Arduino Shields - плати розширення для Ардуіно. ТВ-приставка Nvidia Shield TV: медіаплеєр і ігрова консоль Приклади використання data shield Ардуіно

Якщо ви стали щасливим володарем Arduino, ви напевно чули про плати розширення - так звані Шілд (Arduino shield), за допомогою яких можете дуже швидко розширити функціональні можливості вашого Arduino.

Як правило, більшість Шілд виготовляється під конкретний форм-фактор плати. У більшості випадків - це мікроконтролери Arduino Uno. Ідея Шілд полягає в тому, що ви купуєте окремий модуль, який "сідає" зверху на ваш мікроконтролер. Можна використовувати декілька Шілд одночасно, встановлюючи їх один на інший. В результаті ви отримати багатофункціональний "пиріг" Arduino.

Офіційний Шилд від творців Arduino. - це відмінний варіант, щоб забезпечити незалежність вашого проекту від вашого персонального комп'ютера, Так як він дає можливість налагодити зв'язок Arduino з інтернет. Цікава особливість даного Шілд - наявність на ньому слота для MicroSD карти. Так що якщо у вашому проекті обробляється великий обсяг інформації, наприклад - mp3 файли або відео; або вам треба зберігати великі масиви даних для таких проектів як, наприклад, світлодіодний куб, зберігати дані ви можете саме на SD карті.

Можна забезпечити роботу хостингу для веб-сервера з використанням Ethernet Шілд.

Перед тим як ви кинулися купувати Ethernet Shield, попереджаю з особистого досвіду: Ethernet Шілд залежні від версій. Спочатку я купив Шилд v3 т виявилося, він не підходити до мого Arduino Uno v2, так як на версії плати v3 додано два Піна. До речі, Ethernet Shield коштує дорожче ніж сам контролер Arduino, так що довелося купити нову Arduino, а стару версію залишити для інших проектів.

Так що перевіряйте версію вашої плати і Ethernet Шілд, який ви збираєтеся купувати.

Реле - основою вузол багатьох пристроїв для домашньої (і на тільки домашньої) автоматизації. Реле використовуються в проет Arduino, в яких необхідно підключення електричних ланцюгів з великим харчування. Якщо ви коли-то підключали реле, ви знаєте, що для його роботи необхідна додаткова обв'язка: транзистор, діод і т.п. Якщо вам для проекту треба кілька реле, то монтажна плата (bredboard) дуже швидко обросте купою провідників і контактів, в яких розібратися буде дуже складно.

4 Relay Shield (Шилд на 4 реле) надає вам всі необхідні контакти для підключення 4-х периферійних пристроїв. Кожне реле дає можливість підключати обладнання яке працює з силою струму до 3 ампер. Звичайно, можна використовувати реле Шилд і для малопотужних електричних ланцюгів. В такому форматі їх часто використовують для заміни перемикачів.

Попередження: будьте обережні з контактами реле-Шілд. У разі їх випадкового замикання або підключенні зовнішнього навантаження, ви можете пошкодити вашу Arduino.

Protoshield (протошілд) сам по собі нічого не робить. Тому він такий плоский;). Дуже корисний Шилд. Після того як ви створили свій прототип з використанням монтажної плати і купи проводів, варто подумати про його презентабельності і зручність. У цей момент вам стане в нагоді протошілд. Ви збираєте всю схему на ньому і садіть його зверху на вашу Arduino як будь-який інший Шилд. Тобто - це відмінний варіант для створення власного Шілд!

LCD Shield

Навіщо вам LCD Shield? Все просто: виводити інформацію з Arduino нема на персональний комп'ютер з використанням серійного монітора, а безпосередньо на периферійний екран! Це реально класно! Але! При використанні зовнішніх екранів, Вам зазвичай потрібно 7 і більше контактів з Arduino. Це дуже обмежує можливості подальшого підключення периферійних пристроїв. У цьому LCD Шілд використовується протокол передачі даних I2C, тобто для його підключення задіюються лише 2 Піна! Крім того, паралельно до цих же контактам можна з'єднати обладнання, яке працює за тим же протоколом передачі даних.

В добавок до екрану, на LCD Шілд встановлено 4 "керуючі" кнопки і кнопка "select" (вибір). Завдяки цьому у вас з'являється додатковий інтерактивний інтерфейс і безпосереднього підключення до ПК при роботі з Шілд можна уникнути. Якщо монохромний дисплей вас не вражає, ви можете спокійно апгрейдити Шилд, встановивши 1.8 inch TFT 18-bit color screen.

Ось на цьому етапі ви повинні зрозуміти, що не всі Шілд 100% сумісні один з одним. Деякі з них треба встановлювати зверху вашого Arduino "пирога". Саме до таких Шілд відноситься LCD Шилд.

Energy shield розширює ваші можливості з точки зору забезпечення харчування проектів на Arduino. Шілд дозволяє підключати різні джерела живлення і забезпечувати їх роботу з Arduino. Одна з найяскравіших сфер застосування - забезпечення підзарядки мобільних телефонів і гаджетів.

Забезпечує можливість управління великою кількістю моторів з використанням Arduino. На Шілд встановлені всі необхідні регулятори, перемикачі, запобіжники. Загалом, на motor Шілд є все для забезпечення простого управління двигунами і для їх захисту.

У багатьох проектах необхідно обробляти великі масиви інформації, для зберігання якої недостатньо вбудованої в Arduino пам'яті. Саме в цьому випадку вам може знадобиться SD Card Shield. Він сумісний з картами пам'яті форматів SD, SDHCі MicroSD. Sd Card Шилд використовує простий SPI інтерфейс для підключення та передачі даних.

Цей Шилд надає вам дійсно величезні можливості, дозволяючи налаштувати передачу даних від Arduino з використанням WiFi технологій. Упевнений, ви знайдете йому гідне застосування. Починаючи з дистанційного керування вашими приводами в роботизованих проектах і закінчуючи передачею даних з датчиків і сенсорів про стан того чи іншого об'єкта в режимі реального часу. WiFi Шилд підключається до серійного порту.

GPRS Shield дає Arduino можливість використовувати мережі GSM / GPRS, які використовуються для мобільних телефонів. В результаті ви можете робити і приймати дзвінки і текстові повідомлення! Як правило, GPRS Шілд оснащуються антенами.

E-Ink shield - дуже цікава розробка, яка використовує технологію електронного чорнила (та ж технологія використовується в електронних книгах). Основна перевага E-Ink Шілд - ви отримуєте дисплей, який вимагає мінімум енергії для харчування і надає відмінний формат для відображення і читання тексту. Подібні Шілд можуть відобразити текст навіть без використання зовнішнього живлення!

Music Shield дає вам можливість відтворювати музику у відмінній якості через Arduino. Шілд підтримує широкий діапазон музичних форматів для відтворення. Природно, в Music Шілд передбачений слот для SD карти. Так що ви без проблем зможете завантажити вашу медіатеку без використання додаткового SD Шілд.

Залишайте Ваші коментарі, щодо вашого особистим досвідом нижче. У дискусії часто народжуються нові ідеї і проекти!

Це підвид плат розширення, які стикується з Arduino як бутерброд.

На наш погляд, плати розширення можна поділити на два типи:

пасивні

Вони не несуть особливого смислового навантаження і створені в більшій мірі для зручності користувачів. Яскравим прикладом тому є:

Служить для зручного підключення різних датчиків і модулів за допомогою

розширюють функціонал

Значно розширюють можливості Arduino. Яскравими прикладами є:

Дозволить підключити Arduino до телефону з підтримкою Android, а також підключати різні пристрої з USB інтерфейсом

Розширюють функціонал Шілд, так само як і Arduino модулі (), мають на своєму борту конкретний елемент (драйвер двигунів, ethernet контролер, дисплей і т.п.) з усією необхідною обв'язкою для його роботи. На відміну від модулів, які можна підключити до довільних пінам Arduino, висновки Шілд, в більшості випадків, жорстко прив'язані до висновків Arduino. Це розплата за дуже просте і зручне підключення. Якщо свій проект ви хочете зібрати у вигляді бутерброда з Шілд, то необхідно заздалегідь звернути увагу на це і перевірити, щоб плати не задіяли однойменні висновки.

Дані плати значно розширюють функціонал плати Arduino. З яскравих прикладів можна виділити

додає можливість підключити до Arduino мотори

Дозволяє управляти Arduino платою через локальну мережу або Інтернет

Плата виведення інформації на текстовий 1602 дисплей, додатково обладнана кнопками

Дозволить підключити Arduino до телефону з підтримкою Android, а також підключати різні пристрої з інтерфейсом USB

Розширювач з ігровими сервісами

Перший публічний анонс однокристальної системи Nvidia Tegra X1 відбувся більше двох років тому. На жаль, з реалізацією реальних продуктів, незважаючи на вражаючі апаратні характеристики, справи йшли дуже повільно. Однак компанія продовжувала прикладати зусилля в цьому напрямку і недавно представила нову модель в серії - Nvidia Shield TV, яка вже доступна для покупки в тому числі і на нашому ринку.

