Огонь, вода и медные трубы: как мы создавали новый POS-терминал АТОЛ Optima

    Мы задумались о собственной разработке нового, инновационного устройства для торговли осенью 2016 года. На создание ушел целый год: проработали 8 вариантов внешнего вида, 3 варианта технических характеристик, провели личные переговоры с 4-мя производителями. Пять месяцев занял этап тестирования и улучшения. В итоге в компании АТОЛ родился новый продукт – АТОЛ Optima.

    image



    В этом обзоре мы расскажем о том, как мы создавали АТОЛ Optima, чем наш терминал отличается от подобных устройств, покажем его со всех сторон, рассмотрим его внутренний мир, расскажем, как испытывали его на прочность перед массовым производством, ознакомим вас с результатами тестов.

    Сотрудничество с Intel и Microsoft
    Нам было важно сделать профессиональное устройство именно для сферы ритейла и общественного питания, которое может работать со всеми специализированными программами. Поэтому мы решили проектировать материнскую плату «с нуля» и тщательно контролировать качество используемых компонентов. Конечно, мы понимали, что цена устройства будет несколько выше популярных терминалов «планшетного» типа, например, PiPO. Но сознательно сделали ставку на высокое качество, профессиональный уровень устройства и его ремонтопригодность.

    Проектирование терминала начиналось совместно со специалистами из Intel и Microsoft.
    Сердцем терминала стал процессор Intel Celeron N3350, 7-го поколения (Apollo Lake). Ключевое достоинство этого процессора — высокая производительность при низком энергопотреблении. Кроме того, компания Intel гарантирует длительный срок поддержки и долговременное наличие этой модели на рынке. Для сравнения, в PiPO используется процессор Intel Atom x5-Z8350 — фактически последний представитель этого семейства процессоров, в то время как остальные Atom-ы уже сняты Intel с производства.

    Процессоры Intel 7-го поколения официально поддерживают только Windows 10. Эта ОС не устраивает некоторых пользователей из-за наличия обязательных обновлений, которые невозможно отключить. АТОЛ Optima поставляется с особой версией — Windows 10 IoT Enterprise, созданной Microsoft специально для промышленного использования, в том числе в ритейле. Она существенно дешевле других версий и хороша тем, что:
    • имеет возможность отключать обновления полностью при необходимости. Если вы один раз протестировали свое ПО с этой версией ОС, нет необходимости проводить новое тестирование после нового обновления;
    • Windows 10 IoT Enterprise бинарно совместима с настольной версией Windows 10. Если у вас есть драйверы под ваше устройство для обычной Windows 10, они гарантированно будут работать и в Windows 10 IoT Enterprise;
    • система модульная и может настраиваться под требования пользователя: можно разрешить подключение только определенной USB-периферии, установить для подключаемых устройств режим «Только чтение» («Read only»), блокировать всплывающие диалоговые окна и системные уведомления, контролировать запуск приложений и многое другое;
    • поддержка Windows 10 IoT Enterprise будет осуществляться компанией Microsoft в течение 15 лет.

    Вместе со специалистами Microsoft мы протестировали Windows 10 IoT Enterprise со всем торговым оборудованием и сделали специальную сборку для АТОЛ Optima.
    Также мы будем поставлять АТОЛ Optima с ОС Linux Ubuntu 16.04 64 bit.

    Технические характеристики
    Для быстрой и высокопроизводительной работы мы комплектуем терминал 4 ГБ оперативной памяти и внутренним накопителем eMMC 64 ГБ (более дешевая версия с ОС Linux Ubuntu будет поставляться с 2 ГБ оперативной памяти и 32 ГБ eMMC). Этого более чем достаточно даже для ресурсоемких товароучетных приложений типа 1С. При необходимости для хранения информации или в качестве системного диска для ОС может использоваться дополнительный 2,5” HDD/SSD накопитель. Для этого под сервисной крышкой установлен типовой разъем SATA.

