบร้อย

ข้อมูลจาก VINDSTYRKA IAQ sensor จาก IKEA

จากนั้นก็ทำการเปิด MQTT client เพื่อดูว่า Zigbee2MQTTสามารถอ่านค่าและส่งต่อขึ้นไปยัง MQTT broker ได้เรียบร้อยดีหรือไม่ก็พบว่าข้อมูลถูกส่งมาอย่างต่อเนื่องทุกๆ 10 วินาที

ภาพแสดงข้อมูลการ subscribe ข้อมูลจาก IAQ sensor ผ่านการส่งจาก Zigbee2MQTT

ทดสอบการใช้พลังงาน

เนื่องจาก Rockchip PX30 เป็นตัวประมวลผลที่ใช้พลังงานต่ำ เราได้วัดการใช้พลังงานของบอร์ดด้วยเครื่องวัดไฟฟ้าแบบหลายฟังก์ชัน

ผลลัพธ์ที่ 12V DC:

ปิดเครื่อง – 24 mA หรือ 288 mW
Idle – 110mA หรือ 1.32 วัตต์
ทดสอบ SBC bench (7-zip multi-thread) – 257mA หรือ 3.088 วัตต์

สรุปผล

จากการทดสอบใช้งานมาเป็นระยะเวลากว่า 1 เดือนพบว่าการทำงานของ DSOM-020 PX30 Development Board ทำงานได้สเถียรมากและกินพลังงานต่ำโดยใช้งานงานบน adaptor 12V 2A โดยไม่พบปัญหาใด ๆ ในการทำงาน และใน datasheet ของ DSOM-020 PX30 ระบุว่าเฉพาะ SOM DSOM-020 PX30 นั้นกินพลังงานเพียง 7.5W เท่านั้น ซึ่งหากในงานที่ต้องมีการใช้งานเป็น edge computing จำนวนมาก ๆ การใช้พลังงานโดยรวมของทั้งระบบจะต่ำกว่าและผลิตความร้อนน้อยกว่า น่าเสียดายที่ข้อมูลของ DSOM-020 PX30 Development Board นั้นมีอยู่ค่อนข้างน้อย เนื่องจาก Dusun IoT เน้น community ที่ FAE จะมาช่วยตอบคำถามต่าง ๆ ที่ผู้ใช้ติดปัญหามากกว่า ซึ่งเหมาะกับผู้ใช้กลุ่มมืออาชีพที่เน้นการนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพานิชย์

ซึ่งก็ต้องขอขอบคุณทางบริษัท Dusun IoT ที่ได้ส่งผลิตภัณฑ์นี้มาให้ได้รีวิวและหากผู้อ่านท่านใดสนใจผลิตภัณฑ์จาก Dusun IoT สามารถเข้าไปเยี่ยมชมได้ทีเว็บไซต์ https://www.dusuniot.com/landing-pages/som-developer/