Це компактний пристрій позиціонується як багатофункціональна приставка для телевізора, так що кількома словами передати всі її можливості непросто. З ключових її особливостей компанія відзначає підтримку 4K і HDR, потужну графічну підсистему, голосове керування, Ігри через хмарний сервіс GeForce Now і трансляцію ігор з комп'ютера через GameStream, комплектацію пультом і ігровим контролером, роботу під керуванням Android TV та підтримку стрімінгових відеосервісів.

Відзначимо, що компанія використовує одне слово «Shield» для позначення відразу декількох пристроїв різних поколінь і їх контролерів, що може трохи плутати користувачів. У даній статті розглядається модель з артикулом P2897.

Технічні характеристики

Приставка працює під управлінням SoC Nvidia Tegra X1. Ця мікросхема виготовлена \u200b\u200bпо техпроцесу 20 нм, має два блоки по чотири обчислювальних ядра (Cortex A57 і Cortex A53), реалізованих в архітектурі ARM big.LITTLE. Їх максимальна частота роботи становить 2 ГГц. Судячи з усього, в даному чіпі реалізований режим міграції між кластерами, так що одномоментно працюють тільки чотири ядра. Відзначимо, що в налаштуваннях системи є опція вибору продуктивності. При цьому на швидкість в додатках цей параметр впливає незначно.

Також в SoC є потужний графічний процесор - 256 ядер Maxwell, які працюють на частоті 1 ГГц, підтримка API DirectX 12, OpenGL 4.5 і OpenGL ES 3.1, декодування відео до 4K включно з 60 fps і кодеками H.265 і VP9, \u200b\u200bвідеовихід до 4Kp60 і 1080p120. Є і модуль для кодування відео, що може стати в нагоді для організації відеотрансляцій з приставки. За обчислювальної продуктивності цей блок перевершує ігрові консолі минулих поколінь і порівняємо з топовими відеокартами для ПК десятирічної давності.

Об'єм оперативної пам'яті приставки становить 3 ГБ. Сьогодні це значення вже складно назвати виключно флагманським, але з урахуванням переважно однозадачних режиму роботи проблем бути не повинно. Для зберігання прошивки і призначених для користувача даних у звичайній моделі встановлений флеш-накопичувач на 16 ГБ, на якому користувачу доступно близько 11 ГБ. Якщо ви плануєте інтенсивно використовувати ігри під Android, можливо буде потрібно установка додаткового накопичувача.

Зауважимо, що в лінійці є також модифікація «Pro», що має більший корпус. У ній застосовується гібридний жорсткий диск об'ємом 500 ГБ. Відзначимо, що мова йде саме про основне накопичувачі пристрою, що включає і системний розділ. Такий обсяг може бути корисний для зберігання ігор і додатків Android, а також записи медіафайлів. Також ця версії обладнана слотом для карт пам'яті microSD і підтримує управління по ІЧ-каналу.

Збільшити обсяг локального сховища можна з використанням USB-накопичувачів - приставка обладнана двома портами з підтримкою версії 3.0. Вони ж можуть стати в нагоді і для підключення різної периферії. А ось слота для карт пам'яті в цій моделі немає.

Для підключення до локальної мережі та Інтернет пристрій має гігабітний провідний порт і вбудований двохдіапазонний бездротової адаптер з підтримкою протоколів 802.11n / ac. При цьому останній має дві антени, реалізовані на основний друкованої плати. Так що в конфігурації MIMO він здатний забезпечити швидкість підключення 867 Мбіт / с. Але звичайно для цього буде потрібно відповідний роутер. Відзначимо також наявність Bluetooth 4.1 з підтримкою BLE, який, крім обслуговування штатних пультів, може використовуватися для підключення навушників, клавіатур та іншого обладнання.

Підключення до телевізора або іншого пристрою відображення здійснюється через інтерфейс HDMI 2.0b з підтримкою HDCP 2.2 і CEC. Відзначимо, що максимальний режим виведення тут - 4Kp60. Є і підтримка технології HDR.

Для охолодження потужної начинки застосовується відцентровий вентилятор. Він має автоматичне регулювання швидкості обертання і в більшості випадків (від бездіяльності до роботи під навантаженням, запуску графічних тестів, ігор та інших ресурсоємних програм) його не було чутно. Хоча корпус пристрою в деяких місцях трохи нагрівається, ніяких негативних наслідків відзначено не було. Формальне значення TDP для використовуваного процесора становить 15 Вт.

Штатний блок живлення має потужність 40 Вт. Реальний рівень енергоспоживання тестового екземпляра без підключених додаткових зовнішніх пристроїв, виміряний «з розетки», становив від 5 Вт в режимі сну або бездіяльності до приблизно 20 Вт під час роботи тесту 3DMark Sling Shot Extreme.

Приставка працює під управлінням операційної системи Android 7.0 в спеціальній орієнтованої на підключення до телевізорів версії Android TV. У прошивці є пункт онлайн-оновлень. Тестування проводилося з версією 5.1 (24.27.403.124). Відзначимо, що компанія явно приділяє серйозну увагу підтримці своїх продуктів і після їх виходу. Вихідні поновлення OTA не тільки виправляють недоліки попередніх версій, але і додають нові функції і можливості.

Комплектація і зовнішній вигляд

Формально компанія Nvidia не може похвалитися багатим досвідом з постачання своїх продуктів для масового сегменту в роздрібні магазини. Однак щільне взаємодія з партнерами з даних питань принесло свої плоди - до упаковки Nvidia Shield TV немає зауважень: міцний картон, строгий дизайн в стилі мінімалізму, глянцеві вставки на фотографіях, короткий опис і таке інше.

Чи не сподобалося тільки, що відкрити коробку не так вже й просто - дві її частини дуже щільно прилягають один до одного.

У коробці в спеціальних вставках розташовані всі елементи комплектації: сам пристрій, фірмовий блок живлення для нього зі змінними блоками під розетки різних стандартів, мінімальна документація, пульт дистанційного керування і геймпад з кабелем зарядки (стандартний USB-Micro-USB довжиною 1,5 м) .

Параметри блоку живлення приставки - 19 В 2,1 А. Роз'єм у нього нестандартний, а довжина кабелю складає 1,8 м. З одного боку це дозволяє забезпечити стабільну подачу живлення і надійне з'єднання, а з іншого - вимагає використання тільки оригінальної версії.

Детальніше про пристрої управління ми розповімо далі. У будь-якому випадку, варто визнати, що подібну комплектацію варто записати в плюси пристрою. Додатково ви можете придбати такі ж пульт і контролер, а також спеціальну підставку для вертикальної установки пристрою. Повна версія документації доступна на сайті виробника у вигляді гіпертекстових документів. Відзначимо, що є версія і російською мовою.

Приставка отримала корпус з чорного пластику зі строгими геометричними формами. його габаритні розміри складають 158 × 98 × 26 мм, а вага пристрою - близько 250 г. У цілому це можна порівняти з поширеними моделями розширювача і істотно менше сучасних стаціонарних ігрових консолей, не кажучи вже про комп'ютери. Так що при бажанні її можна навіть брати з собою в подорожі.

Пластик переважно матовий, але бічні сторони і вставка на верхній панелі глянцеві. Під її виступаючим кутом знаходиться індикатор стану, як можна здогадатися, зеленого кольору. До речі, його яскравість можна регулювати через настройки. Він світиться під час роботи приставки і вимикається в режимі сну. Плоска частина дна покрита гумовою вставкою, яка забезпечує надійне утримання пристрою на полиці.

Ззаду і на нижньому боці видно решітки вентиляції. Звертаємо увагу на те, що в пристрої використовується досить потужна начинка, так що закривати решітки строго не рекомендується.

Всі коннектори для підключення розташовані на задній панелі. Тут можна знайти: два стандартних порту USB 3.0, порт HDMI, порт локальної мережі, вхід блоку живлення. Штатні пульти працюють по радіоканалу, так що встановлювати приставку на відкритому просторі і забезпечувати пряму видимість не потрібно.

При роботі в режимі розширювач можна використовувати комплектний пульт дистанційного керування. Він має компактні розміри (143 × 36 × 9 мм) і невелика вага (52 г). Нижня частина його корпусу виготовлена \u200b\u200bз матового металу, а для верхньої панелі застосовується чорний матовий і глянсовий пластик. Харчування здійснюється від двох батарей формату CR2032, які встановлюються в лоток спеціальної форми в ближньому до користувача торці. За інформацією від виробника, їх вистачає на рік роботи.

У передньому торці пульта є інфрачервоний світлодіод, призначений для управління телевізором або іншою технікою. Детальніше про ці можливості ми розповімо далі в тексті. Біля нього є індикатор сполучення Bluetooth. На верхній частині встановлено такі органи управління - хрестовина навігації з кнопкою підтвердження в центрі, кнопки «Назад» і «Додому», кнопка голосового пошуку / команд, а вертикальне поле між матовими вставками в нижній частині пульта використовується для регулювання гучності і операцій «Відтворення / пауза ». Всі кнопки мають матове покриття і легко знаходяться на дотик.

