ESP-KVM : โซลูชัน IP KVM แบบโอเพนซอร์สที่ใช้ ESP32-P4 RISC-V MCU

เมื่อต้นเดือนนี้ มีผู้แนะนำให้เรารู้จักกับโครงการ P4 KVM ซึ่งเป็นโครงการที่เพิ่มความสามารถ IP KVM ให้กับบอร์ด Waveshare ESP32-P4-WIFI6-POE-ETH เมื่อใช้งานร่วมกับอะแดปเตอร์แปลงสัญญาณ Toshiba TC358743 HDMI-to-CSI

แต่โครงการดังกล่าวยังไม่รองรับบอร์ด ESP32-P4 V3.x รุ่นใหม่ ที่รองรับการเข้ารหัสวิดีโอ H.264 อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ Jonathan Rowny ผู้พัฒนาโครงการยังระบุว่า P4 KVM เป็นเพียงโครงการต้นแบบ (Proof of Concept) ที่ยังมีข้อบกพร่องหลายประการ และยังไม่ได้ให้ความสำคัญกับด้านความปลอดภัย ทำให้เราเลือกที่จะยังไม่นำเสนอโครงการนี้ในขณะนั้น และ Jonathan Rowny ยังได้เปิดโอกาสให้นักพัฒนารายอื่นนำซอร์สโค้ดไปพัฒนาต่อยอดได้ และ Evgenij Spitsyn ก็ได้สร้างโครงการ ESP-KVM ขึ้นจากพื้นฐานดังกล่าว โดยเพิ่มการรองรับการเข้ารหัสวิดีโอทั้ง MJPEG และ H.264 พร้อมปรับปรุงฟีเจอร์และเพิ่มความสามารถใหม่ ๆ อีกหลายรายการ

ESP KVM ESP32 P4 IP KVM

คุณสมบัติเด่นของ ESP-KVM:

  • รองรับการจับภาพวิดีโอ (Video capture), การเปลี่ยนความละเอียด และการเข้ารหัสวิดีโอแบบ MJPEG หรือ H.264
  • รองรับคีย์บอร์ด เมาส์ทั้งแบบ Absolute และ Relative Pointer ปุ่มควบคุมสื่อ, (Media Keys) รวมถึงการคัดลอกและวางข้อความ
  • โหมดสัมผัสสำหรับสมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต พร้อมแทร็กแพดและคีย์บอร์ดบนหน้าจอ
  • รองรับผู้ชมหลายคนพร้อมกัน แต่ให้ควบคุมเครื่องได้ครั้งละหนึ่งคน พร้อมระบบแย่งสิทธิ์การควบคุม (Takeover)
  • รองรับ HTTPS, ระบบล็อกอิน และการรีเซ็ตรหัสผ่านผ่านปุ่มฮาร์ดแวร์
  • อัปเดตเฟิร์มแวร์ผ่านเครือข่าย (OTA) พร้อมความสามารถในการย้อนกลับ (Rollback) หากการอัปเดตล้มเหลว
  • ระบบป้องกันความร้อนสูงเกิน (Thermal Protection)
  • รองรับ Virtual Media สามารถบูตเครื่องเป้าหมายจากอิมเมจดิสก์ที่เก็บไว้ในการ์ด microSD หรือแฟลชบนชิป
  • สามารถคาดเดาระบบปฏิบัติการของเครื่องเป้าหมายจากลักษณะการตรวจพบอุปกรณ์ USB
  • รองรับ User Macros สำหรับบันทึกและเล่นซ้ำลำดับการกดปุ่ม
  • รองรับ Wake-on-LAN โดยไม่ต้องต่อสาย ATX
  • รองรับการตั้งค่า IP แบบคงที่ (Static IP) หรือ DHCP
  • รองรับการควบคุมปุ่มเปิด/ปิดเครื่องและรีเซ็ตผ่าน ATX พร้อมตรวจจับสถานะไฟแสดงการทำงาน (Power LED)

