Projeto de Kiosk Interativo para a Beaglebone Black com Yocto - parte 1

Neste artigo veremos como desenvolver um Interactive Kiosk (projeto de Kiosk Interativo) para a BeagleBone Black com o Yocto Project. Se você não conhece o Yocto sugiro que dê uma lida no artigo BeagleBone Black + Yocto escrito pelo Henrique Rossi. Totens, Kiosks e Terminais de Auto-Atendimento, são exemplos de produtos que podem ser desenvolvidos a partir da solução proposta.

Esta solução é composta por dois tipos de atores: o web-kiosk e o kiosk-manager. O web-kiosk é o equipamento que será utilizado pelo usuário final, e sua interface além de possuir uma tela LCD conectada na porta HDMI, pode ter também teclado e mouse ou ser sensível ao toque (touchscreen).

O kiosk-manager irá gerenciar o conteúdo a ser exibido em todos os web-kiosks, porém a sua presença não é obrigatória, já que o web-kiosk pode funcionar como um equipamento stand-alone. Os equipamentos podem estar conectados entre si através de uma LAN ou pela internet.

A figura abaixo ilustra uma possível topologia utilizando esses atores:

Nesta primeira parte vamos montar o ambiente de trabalho e gerar e testar a imagem do web-kiosk.

Montando o Ambiente de construção

Vamos criar os diretórios e baixar os fontes necessários:

mkdir -p ~/yocto/dl
cd ~/yocto
git clone git://git.yoctoproject.org/poky kiosk-src
cd kiosk-src
git checkout dora
git clone git://git.yoctoproject.org/meta-ti
git clone git://git.yoctoproject.org/meta-web-kiosk

Agora vamos configurar o ambiente para gerarmos os artefatos de software:

cd ~/yocto
. kiosk-src/oe-init-build-env kiosk-build

Adicione as duas linhas abaixo no arquivo ~/yocto/kiosk-build/conf/bblayers.conf  para a variável BBLAYERS:

${TOPDIR}/../kiosk-src/meta-ti \
${TOPDIR}/../kiosk-src/meta-web-kiosk \

Modifique e adicione as seguintes variáveis no arquivo ~/yocto/kiosk-build/conf/local.conf

#MACHINE ??= "qemux86"
MACHINE ?= "beaglebone"

DL_DIR ?= "${TOPDIR}/../dl"

PACKAGE_CLASSES ?= "package_ipk"

IMAGE_INSTALL_append = " kernel-modules"

Note que configuramos nossa machine como sendo a beaglebone (serve tanto para a white como a black), mudamos o diretório de download para podermos reutilizar os fontes baixados em outros projetos, usaremos o gerenciador de pacotes ipk (ele é mais indicado para sistemas embarcados porque não exige muitos recursos para funcionar) e vamos instalar na imagem todos os módulos do kernel gerados.

Se você já fez o tutorial do Henrique, você pode simplesmente atualizar as suas cópias locais dos repositórios (git pull origin <branch_name>), adicionar o repositório da meta-web-kiosk (git clone git://git.yoctoproject.org/meta-web-kiosk) e modificar os arquivos bblayers.conf e local.conf.

Veja que nesse caso, para criarmos a aplicação de Kiosk Interativo foi necessário adicionar apenas a camada meta-web-kiosk, que possui as receitas das aplicações necessárias e as imagens que irão compor a solução. E essa é uma das características mais vantajosas do Yocto. Como ele é organizado em meta-layers, que são camadas usadas para agrupar um determinado conjunto de receitas, elas podem ser integradas com diferentes camadas afim de prover diversas funcionalidades diferentes para o seu projeto. Além disso, as camadas podem ter propósitos específicos, como por exemplo suporte a arquiteturas de hardware, como é o caso da camada meta-ti que contém os BSPs (Board Support Packages) para algumas placas e arquiteturas da Texas Instruments.