Як ми бачимо, тут повністю реалізований традиційний набір для пристроїв з Android. Крім того, подвійне натискання на «Додому» дозволяє отримати доступ до списку нещодавно запущених додатків, а її тривале утримання відкриває настройки сервісу для запису і онлайн-трансляцій відео з ігор, що підтримує голосові і відео коментарі.

Відзначимо, що окремо може продаватися і трохи видозмінений пульт - без ІЧ-передавача, з виходом для підключення дротових навушників і з харчуванням від акумулятора.

Оскільки одним з головних сценаріїв використання приставки є гри, то, звичайно, не обійшлося без фірмового геймпада. Висока якість виготовлення і надійність розумієш відразу, як тільки береш його в руки. Конструкція з матового чорного пластику виглядає абсолютно монолітної, як ніби вирубаної з цільного шматка матеріалу.

Розміри можна вважати стандартними для даного класу пристроїв. Ширина становить приблизно від 11,5 до 15 см. Максимальна товщина ручок - близько 4 см. Вага контролера трохи вище, ніж у самій приставки, - 262 г. Живлення здійснюється від вбудованого акумулятора, виробник заявляє про 60 годинах автономної роботи. Для зарядки застосовується стандартний кабель USB-Micro-USB. Від адаптера потрібно близько 450 мА, так що підійде будь-яка модель. Додати реалізму в іграх допоможуть вбудовані в контролер вібромотор.

Набір основних органів управління включає в себе - хрестовину зліва, кнопки A / B / X / Y справа, два аналогових джойстика з підтримкою натискання, по бамперу та аналоговому триггеру зліва і справа. У цьому пристрої також є вбудований мікрофон і кнопка активації голосового пошуку / управління - вона знаходиться зверху в центрі геймпада на вставці з сріблястого пластика. Над кнопкою розташований світлодіодний індикатор сполучення.

У центрі внизу між джойстиками встановлені дві кнопки управління Android ( «Назад», «Додому»), а також «Відтворення / Пауза». Глянцевий смуга над цим блоком має сенсор для регулювання гучності. Додаткові дії з «Додому», як і на пульті, реалізують перехід до списку програм і управління записом або трансляції відео з ігор. Крім того, в цьому контролері теж є вбудований ІК-передавач для управління зовнішньої аудіо-відео технікою.

На верхньому торці в центрі знаходиться порт Micro-USB для зарядки і підключення до ПК. З протилежного боку, знизу, присутній стандартний миниджек 3,5 мм для підключення навушників або гарнітури (в другому випадку застосовується стандарт LRMG / OMTP). Відзначимо, що кнопки гарнітури в цьому випадку не працюють. Втім, втрата невелика, оскільки управління є на самому контролері. З огляду на безліч способів підключення пристроїв для відтворення та запису звуку, варто ознайомитися з приводиться в документації таблицею із зазначенням пріоритетів для різних режимів.

На даний момент пристрій може використовуватися і з комп'ютерами при підключенні по дроту. Підтримку роботи через Bluetooth обіцяють реалізувати незабаром. Всього приставка підтримує одночасне підключення чотирьох контролерів.

Також варто сказати про те, що контролери мають власні прошивки з можливістю поновлення через приставку. В цьому ж меню можна дізнатися їх рівень заряду батарей.

Програмне забезпечення

На приставці використовується орієнтований на роботу з Android TV фірмовий лаунчер Google, який дещо незвичний для користувачів «звичайного» Android. Зовнішній вигляд домашньої сторінки нагадує інші розраховані на підключення до ТВ пристрої. На екрані передбачено кілька зон з великими значками. Якщо їх досить багато, то в кожній зоні буде своє гортання вправо.

У верхньому блоці відображаються динамічні рекомендації від встановлених на пристрої програм. Це можуть бути додатки, фільми, серіали, ігри і інша подібна інформація, а також інформація про наявність оновлень для приставки або контролерів. Причому результати залежать від дій в ваш обліковий запис на всіх прив'язаних до нього пристроях. При необхідності можна «відлучити» від публікації в цей блок конкретні програми.

Другий блок складається з значків встановлених на приставці програм. У третьому блоці представлені ігрові програми, включаючи програму-портал «Nvidia Games». Все йде єдиним списком без можливості угруповання, але ось порядок їх можна змінити. Можна також включити автоматичне сортування відповідно до частоти запуску. Дізнатися назви оптимізованих для платформи ігор можна на.

Завершальний блок - доступ до налаштувань пристрою, перегляд інформації і підключених контролерів, статус бездротового підключення, управління живленням (перехід в режим сну і перезавантаження).

Крім того, з цього екрану можна запустити сервіс пошуку з голосовим уведенням або введенням з клавіатури. Зауважимо, що пошук на платформі Android TV підтримується не тільки в сервісах Google і відомих джерелах на пристрої, але і в додатках, якщо це було реалізовано їх розробниками. Користувач може відключити в налаштуваннях звернення сервісу до певних програм.

У прошивці, як і очікувалося, повноцінно реалізовані сервіси Google. Однак зверніть увагу, що магазин додатків для Android TV відрізняється за змістом від варіанту для «звичайних» мобільних пристроїв. Ця версія операційної системи намагається ще більше «приховати» від користувача свою внутрішню структуру.

Крім того, в меню не відображаються і деякі додатки, які вже встановлені на приставку. Так що для доступу до них може знадобитися інсталяція стороннього менеджера, наприклад Sideload Launcher. У ньому, зокрема, буде видно і браузер Google Chrome. При необхідності можна спробувати виправити ситуацію установкою програм через файли APK, Але це може бути небезпечно. Також залишився неясним питання про покупках однієї програми в магазинах Android і Android TV. Цілком ймовірно, що спеціальні версії програм, оптимізованих для Android TV, можуть продаватися окремо.

В штатній прошивці з програм встановлено такі: сервіси Google Play (Store, Movies, Music, Games), YouTube, Netflix, Plex (клієнт і сервер), Photos & Videos і звичайно найголовніша - Nvidia Games. Саме остання утиліта відкриває доступ до каталогів ігор в різних виконаннях - локальному, стрімінга з сервісу GeForce Now і з персонального комп'ютера, а також надає інформацію про найбільш цікавих проектах для даної платформи.

Крім того, в прошивці є безліч фонових утиліт, які використовуються для обслуговування контролерів, реалізації трансляції ігор, організації запису відео та вирішення інших завдань. Доступу root тут, звичайно, немає. У мережі можна знайти інструкції для його отримання і інших подібних операцій. Що стосується меню розробника, то його можна відкрити стандартним способом.

Крім описаних вище варіантів, компанія також вказує можливість виступати в ролі елемента «Розумного будинку». На січневій виставці CES було заявлено про інтеграцію в пристрій технологій Google Assistant і SmartThings Hub в наступних оновлення програмного забезпечення. При цьому можна буде управляти системою голосом з будь-якої кімнати із застосуванням аксесуара Nvidia Spot - встановлюється прямо в настінну розетку спеціального бездротового модуля.

Підключення і настройка

Мінімальний варіант підключень для роботи - харчування приставки і кабель HDMI (в комплект не входить) до телевізора. Опціонально можна використовувати дротову мережу і різні USB-пристрої. Відзначимо, що явною кнопки включення живлення пристрій не має. В меню оболонки є пункт «Перейти в режим очікування», а якщо зайти трохи глибше в настройки, то там можна знайти і «Вимкнути живлення». Ось тільки назад включити пристрій з пультів вже не вийде, так що ймовірно у більшості користувачів воно буде знаходитися в режимі очікування / сну, коли не буде використовуватися. До речі, кнопок скидання або перезавантаження тут теж немає. Ймовірно виробник упевнений в надійності роботи свого продукту. Нам за час тестування ці можливості ні разу не потрібні були.

При взаємодії з телевізорами може виявитися корисною підтримка протоколу HDMI-CEC, так що з пульта ви зможете регулювати гучність саме телевізора. Є і зворотний варіант - навігація по меню і управління переглядом відео з пульта ТВ. Крім того, штатний пульт приставки можна навчити передавати ІК-сигнали управління гучністю і харчуванням для вашої аудіо-відеотехніки. Для цього буде потрібно через меню підібрати відповідний код. У списку представлені багато популярні бренди телевізорів, приймачів і звукових панелей. Але розраховувати, що все це напевно спрацює з вашим обладнанням не варто.

Крім штатних пультів управління, можна застосувати і фірмову утиліту Google для віддаленого контролю пристроїв з Android TV. У ній є реалізація навігації, емуляція сенсорної панелі і екранна клавіатура. Плюс ви можете використовувати управління з пультів Logitech Harmony, що підтримують Bluetooth.

Порти USB 3.0 приставки можуть використовуватися для підключення накопичувачів, веб-камер, пристроїв введення, звукових карт і іншого устаткування. У разі необхідності роботи з більш ніж двома пристроями, можна використовувати хаби.

На накопичувачах підтримуються файлові системи NTFS, FAT32 і exFAT. При цьому ви можете реалізувати не тільки доступ до файлів на них, наприклад до медіабібліотеки великого обсягу, а й застосувати спеціальний режим заміни штатного вбудованого зовнішнього сховища на зовнішній диск. У другому випадку накопичувач буде відформатований і зашифрований для роботи тільки з даної приставкою.