ข้อจำกัดที่ควรทราบ : ปัจจุบัน ESP-KVM ยังไม่รองรับเสียงผ่าน HDMI และผู้พัฒนายังระบุว่า แม้จะมีการใช้งาน HTTPS, ระบบล็อกอิน และการเข้ารหัส TLS แล้ว แต่ระบบความปลอดภัยโดยรวมยังไม่ได้ผ่านการประเมินอย่างละเอียด ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้งาน เฉพาะภายในเครือข่าย LAN หรือผ่าน VPN เท่านั้น

ESP-KVM architecture
เชื่อมต่อสาย USB และ HDMI เข้ากับเครื่องเป้าหมาย

Evgenij ใช้ฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย โดยเลือกใช้บอร์ด Waveshare ESP32-P4-ETH ราคา $20 (~670฿) บน Amazon หรือ ESP32-P4-Function-EV-Board ร่วมกับบอร์ด Geekworm C790 MIPI CSI-to-HDMI ราคา $23.90 (~800฿) และสามารถเพิ่มโมดูลออปโตคัปเปลอร์ PC817 แบบ 2 ช่อง สำหรับควบคุมและตรวจสอบสถานะปุ่มเปิด/ปิดเครื่องและปุ่มรีเซ็ต ราคา $1.30 (~44฿) on AliExpress โดยต้นทุนรายการอุปกรณ์ทั้งหมด (BOM) อยู่ที่ประมาณ $45 (~1,500฿) ซึ่งหมายความว่าอาจไม่ได้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายมากนัก เมื่อเทียบกับราคา IP KVM ระดับเริ่มต้นในปัจจุบัน แต่ก็ยังถือเป็นโครงการที่น่าสนใจสำหรับผู้ที่ต้องการสร้างระบบด้วยตนเอง นอกจากนี้ ESP-KVM ยังน่าจะสามารถทำงานร่วมกับบอร์ด ESP32-P4 รุ่นอื่น ๆ ที่มีอินเทอร์เฟซ MIPI CSI, USB และรองรับการเชื่อมต่อผ่าน Ethernet หรือ WiFi ได้

Waveshare ESP32-P4-ETH Geekworm C970 PC817 2 channel module
Waveshare ESP32-P4-ETH, Geekworm C970 และโมดูล PC817 แบบ 2 ช่อง
ESP32-P4 PC817 wiring
การเชื่อมต่อสายไฟระหว่าง ESP32-P4, PC817 และขั้วต่อ Front Panel Header

เดิมทีเราคาดว่าบอร์ดที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-P4 V3.x รุ่นใหม่จะเริ่มแพร่หลายและรองรับการเข้ารหัสวิดีโอ H.264 ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ แต่ปัจจุบัน ESP-KVM ยังคงมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ P4 KVM โดยทำงานได้ที่ประมาณ 20 FPS สำหรับ MJPEG และ 7 FPS สำหรับ H.264 เนื่องจาก Evgenij Spitsyn ยังคงใช้บอร์ดที่ติดตั้งชิป ESP32-P4 V1.3 ซึ่งต้องมีขั้นตอนการแปลงพื้นที่สี (Color Space Conversion) เพิ่มเติมก่อนเข้ารหัสวิดีโอ ขณะที่ชิป ESP32-P4 V3.x ไม่จำเป็นต้องใช้ขั้นตอนดังกล่าว ขณะนี้ Wireless Tag ได้เปิดตัวโมดูล ESP32-P4 V3.2 แล้ว จึงคาดว่าบอร์ดและโมดูลที่ใช้ชิป ESP32-P4 V3.x จะเริ่มวางจำหน่ายและมีให้ใช้งานอย่างแพร่หลายในเร็ว ๆ นี้

ผู้ที่สนใจเริ่มต้นใช้งานโครงการ ESP-KVM สามารถเข้าข้อมูลทั้งหมดได้จากเว็บไซต์ของโครงการ  และ GitHub repository ซึ่งมีทั้งซอร์สโค้ดและเอกสารเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังสามารถทดลองใช้งานได้โดยไม่จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์จริง เนื่องจากโครงการมี oLive Demo ให้ทดลองเพื่อสัมผัสประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้ได้อีกด้วย

แปลจากบทความ : ESP-KVM – An open-source IP KVM solution based on ESP32-P4 RISC-V MCU

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Oldest
Newest Most Voted
โฆษณา