Gerando a imagem do web-kiosk

Para gerar a imagem do web-kiosk rode o seguinte comando:

bitbake core-image-web-kiosk

Esta é a configuração de build que eu utilizei:

Build Configuration:
BB_VERSION        = "1.20.0"
BUILD_SYS         = "x86_64-linux"
NATIVELSBSTRING   = "Ubuntu-12.10"
TARGET_SYS        = "arm-poky-linux-gnueabi"
MACHINE           = "beaglebone"
DISTRO            = "poky"
DISTRO_VERSION    = "1.5"
TUNE_FEATURES     = "armv7a vfp neon"
TARGET_FPU        = "vfp-neon"
meta
meta-yocto
meta-yocto-bsp    = "dora:75bed4086eb83f1d24c31392f3dd54aa5c3679b1"
meta-ti           = "master:6f1ab0fe37a4f044b04777ff0efc96b7fe0d100f"
meta-web-kiosk    = "master:7bf1e5b2cffb58d521353b00a1a3049c520875ed"

Gravando a imagem do web-kiosk

Este procedimento é praticamente o mesmo utilizado no tutorial do Henrique mencionado no começo deste post. 

Para a gravação das imagens no microSD card, o mesmo deve ser particionado e formatado de acordo o padrão aceito pelo placa. Para isso foi criado um script, que pode ser obtido com os seguintes comandos:

cd ~/yocto/
git clone https://github.com/henriqueprossi/beaglebone-black.git bbb-sdcard-prepare

Insira um microSD card no computador PC ou notebook (sistema host) e descubra qual o device node criado pelo sistema operacional. Tente um dos seguintes comandos:

dmesg
sudo fdisk -l

Caso, por exemplo, o device node criado seja /dev/sdb, use o seguinte comando:

cd bbb-sdcard-prepare
cd scripts
chmod +x format_sd_card.sh
sudo ./format_sd_card.sh /dev/sdb

Assim que o processo de particionamento e formatação terminar, duas partições no microSD card são criadas:

• boot (FAT32);
• rootfs (ext4).

Execute a “montagem” dessas duas partições no sistema de arquivos do sistema host. Caso esse faça uso da distribuição Ubuntu, basta remover e inserir novamente o dispositivo no seu conector. Dado que, por exemplo, os pontos de montagem criados sejam /media/boot e /media/rootfs, as imagens geradas anteriormente são copiadas da seguinte forma paro o web-kiosk:

cd ~/yocto/kiosk-build/tmp/deploy/images/beaglebone
cp MLO /media/boot
cp u-boot.img /media/boot
sudo tar xzf core-image-web-kiosk-beaglebone.tar.gz -C /media/rootfs

Testando a imagem

Remova o microSD do computador e insira-o na BBB, conecte-a a uma TV por um cabo HDMI, a um roteador pelo cabo ethernet e a um teclado e a um mouse através de um hub USB. Se quiser monitorar o processo de boot, você também pode conectar um cabo serial.

Depois de energizar a placa você terá as seguintes imagens na TV:

É possível mudar a página inicial a ser exibida. Para isso conecte na console serial da BBB e digite o comando:

change_midori_url.sh https://www.embarcados.com.br

E este será o resultado:

Projeto de Kiosk: O que vem por aí

Na segunda parte desta série sobre o projeto de kiosk interativo veremos como gerar a imagem do kiosk-manager e como configurar os atores para que conversem entre si.

Na terceira do projeto de kiosk interativo, veremos como customizar a imagem de acordo com as nossas necessidades.

Saiba mais

Embedded Linux Build Systems

Cozinhando com o Yocto Project

Desvendando Yocto Project – Primeiros passos

BeagleBone Black + Yocto

Beaglebone Black + Yocto Daisy (Versão 1.6)

Lançada Nova Versão 1.7 (dizzy) do Yocto Project

Raspberrypi + Yocto

Desenvolvendo um Kiosk Interativo para a Beaglebone Black com Yocto – parte 1

Desenvolvendo um Kiosk Interativo para a Beaglebone Black com Yocto – parte 2

Desenvolvendo um Kiosk Interativo para a Beaglebone Black com Yocto – parte 3

Beaglebone Black + Qt Embedded + Yocto – parte 1

Beaglebone Black + Qt Embedded + Yocto – parte 2

Beaglebone Black + Qt5 + Yocto - parte 1

Beaglebone Black + Qt5 + Yocto - parte 2

Raspberry pi + Qt5 + Yocto - parte 1

Raspberry pi + Qt5 + Yocto - parte 2

Referência

Apresentação que eu origem a esses artigos sobre o projeto de um kiosk interativo: Build Your Own Digital Signage Solution with Yocto Project no ELC 2013 San Francisco, feita por Nitin Kamble.