Якщо у вас є кабель USB-USB з однаковими портами Type A (зауважимо, що це досить рідкісний варіант), то можна підключити приставку до вашого комп'ютера для запису в її пам'ять контенту, як це відбувається зі звичайними смартфонами. Для цього застосовується перший з двох портів.

Крім того, тут є цікава опція з надання доступу до мережі до вбудованої пам'яті з інших пристроїв у локальній мережі по стандартному протоколу SMB (ім'я користувача і пароль для захисту можна вказати в налаштуваннях). Швидкість при роботі в гигабитной мережі в цьому випадку буде на рівні 50 МБ / с.

Для веб-камер потрібно їх сумісність із класом UVC. Наприклад, підійдуть Logitech C920 або навіть немолода С525. Можна використовувати і моделі з високою роздільною здатністю. Підтримка пристроїв введення дозволяє підключити стандартні клавіатури, мишки і навіть геймпади. Наприклад, у нас «з коробки» заробив бездротової Logitech F710, дозволивши додати другого персонажа прямо під час гри з серії LEGO. Якщо звичайної клавіатури у вас не підключено, при необхідності з'являється стандартна наекранной.

Цікаво, що в прошивці передбачений штатний спосіб віддаленого доступу до файлів - вбудована підтримка мережевих сховищ. Так що ви можете змонтувати ваш мережевий накопичувач (або кілька) до приставки по протоколу SMB. В результаті з'являться нові віртуальні папки і всі програми на пристрої зможуть використовувати файли з них. Це один з найпростіших варіантів для реалізації мережевого медіаплеєра для існуючої у вас медіабібліотеки. Хоча є і пара зауважень - список доступних ресурсів на мережевому накопичувачі формується тільки в момент підключення. Якщо ви пізніше додаєте якусь нову загальну папку на ньому, буде потрібно видалити і знову створити підключення. При цьому в ньому будуть присутні всі доступні вказаною користувачеві папки на мережевих накопичувачах в одному великому списку. Крім того, приставка створює службові папки з назвою «Android» на будь-якого загального ресурсі. Також ми зіткнулися зі зникненням ресурсів після перезавантаження пристрою, що звичайно є неприйнятним для постійного сценарію використання.

Приставка використовує штатні можливості настройки Android TV. В цілому, дане меню схоже на версію в звичайному Android. Зокрема тут є опції для настройки часу, мови (російська присутній в повному обсязі), клавіатури, мови, пошуку, здійснювати підключення до мережі, управління додатками і їх правами і так далі.

Частина специфічних параметрів ми вже згадували - режим роботи процесора і яскравість індикатора (можна і зовсім його вимкнути). Також тут є настройка пари опцій для головного екрану, управління контролерами, настройка заставки, установка опцій відеовиходу, управління зовнішніми пристроями і інші можливості. Що стосується доступу до сервісів і синхронізації, то тут реалізована підтримка облікових записів Google і Nvidia.

При першому включенні або після скидання налаштувань пропонується два варіанти початку роботи з приставкою: локальна настройка із застосуванням пульта або контролера і використання іншого пристрою з Android і сервісами Google. Другий варіант дозволяє вам не використовувати екранну клавіатуру приставки для введення даних облікового запису та інших параметрів. Після настройки власне Android потрібно буде вказати дані облікового запису Nvidia Games для доступу до його ресурсів.

продуктивність

З огляду на, що перед нами унікальне за своїми характеристиками пристрій, особливого сенсу в оцінці його продуктивності для порівняння з іншими моделями в традиційних тестах Android немає. Nvidia Shield TV обиратимуть за підтримку 4K і ігрових сервісів Nvidia, а не за «папуги» в бенчмарках. Але традиційно ми все-таки приділяємо увагу цим моментам, так що і в цей раз не пропустимо.

Перш за все, відзначимо, що для даного пристрою питання швидкості роботи має досить специфічне значення. Якщо говорити про сценарій медіаплеєра, то тут важливіше мати якісний блок декодування відео, який буде справлятися з потрібними форматами. Для потокових ігрових сервісів швидкість процесорних ядер і графічних блоків також не має істотного значення. Єдиний сценарій, де важливо мати швидку платформу - гри під Android. Але тут часто зустрічається ситуація, коли розробники ігрових додатків орієнтуються на середній рівень пристроїв і тому реальні вимоги у їх проектів невеликі, як і якість графіки. Компанія Nvidia для надання «найкращих вражень» для користувачів своїх платформ випускає під брендом Nvidia Lightspeed Studios пару десятків, які використовують можливості SoC Tegra X1 і виглядають дуже вражаюче.

Для порівняння в таблиці нижче представлені результати смартфона Xiaomi Mi Note 2 на чотирьохядерний платформі Qualcomm Snapdragon 821 з графічним прискорювачем Adreno 530 і знайденими в мережі показниками медіаплеєра на поширеною платформі Amlogic S912.

Тестування Nvidia Shield TV проводилося в двох доступних режимах - «Макс. продуктивність »і« Оптимізовано », які вибиралися в налаштуваннях. Як бенчмарков використовувалися 3DMark, PCMark, GFXBench, AnTuTu і GeekBench. Результати наводяться в таблиці.

	Nvidia Shield TV Макс.	Nvidia Shield TV Опт.	Xiaomi Mi Note 2	Amlogic S912
3DMark Sling Shot, бали, більше - краще	4928	4653	2634	594
3DMark Sling Shot Extreme, бали, більше - краще	4100	3878	1820	-
PCMark Work 2.0, бали, більше - краще	7388	6631	5268	-
PCMark Computer Vision, бали, більше - краще	5607	5639	3260	-
GFXBench Car Chase, fps, більше - краще	29	27	17	-
GFXBench Manhattan 3.1, fps, більше - краще	45	42	26	-
GFXBench Manhattan, fps, більше - краще	56	54	36	-
AnTuTu Benchmark, бали, більше - краще	138608	131126	122938	42664
GeekBench Single-Core, бали, більше - краще	1488	1429	1844	456
GeekBench Multi-Core, бали, більше - краще	4061	3967	4246	2307

Перевага над Adreno 530 в графічних тестах становить від 50% до 110%. В PCMark рішення Nvidia також помітно швидше, ніж продукт з SoC Qualcomm.

При цьому в AnTuTu виграш відносно невеликий, а в GeekBench, що враховує переважно можливості процесорних ядер, ми бачимо очікуване відставання рішення Nvidia, що працює на меншій частоті. Медіаплеєр на чіпі Amlogic в даних тестах відстає дуже сильно і як конкурент розглядатися не може. Втім, і коштують такі продукти в рази менше.

Крім того, ми протестували швидкість бездротового контролера приставки. Перевірка проводилася спільно з роутером Zyxel Keenetic Ultra II, що підтримує швидкості з'єднання 300 Мбіт / с і 867 Мбіт / с в діапазонах 2,4 ГГц і 5 ГГц відповідно. Тест проводився на відстані близько п'яти метрів через одну некапітальних стіну і дерев'яні двері.

	802.11n, 2,4 ГГц, з'єднання на 144 Мбіт / с	802.11ac, 5 ГГц, з'єднання на 867 Мбіт / с
передача	37 Мбіт / с	60 Мбіт / с
прийом	26 Мбіт / с	110 Мбіт / с
Передача і прийом	41 Мбіт / с	99 Мбіт / с

Як ми бачимо, через регіональних обмежень в діапазоні 2,4 ГГц пристрій може використовувати тільки 20 МГц канал, що позначається на продуктивності. В цьому випадку вона становить 25-40 Мбіт / с. Цього буде достатньо для багатьох стрімінгових сервісів, але для потокових трансляцій ігор в максимальній якості вистачати не буде. Перемикання на діапазон 5 ГГц суттєво змінює картину. Максимальна швидкість отримання даних приставкою в цьому випадку перевищує 100 Мбіт / с, що дозволяє реалізувати всі заявлені сценарії її використання.

Що стосується проводового підключення, то приставка, наприклад, при роботі з мережевим накопичувачем, забезпечує максимальні для гігабітного з'єднання швидкості більш ніж в 900 Мбіт / с.

Додатково наведемо результати тесту Speedtest.net, отримані на кабелі, 5 ГГц і 2,4 ГГц (по три запуски в кожному режимі). Канал доступу в інтернет мав швидкість 100 Мбіт / с.

Використання в режимі медіаплеєра

Встановлена \u200b\u200bв приставці SoC є одним з небагатьох рішень на ринку, здатним декодувати відео з кодеком H.265 у форматі 4K з 60 fps і вивести його на екран телевізора HDMI 2.0b в цьому ж режимі, причому з використанням технології HDR. Питання про існування подібних записів і їх переваги виходить за рамки цього матеріалу, але максималістам дана модель точно сподобається. Загальний список можливостей мікросхеми включає в себе декодування популярних кодеків H.265, H.264, VP9, \u200b\u200bVP8, MPEG4, MPEG2 і підтримку всіх популярних аудіокодеків, Hi-Res аудіо до 24/192 включно, а також виведення багатоканального цифрового звуку (Включаючи Dolby Atmos і DTS: X) через HDMI на ресивер. Крім того, приставка підтримує зовнішні звукові карти / DAC з інтерфейсом USB. А ось ліцензії на декодування багатоканального звуку в продукті немає. Для вирішення цього завдання доведеться скористатися можливостями стороннього програмного забезпечення.

Відзначимо, що перевірку пристрою для даної статті ми проводили з декількома телевізорами, включаючи модель Samsung UE40KU6020K, в якій є і 4K і HDR, а також ресивером не найбільш останнього покоління, але з підтримкою поширених варіантів HD-звуку. Дозвіл 4Kp60 на сумісному телевізорі включилося відразу, а для активації HDR потрібно через меню телевізора змінити один пункт в налаштуваннях. За фотографії вище можна оцінити порівняльні розміри приставки і 40 "телевізора.

Тестування в Kodi і Plex показало, що зазначені апаратні можливості дійсно можуть бути реалізовані в цій розширювач. Відео формату 4K з кодеками H.264 і H.265 програється плавно. Коректно декодируется і профіль Main10 для H.265, який реалізує 10-бітну глибину кольору. Немає проблем і з мають високий бітрейт (100-200 Мбіт / с) контентом.

На спеціальних відеороликах з градієнтами, якщо дуже постаратися, з пари метрів можна помітити відмінності при виведенні в режимах з різною глибиною кольору. Але потрібно саме дуже старатися і вірити, що вони є.

Багатоканальний звук успішно виводиться на ресивер, в тому числі і в HD-варіантах, автовибір кадрової частоти відеовиходу залежно від параметрів файлу в Kodi працює. Про формат 3D компанія нічого не говорить, та й інтерес до нього останнім часом істотно знизився, так що перевіряти не будемо. У будь-якому випадку, «половинні» формати, які по факту не відрізняються від звичайних медіафайлів, можна буде переглядати, включаючи режим 3D на стороні ТВ.

Важливу роль в цьому сценарії відіграє і програмне забезпечення. Як не дивно, якщо не брати до уваги Plex, про який ми розповімо пізніше, ніяких цікавих медіаплеєрів для звичайних файлів в базовій прошивці не передбачено. Є тільки стандартний для Android «Мультимедійний», який в поєднанні з провідником «Photos & Videos» теоретично може бути використаний для вирішення цього завдання, але процес буде дуже незручним. Втім, в магазині, крім Kodi і Plex, присутні також MX Player, VLC і інші відомі продукти, так що певна свобода вибору тут є.

Що стосується Plex, то на пристрої встановлений і клієнт і сервер даного бренду, що є непоганим варіантом для тих користувачів, яким потрібна гарне оформлення медіабібліотеки, зручний плеєр, сумісність з різними платформами і віддалений доступ. У цій екосистемі ви можете створити кілька серверів і забезпечити роботу з ними з різних плеєрів через механізм одного аккаунта. Все працює за відомою схемою, але можливо доведеться витратити час на підбір параметрів сервера і клієнта для отримання максимальної якості. Зауважимо, що в даному випадку інтерес представляє саме клієнт, яким можна підключатися до серверів розташованим, наприклад, на мережевому накопичувачі. Серйозно розглядати сценарій використання сервера на приставці ми б не стали. Хоча з підключенням зовнішніх USB-дисків великої ємності він теж можливий.

Справедливості заради, варто сказати, що для «важкого» відео формату 4K більш зручною і стабільною нам здалася робота через Kodi з підключенням віддалених папок на мережевому накопичувачі штатними засобами цієї оболонки. По крайней мере, в цьому випадку ніхто не намагається нічого транскодіровать і можливості SoC розкриваються максимально ефективно.

Причину незвичайної ситуації з локальними плеєрами легко зрозуміти, якщо згадати сучасні тенденції на перехід до онлайн сервісів. Дійсно, платформа Android TV орієнтована саме на потокові сервіси. Можна було б відзначити, що для даного варіанту можливості декодування в SoC сьогодні надлишкові, але, згадуючи швидкості розвитку технологій, вони вже не здаються зайвими.

Із зарубіжних сервісів в цьому форматі мовлять, зокрема, Netflix і Amazon Video. У першому місячний абонемент з Ultra HD варто 11,99 євро (звичайний - 7,99, HD - 9,99). Є можливість перевірити роботу протягом місяця. З технічних вимог, крім власне плеєра, вказується мінімальна смуга доступу до мережі 25 Мбіт / с і HDCP 2.2 в телевізорі. Реальні користувачі відзначають, що часто використовується помітно менша смуга, яку можна порівняти з HD-версіями. Що стосується доступного контенту, то його не так багато, як хотілося б. На кінець минулого року в списку присутні близько 80 найменувань (половина з них - серіали, чверть документальних, восьма частина - фільми). Також треба відзначити наявність контенту з багатоканальним 5.1 звуком. Amazon Video транслює 4K тільки в деяких країнах. На кінець минулого року в ньому було представлено 33 фільми в цьому форматі. Цей сервіс можна отримати окремо у вигляді Prime Video ($ 8,99 на місяць) або як частина Prime ($ 10,99 в місяць або $ 99 в рік), але деякі фільми вимагають окремої оплати. Є й інші сервіси з підтримкою 4K, включаючи YouTube, UltraFlix, Hulu, Vudu і Sony Ultra. Очікується поява контенту цього формату і в Google Play Movies. До речі, в ньому реалізована цікава можливість - під час перегляду фільмів (зараз не всіх) можна переглянути інформацію про акторів на екрані і використовуваної музиці.

Що стосується вітчизняних сервісів, то в каталозі програм для Android TV вже зараз представлено досить багато варіантів - Megogo, Showjet, SPB TV, Videomore, «Амедіатека», «Білайн ТБ», «НТВ», «Перший канал» та інші. Цікаво, що багато програм мають абсолютно ідентичний інтерфейс. Ймовірно це пов'язано з рекомендаціями Google для інтерфейсу додатків для даної версії Android. Зауважимо, що звичайно всі ці сервіси існують і для інших платформ, а використання їх саме з приставкою Nvidia Shield TV не має істотних переваг, якщо не брати до уваги зручності управління в Android TV. Повної інформації про трансляції в форматі 4K в даних програмах практично немає. Зустрічалися такі дані тільки про сервіс Showjet, але через відсутність фільтра за форматом, підтвердити наявність 4K контенту в ньому і оцінити його кількість неможливо.

Виробник також відзначає можливість перегляду ефірних трансляцій з використанням зовнішнього цифрового тюнера, але ніяких деталей про даному режимі, В тому числі і список сумісного обладнання, не наводиться. При наявності безлічі сервісів IPTV, такий варіант може бути цікавий тільки при відсутності швидкого доступу до Інтернет.

Крім описаних можливостей, приставка може виступати в ролі приймача для трансляції відео, музики та програм з мобільних і портативних пристрій за технологією Google Cast (Chromecast), в тому числі для формату 4K. Цікаво, що з Xiaomi Mi5 з чіпом Qualcomm функція передачі екрану не спрацювала, а на Zopo ZP920 на Mediatek все вийшло. Грати звичайно не вийде, оскільки помітні затримки, але для презентацій, перегляду фотографій, сайтів і відео, функція може бути корисна. Відзначимо, що відправка даних по цьому протоколу реалізована також в програмах для iOS і настільних ПК. Правда ми не знайшли опції щодо відключення цього режиму або захисту доступу паролем. Виходить, що будь-який користувач локальної мережі в будь-який момент може перервати вашу гру, що все-таки неправильно.

висновок

За підсумками тестування можна з певністю сказати, що новинка справила дуже хороше враження і може заслужено називатися унікальним рішенням. Пристрій має компактні розміри, цікавий дизайн і відмінні контролери в базовій поставці. Робота під управлінням Android TV дійсно помітно зручніше при підключенні до телевізора. У більшості випадків немає необхідності підключати клавіатуру або мишку. Плюс передбачено голосове управління. Крім того, тут ми маємо потужну апаратну платформу, особливо в графічної частини - як в задачах декодування відео, так і в тривимірних іграх. З інших особливостей платформи відзначимо швидкий бездротовий контролер, наявність двох портів USB 3.0 і адаптера Bluetooth.

Розширювач відмінно показала себе в задачах перегляду відео і цілком може зайняти місце універсального джерела для домашнього кінотеатру, проте користувачеві все-таки доведеться витратити якийсь час на підбір зручного для себе програмного забезпечення і його налаштування. Це один з дуже небагатьох варіантів, здатний скласти гідну компанію сучасним моделям телевізорів з підтримкою 4K і HDR. Залишається, звичайно, питання доступності відповідного контенту, але мати запас в даному випадку, мабуть, буде корисно. Що стосується потокових сервісів, то зараз більшість з них здатне масово забезпечувати тільки Full HD і передумов різкої зміни ситуації не видно.

Оцінювати за вартістю пристрої, що мають подібний широкий набір різнопланових можливостей, завжди непросто. А в даному випадку приставка має ще й унікальні функції, які доступні тільки на ній. На момент підготовки статті ціна розглянутої версії Nvidia Shield TV в офіційному російському інтернет-магазині становила 18 тисяч рублів з безкоштовною доставкою по Росії. Ціна помітно вище, ніж у масових медіаплеєрів, але нижче, ніж у 4K-рішень відомих брендів. Пряме порівняння з ігровими консолями все-таки не дуже коректно з точки зору продуктивності останніх, а також наявності у них ексклюзивних проектів і деяких додаткових технологій. Якщо ж вважати Nvidia Shield TV «пристроєм для ігор» без урахування цих особливостей, то дана приставка виграє за вартістю у консолей. про ігрові комп'ютери можна тут і не згадувати. Додатковим плюсом в даному випадку буде підтримка сервісу GeForce Now, що дозволяє отримати доступ до багатьох проектів, хоча особливої \u200b\u200bвигоди з точки зору ціни ігор тут може і не бути. Якщо говорити про сукупності характеристики і з урахуванням можливого поширення контенту 4K і розширення еко системи Android TV, а також збільшення числа підтримуваних сервісом GeForce Now ігор, ми б сказали що поточна вартість Nvidia Shield TV цілком виправдана.

Компанії вдалося створити дійсно унікальний пристрій, аналогів якому на ринку знайти неможливо. Так що, незважаючи на деякі шорсткості в реалізації частини функцій, Nvidia Shield TV заслужено отримує нашу редакційну нагороду Original Design.

На закінчення пропонуємо подивитися наш відеоогляд медіа- та ігрової приставки Nvidia Shield TV:

Багато з компаній, які в минулі роки були відомі насамперед або виключно в якості виробників комп'ютерних комплектуючих, визнали нове правило успіху на ринку користувальницької електроніки: в той час як для користувача досвід мобільних і настільних ПК все менше обмежений продуктивністю, вже недостатньо випускати хороше залізо. Більш переконливо в очах покупців виглядає пропозиція готового продукту, вбудованого в екосистему ПО і хмарних сервісів.

NVIDIA послідовно інтегрувала елементи цієї моделі в свій основний бізнес - графічні процесори, які зараз оточені масою супутніх програмних технологій, починаючи зі спеціалізованих API для всіх завдань, пов'язаних з GPU, і закінчуючи клієнтським ПО GeForce Experience, яке фактично є способом організувати ігрові функції в зручний недосвідченому користувачу консолеподобний інтерфейс.

Створивши портативну консоль SHIELD, а потім планшет SHIELD Tablet K1, NVIDIA прощупала грунт для наступної ініціативи - стати постачальником спеціалізованих ігрових пристроїв і контенту поряд з Microsoft, Sony і Nintendo. І якщо мобільним SHIELD симпатизує насамперед гіковскіе аудиторія, то у ТВ-приставки SHIELD TV, що стала останнім доповненням до цієї лінійки, є шанс на широке визнання.

Доля SHIELD TV лежить на перетині двох функцій - стрімінг 4К-відео з ЛВС і інтернету і гри в форматі повноцінної домашньої консолі. Однак SHIELD TV не претендує на змагання з PlayStation 4 і Xbox One. Нехай у NVIDIA і є всі технічні можливості, щоб піти на такий крок, компанія вибрала інший напрямок. SHIELD TV розрахована в першу чергу на трансляцію ігор з платформи, яка має кращої , Ніж у будь-який консолі,продуктивністю і можливостями, - ПК. Спочатку NVIDIA пропонувала стрімінг ігор з домашнього комп'ютера, Але зараз на перший план виходить хмарний сервіс GeForce NOW, що виріс з експериментального проекту NVIDIA GRID.

Приставка SHIELD TV була представлена \u200b\u200bще навесні 2015 року та офіційно не поставлялася до Росії. Вчора ми розглянемо її оновлену версію, доступну для росіян, і дізнаємося, що це таке - комп'ютерні ігри в хмарі.

⇡ Технічні характеристики, ціни

В основі приставки лежить система на чіпі Tegra X1, виготовлена \u200b\u200bпо техпроцесу TSMC 20 нм. SHIELD TV - одне з небагатьох пристроїв, де знайшла застосування ця SoC, що належить до рідкісного серед чіпів на ARM класу енергоспоживання (TDP Tegra X1 становить 15 Вт), що обмежує її застосування ультракомпактними ноутбуками і вбудованими комп'ютерами. Інші відомі приклади - автомобільні плати DRIVE CX / PX від NVIDIA і ноутбук-трансформер Google Pixel С. Нарешті, ми можемо цілком впевнено стверджувати, що саме Tegra X1 лягла в основу консолі Nintendo Switch.

Якщо врахувати, що Tegra X1 існує вже два роки, а це великий термін на споживчому ринку, малоймовірно, що ми зустрінемо її знову в будь-якому іншому продукті, тому не будемо докладно розглядати архітектуру чіпа і обмежимося коментарем до кількох ключових фактів.

Відомо, що NVIDIA давно працювала над власною архітектурою CPU - Denver. Замість чотирьох і більше ядер, здатних виконувати одночасно невелике число інструкцій (як прийнято в ліцензованих у ARM архітектурі), Denver комплектується двома надзвичайно «широкими» конвеєрами (аж до семи інструкцій за такт). Такий підхід, раніше зарекомендував себе в серії мікросхем Apple A6-A10,забезпечує високу продуктивність і енергоефективність як в багатопотокової, так і в однопоточному навантаженні - то, чим не можуть похвалитися стандартні армовскіе ядра. Однак до впровадження в комерційні SoC архітектура Denver дозріла лише порівняно недавно (восени минулого року), коли NVIDIA випустила Tegra X2, де Denver поєднується з GPU сімейства Pascal.

Tegra X1, навпаки, включає вісім ліцензованих ядер - чотири високопродуктивних ядра ARM Cortex-A57 і чотири енергоекономічних Cortex-A53. це стандартна в рамках архітектури big.LITTLE комбінація, Яку можна знайти в багатьох мобільних SoC (наприклад, Qualcomm Snapdragon 810 або деякі чіпи Samsung серії Exynos Octa). Однак Tegra X1 виділяється серед подібних чіпів способом розподілу потоків між високопродуктивним і економічним кластерами ядер. Якщо інші SoC пред'являють планувальником ОС весь набір ядер (Global Task Scheduling), то в роботі з Tegra X1 планувальник ОС «бачить» лише той чи інший кластер, перемикання між якими відбувається автоматично. Ефективність цього підходу в разі Tegra X1 грунтується на сполучної шині власної розробки, що забезпечує когерентність кешей.

Однак за два роки індустрія мобільних SoC пішла далеко вперед, і Tegra X1 більше не претендує на лідерство в швидкодії CPU перед обличчям сучасних конкурентів (таких як Apple A9X, Apple A10, Qualcomm Snapdragon 825), так само як і нових чіпів NVIDIA - Tegra X2 і Tegra P1. Проте у Tegra X1 в складі SHIELD TV є перевага у вигляді ліміту потужності, не обмеженого матеріально об'ємом акумулятора і пасивним охолодженням. TDP чіпа становить 15 Вт, а ядра Cortex-A57 досягають частот аж до 2 ГГц.

Але головне достоїнство Tegra X1 - надзвичайно потужний для даного класу графічний процесор на базі архітектури Maxwell, яка, як і наступні архітектури GPU NVIDIA, створювалася з акцентом на мобільні SoC. Tegra X1 містить два блоки SMM, тотожні таким в дискретних GPU архітектури Maxwell, і при частоті 1 ГГц характеризується піковим швидкодією в 512 GFLOPS. Для порівняння: це рівень топових геймерських відеокарт зразка 2006-2008 рр. - GeForce 8800 GTX і GeForce 9800 GT. Більш того, навіть консолі PlayStation 3 і Xbox 360 мають більш повільні GPU (400 і 240 GFLOPS відповідно).

NVIDIA Tegra X1, графічний процесор

Однак принадність уніфікації будівельних блоків GPU серед всіх чіпів NVIDIA не тільки в продуктивності. Tegra X1 сумісна як з OpenGL ES, так і з більш потужними десктопними API - такими як OpenGL 4.5, DirectX 12, Vulkan і CUDA, що полегшує портирование ігор з ПК на Tegra X1 під управлінням Android. Втім, в плані підтримки OpenGL і DirectX чіпи NVIDIA більше не унікальні, т. К. Конкуруючі SoC вже придбали таку функціональність.

інша відмінна особливість Tegra X1, яка порівняно недавно з'явилася в дискретних GPU, полягає в підтримці формату чисел половинної точності (FP16), операції з якими виконуються ядрами CUDA на подвоєною швидкості щодо FP32. При цьому добра частина ігор для Android оперує саме FP16, а не FP32 - форматом, стандартним для шейдерного коду десктопних додатків.

Окрема гордість творців Tegra X1 - її мультимедійний блок. SoC здатна декодувати формати H.264, HEVC (в тому числі з 10-бітовим кольором) і VP9 при дозволі аж до 4К і частоті кадрів 60 Гц, а також кодувати все перераховане в 4К з частотою 30 Гц. Серед інших сучасних SoC, які можуть виявитися в ТВ-приставках, порівнянними можливостями володіє, мабуть, лише Qualcomm Snapdragon 820 і вище. Найбільш відомий і успішний суперник SHIELD TV в цій якості - Apple TV - взагалі не підтримує 4К і HEVC як такі.

SHIELD TV може не тільки декодувати 4К-відео, але і виводити його на екран з частотою 60 Гц за допомогою інтерфейсу HDMI 2.0b у всій повноті його можливостей: кольором з точністю 10 біт на канал і Субдіскретізація (chroma subsampling) 4: 4: 4, високим динамічним діапазоном (HDR). Крім того, Tegra X1 підтримує захист контента по стандарту HDCP 2.2, яка є обов'язковою умовою для Netflix і подібних сервісів потокового мовлення в 4K. Звук SHIELD TV видає по кабелю HDMI, або на зовнішню звукову карту з інтерфейсом USB, або через аналоговий роз'єм на геймпаді.

Виробник	NVIDIA
Модель	SHIELD	SHIELD PRO
SoC	NVIDIA Tegra X1
CPU	4 × ARM Cortex A57 (2,0 ГГц, 2 Мбайт L2); 4 × ARM Cortex A53 (2,0 ГГц, 512 Кбайт L2)
GPU	GM20B (архітектура Maxwell): 256 ядер CUDA; 16 блоків накладення текстур;
Оперативна пам'ять	LPDDR4 SDRAM, 1600 МГц, 64 біт, 3 Гбайт
накопичувач	eMMC 5.1 SSD, 16 Гбайт	2,5 "SATA HDD, 500 Гбайт
Порти введення-виведення	2 × USB 3.0 (Type-A)	2 × USB 3.0 (Type-A); 1 × USB 2.0 (Micro Type-A); 1 × Micro SDXC; 1 × інфрачервоний порт
Мережа	IEEE 802.11a / b / g / n / ac (2,4 і 5 ГГц, MIMO 2 × 2); 1 × Bluetooth 4.1 / BLE; 1 × Gigabit Ethernet
Маса, г	250	654
Габаритні розміри (Д × В × Г), мм	159 × 98 × 25,93	210 × 130 × 25
Операційна система	Android 7.0
Гарантійний термін, років	1
Роздрібна ціна (США, без податку), $ *	199,99	299,99
Роздрібна ціна (Росія), руб. **	17 990	25 990

* За даними www.nvidia.com.

** За даними www.nvidia.ru.

Приставка SHIELD TV існує в двох модифікаціях, що розрізняються ціною і типом накопичувача: дебютна версія 2015 року, яка тепер носить назву SHIELD PRO, і новий SHIELD в зменшеному корпусі. Варіант PRO містить жорсткий диск об'ємом 500 Гбайт, а «просто» SHIELD TV - flash-пам'ять об'ємом 16 Гбайт. Однак в останньому випадку не йдеться про повноцінний SSD з шиною PCI Express, т. К. ПЗУ підключається до Tegra X1 по інтерфейсу eMMC 5.1 c пропускною спроможністю 400 Мбайт / с. Настільки обмежений обсяг енергонезалежної пам'яті відображає призначення пристрою для хмарних сервісів, а не для локальної установки ігор. В останньому випадку, якщо гри досить «важкі», доведеться покластися на зовнішній жорсткий диск або флешку. До речі, зовнішні накопичувачі можуть бути відформатовані як в системі exFAT, так і в NTFS.

Обидві моделі мають роз'єм Gigabit Ethernet і підтримують Wi-Fi стандарту IEEE 802.11ac з MIMO 2 × 2 ( пропускна спроможність 866 Мбіт / с на частоті 5 ГГц).

Пристрої продаються через сайт NVIDIA за цінами $ 199,99 і $ 299,99 або 17 990 і 25 990 руб. Це досить дорого для ТВ-приставки. Наприклад, Apple TV з ПЗУ обсягом 64 Гбайт коштує $ 199 або 15 490 руб. Однак до SHIELD TV додається геймпад, не кажучи про незрівнянно більш потужному процесорі, Можливості розширення та комунікації.

⇡ Зовнішній вигляд, комплект поставки

Оновлена \u200b\u200bверсія ТВ-приставки SHIELD стилістично не відрізняється від SHIELD PRO, але завдяки зміні жорсткого диска на SSD габарити корпусу (і без того компактного, т. к. блок живлення - зовнішній) в площині вдалося скоротити на 30%. Коробочку можна встановлювати як горизонтально, так і вертикально - за допомогою окремо купується за $ 19 підставки.

Механіка і ергономіка контролера як і раніше на висоті. NVIDIA лише зробила контролер менше в порівнянні з минулою версією і замінила вбудований тачпад чутливої \u200b\u200bсмужкою, яка регулює гучність. Курсор миші, коли він потрібен, переміщається правим стиком. У геймпад вбудований ЦАП / АЦП для підключення навушників або гарнітури, мікрофон дальньої дії і ІК-порт для управління аудіовідеотехніки.

Також, на відміну від ранніх геймпадов, що входили в комплект SHIELD TV 2015 року та SHIELD Tablet K1, пристрій з'єднується з приставкою по інтерфейсу Bluetooth, а не Wi-Fi Direct. Останній має меншу латентність, зате тепер геймпад можна без проблем підключити до ПК по радіоканалу, а не тільки проводом. Приставка здатна одночасно працювати з чотирма контролерами.

Якщо підключити звичайну клавіатуру і мишу (як по USB, так і по Bluetooth), вони будуть працювати і в іграх під Android, і при трансляції ігор з хмари або локальної мережі. В інтерфейсі Android TV використання миші можливо, але не заохочується: в деяких додатках покажчик або зовсім не з'являється, або періодично замерзає.

Пульт ДУ теж змінили в новому виданні приставки (в комплекті з SHIELD PRO поставляється стара версія), прибравши роз'єм mini-jack і замінивши незнімний акумулятор з зарядкою від порту USB стандартної плоскою батарейкою. Щоб економно витрачати останню, пульт автоматично засинає, якщо не знаходиться в руках користувача. Як і в геймпаді, пульт має мікрофон дальньої дії і чутливу смужку управління гучністю.

Хоча маніпулятори з'єднуються з приставкою по інтерфейсу Bluetooth, і в геймпад, і в пульт вбудований універсальний ІК-передавач, за допомогою якого можна регулювати гучність телевізора або аудіоресивери. А можна і навпаки - управляти деякими функціями приставки за допомогою пульта будь-якого з пристроїв в ланцюжку HDMI за умови, що останні підтримують стандарт HDMI-CEC.

Крім «рідних» пристроїв, в SHIELD TV підтримуються геймпади Xbox (за допомогою USB-ресивера), ряд інших контролерів, джойстиків і веб-камер.багато універсальні пульти ДУ теж сумісні з приставкою, але треба пам'ятати, що вбудований ІК-приймач є тільки в SHIELD PRO.

Шілд - це плата доповнення. Я пропоную розділити Шілд на повнорозмірні і окремі модулі. Повнорозмірні своїми обрисами повторюють форму плати Arduino, будь то UNO, Nano або MEGA. Окремі модулі - це плати довільної форми, створені для виконання певного набору функцій. І ті й інші можуть бути як універсальними, так і для виконання вузько завдань.

У магазинах можна зустріти безліч Шілд, а при певної кваліфікації ви самі можете розвести друковану плату, За формою і розташуванням висновків повторює Ардуіно і зібрати свій унікальний. На картинці зображено з набором Шілд.

Почнемо з Шілд, який не несе в собі ніяких особливих функцій, а створений для зручності монтажу ваших проектів. Отже перший в нашому огляді полегшить монтаж проектів з платою Arduino Nano, правда толку від малих розмірів «НАНО» в такому випадку нуль.

На платі розташований роз'єм для підключення штекера від блоку піітанія, стабілізатор напруги, а також клемні колодки. Вони підписані і відповідають висновкам «нанка». Крім того присутній кнопка «скидання» і світлодіод «Харчування».

Другий Шилд призначений для плати Uno. На ньому розташована беспаечное макетна плата для складання проекту і висновки, що дублюють ті, що на самій Ардуіно - зручне рішення.

Будь-аналоговий датчик має потребу в харчуванні і мінусовому контакті, коли їх багато - перемчек стає стільки, що розібратися в схемі буде дуже важко. Тому конструктори придумали Шілд для таких рішень. У них виведені всі входи і виходи, а живлять контакти продубльовані і розміщені поруч.

Ось приклад такої плати для Ардуіно версії Мега.

Провідна і бездротовий зв'язок

За допомогою цих плат можна організувати управління мікро контролером по мережі через кабель Ethernet, наприклад, або беспровод - через GSM-зв'язок, вставивши сім-карту.

Ця плата називається w5100 - містить Ethernet модуль і модуль SD-кардридера. Це означає, що можна зберігати дані, наприклад лог вимірювань датчиків на карту пам'яті і управляти системою через web-інтерфейс. Щоб зв'язати з ним Ардуіно користуйтеся бібліотеками:

Ethernet library;

Зверніть увагу зовні він повторює концепцію Arduino UNO R3, крім того, він підійде і на Mega.

Якщо W5100 вам здається занадто великим - то ENC28J60 займе менше місця. На жаль в ньому вже відсутня SD-модуль.

Мінусом є те, що він не може бути монтований на плату, а виконаний у вигляді окремого модуля.

W5500 - ще один варіант Ethernet-Шілд. За своєю суттю - це допрацьована версія W5100, оптимізована в плані швидкості і енергоефективності.

Зверніть увагу, на повнорозмірних Шілд все Піни дублюються клемної колодкою. На жаль, Шілд використовують порти. Саме цей задіє MOSI, MISO, SCK, і пін 10, для сигналу CS (вибір адресата для зв'язку).

Якщо вам потрібна бездротовий зв'язок - ваш вибір це Wi-fi Шілд, якщо є інтернет і роутер, а якщо цього немає - GSM-модулі або GPRS Шілд.

На фото офіційний Шилд. На ньому встановлено слот під Micro SD-карту пам'яті, а пов'язується з мікро контролером він по SPI-протоколам, через Mini-USB можна оновлювати його програмне забезпечення. Підтримує 802.11b / g.

GPRS-Шилд від «Амперкі» ви бачите вище. Ви можете замінити антену на більш потужну. Ближче до глядача видно слот для SIM-карти, трохи далі слот під батарейку CR1225. Батарейка на платі потрібна для хота годин реального часу, а це важливе доповнення до можливостей GPRS-Шілд. Ви можете відправляти СМС на нього і з нього.

За допомогою цієї плати можна вести контроль і давати команди (або будь-якого іншого проекту вашої реалізації) перебуваючи на будь-якому видаленні. Важливо, щоб ви перебували в зоні прийому стільникового зв'язку.

Як зберігати дані на Arduino?

В проектах не вся інформація міститься в пам'ять мікроконтролера. Іноді потрібно зберігати деякі обсяги інформації. Перше, що спадає на думку, вже сказано - це запис інформації з датчиків, щоб в подальшому вивчати як змінюється навколишнє середовище з протягом годин, днів, років. Чудовим прикладом є - домашня метеостанція. Це корисно не тільки вченим-дослідникам, але і любителям для загальної освіти і розвитку.

Це скоріше не Шилд, а модуль. Він мініатюрний і легкий для повторення, до речі, ось його схема.

Є й повнорозмірний Шилд зберігання даних. Працює з SD-картами пам'яті, на борту є модуль годин реального часу, які живляться від батарейки CR1220 напругою в 3 В, що є непоганим бонусом.

Управляємо потужної навантаженням з мікроконтролера

Перше що може прийти в голову - це реле. З їх допомогою можна комутувати як ланцюга постійного струму, так і з побутової електромережею 220 Вольт вони впораються на ура.

Саме той модуль що зображений нижче може комутувати 1 кВт 220 В навантаження (або 5А) по кожному з каналів, для підвищення потужності можна або запараллелить кілька каналів, або включати цим реле. В такому випадку реле зі Шілд гратимуть роль проміжних підсилювачів.

Звичайно ви можете коммутировать реле так, як я описав у статті, через транзистор і підібрати потрібно реле за струмом, але використовувати готову плату буде надійніше, зручніше і виглядає краще.

У реле є один недолік - обмежена кількість спрацьовувань - це наслідок вигоряння контактів. Це буває через виникнення дуги, при розмиканні потужного навантаження (особливо індуктивного характеру - це двигуна і т.п.). Зробити такий Шилд можна за наступною схемою:

А ось як це виглядає в зборі:

Поему для включення навантаження змінного струму можна використовувати тиристори і сімістори. Одна проблема - прямо до Ардуіно підключати їх не можна, при пробої pn- переходу керуючого електрода, 220 В можуть виявитися на платі мікроконтролера і спалити його. Вихід з цієї ситуації - використання оптосімістори.

Так як це завдання часто стає перед винахідниками, було розроблено готове рішення - сімісторний shield, його повна назва - ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield for Arduino. Він спочатку призначався для управління світінням «гнучкого неону».

У нього є 8 каналів, до яких підключається мережа змінного струму і навантаження.

Шілд для двигунів

Управління електродвигуном не завжди легкий процес. У деяких ситуаціях вам може не вистачити пинов для реалізації поставленого завдання, або алгоритм управління досить складний. З такими платами ви набагато швидше здолаєте проект свого робота.

Мотор-Шілд для Ардуіно може керувати електродвигунами постійного струму (4 штуки) або двома кроковими моторчиками.

Він побудований на базі двох L293. Ця мікросхема є збіркою з двох H мостів, це дозволяє управляти з можливістю реверсу двома ДПТ, або 1 кроковим біполярним двигуном. Схеми підключення соответсвенно:

А в лівому верхньому куті плати є дві колодки під сервоприводи (плюс, мінус і керуючий сигнал). Червоним колом обведено місце куди встановлюється перемичка джампер. Якщо вона стоїть - то ця плата харчується від базової плати Ардуіно, а якщо немає - від зовнішнього джерела на 5 В.

За допомогою цього модуля від вітчизняного виробника можна управляти двома двигунами постійного струму, в ньому теж є джампер об'єднує лінії живлення мікроконтролера або раз'едінающій їх - для живлення від окремого джерела.

Можна керувати двигунами, які розраховані на діапазон напруга від 5 до 24 Вольт. Замість 2-х DC-моторів можна використовувати 1 однофазний кроковий або запараллелить канали та підключити 1 потужний DC мотор з струмом до 4А, а це не мало - 48 Вт при напрузі живлення в 24 В.

Для підключення сервоприводу потрібно три дроти - плюс, мінус і сигнал, але що робити, якщо у вас багато серв? Ваша плата перетвориться на місиво з перемичок. Щоб це уникнути є Мультісерво Шилд.

Тут теж є можливість поділу ланцюгів харчування, як це було в попередньому варіанті. Разом можна підключити 18 сервоприводів (на платі нумерація від 0 до 17).

Скрізь є своя специфіка, Шілд для незвичайних завдань ...

У атмеге328, серце нашої плати, є АЦП. Головна проблема в тому, що на платі Ардуіно уно ми бачимо лише 6 аналогових входів. Що робити якщо у нас більше аналогових датчиків?

Можна зібрати дві Ардуіно в єдину мережу. Одну використовувати в якості основної, а другу допоміжну для змін і з першої відправляти на сервер сигнали вимірювань або виводити їх на екран ... Але це складно: потрібно витрачати пам'ять на додаткові рядки програмного коду для реалізації такої системи.

А що якщо помножити кожен вхід на 16? Разом у нас може бути до 16 * 6 \u003d 96 аналогових входів. Це реально за допомогою мультиплексора. Він просто перемикає по черзі 16 аналогових каналів на один аналоговий вихід, який ви підключаєте до такого ж входу будь-якого міроконтроллера.

Засобами мікроконтролера Атмега о-о-дуже важко релизована функцію розпізнавання голосу, але ардуінщікі можуть не впадати у відчай, є спеціальне рішення - EasyVR Shield 3.0.

Це готове, але дороге рішення, на момент написання статті він коштує майже 100 доларів в Росії. Спочатку Шилд запише вашу команду, потім порівняє її з тим що записано в пам'яті, визначивши номер - виконає її.

Ви можете влаштувати «діалог з комп'ютером», він може відтворювати те, що в ньому записано. Без додаткових підсилювачів рекомендується «спілкуватися» з цією платою з відстані не більше 60 см.

виводимо зображення

LCD Keypad shield - це справжня панель управління. На ньому розташований дисплей LCD1602 (16 символів в два рядки), і набір кнопок. Через них задіяно досить багато портів, наприклад A0 і з D4 по D7 під клавіатуру, а порт D10 - ШІМ-регулятор яскравості підсвічування. D8 і D9 - скидання і включення.

Насправді існує багато дисплеїв сумісних з Ардуіно. Вірніше тих, про яких написано найбільше інформації і ви легко їх запустіть в своїй системі. Досить популярний в колах самодельщиков дисплей від NOKIA 5110, на вибір є і OLED і TFT екрани, що працюють по I2C. Але вони не в «шілдовом» виконанні.

автономне живлення

Досить незвичайний Шилд в цій збірці, який виконує звичайну задачу. Power shield - це з усіма необхідними захистами і роз'ємом для зарядки. Начебто нічого особливого, але це забезпечить завершений вигляд вашого проекту, а ланцюга харчування не доведеться розміщувати поруч з основними платами.

висновок

Використання Шілд для всіх завдань проекту дозволить уникнути зайвого числа перемичок і з'єднань, а це знизить кількість помилок і зайвих перемичок. Після складання ви отримаєте багатоповерховий бутерброд з плат заводського виготовлення. Такий підхід іноді називають «модульна конструкція». Між іншим, це полегшить обслуговування, ремонт і налагодження обладнання.

Ентузіасти практикують проектування, розведення і збірку унікальних модулів. Це одна з причин високої популярності Ардуіно не просто як платформи для саморобок, макетів і прототипів, але і як платформи для готових рішень.