    Дизайн и конструктивные особенности
    В процессе работы над АТОЛ Optima мы уделили много внимания внешности POS-терминала и удобству его использования в ограниченном пространстве. Нашей целью было сделать терминал компактным и красивым, но при этом производительным, надежным и устойчивым. Для этого мы долго выверяли внутреннюю компоновку терминала. На экран 3D-макета корпуса понажимали десятки сотрудников АТОЛ. Мы убедились, что ножки хорошо держат корпус на столе, даже при сильном толчке терминал не опрокидывается, а винты надежно удерживают устройство в VESA-креплении.

    Не экономили и на качестве экрана: решили сделать терминал с большим и ярким дисплеем, чтобы пользователю было удобно работать со всеми программами, и чтобы его глаза не уставали. По нашим расчетам, идеальным является экран с диагональю 11.6”, разрешением Full HD (1920*1080) и яркостью 350 кд/м2. Он подходит для работы и с торговым ПО, таким как 1С, Frontol, Мерката и др., и с программами для кафе и ресторанов: iiko, R-Keeper, Frontol Ресторан, Трактир и т.п.

    Емкостной тип сенсорного экрана увеличивает срок службы устройства, поэтому решили использовать его.

    Расположение всех отверстий в корпусе терминала было тщательно продумано для того, чтобы эффективно отводить тепло и не допустить перегрева процессора. Охлаждение пассивное, в отличие от того же PiPO, в котором используется вентилятор. То есть пыль не затягивается внутрь корпуса, терминал работает бесшумно. Кстати, даже несмотря на отсутствие вентилятора, АТОЛ Optima достойно выдержал испытание в термокамере. Терминал проработал 8 часов без сбоев и ошибок при температуре + 50С° с запущенным стресс-тестом. Чего не скажешь про PiPO с активным охлаждением – его мы тоже «пожарили» (подробные результаты тестирования — ниже).

    Следующим этапом была укладка проводов. В ходе проектирования оказалось, что глубины отсека для проводов 65 мм вполне достаточно, чтобы аккуратно уложить все, включая громоздкие разъемы DB9, прикрыть все это крышкой и спрятать куда-нибудь под прилавок или провести их в отверстие в столе.

    image image

    Даже в очень ограниченном пространстве терминал с подключенными устройствами выглядит аккуратно.

    image

    Многие предприниматели, особенно те, кто работает на кассе самостоятельно и одновременно консультирует покупателей, боятся, что компьютер могут украсть. Для защиты мы сделали возможность крепления терминала к столу с помощью стандартного Кенсингтонского замка, который можно купить за 150-200 рублей в любом специализированном магазине. В АТОЛ Optima два отверстия для крепления замка: сзади справа для варианта, когда терминал стоит на столе и снизу слева, когда терминал закреплен на VESA-крепление.

    image

    Порты
    По результатам опросов наших партнеров, мы пришли к выводу, что для современного POS-терминала три COM-порта уже много, а один — все еще мало. Оптимально — два полноценных COM-порта. А вот количеством USB-портов, как и кашу маслом, современный POS-терминал испортить сложно. В АТОЛ Optima – целых 10 USB-портов. Поэтому подключить можно все необходимое торговое оборудование.

    Некоторые устройства (банковские терминалы, USB-модемы, дисплеи покупателя, сканеры штрихкодов), не имея собственного блока питания, могут потреблять (в пике или постоянно) более 0.5А, рекомендованных спецификацией USB. Для корректной работы подобных устройств мы заложили 4 USB-порта, поддерживающие ток до 2А. Следовательно, если вы используете терминал в базовой поставке с 3-х амперным блоком питания, вы можете подключить к одному из четырех USB-портов одно периферийное устройство, постоянно потребляющее ток 2А. Если ваши устройства потребляют ток около 2-х ампер не постоянно, а только при пиковой нагрузке (например, USB-модем при поиске сети), то можно подключать и больше подобных устройств. При необходимости использования двух устройств, постоянно потребляющих ток 2А от USB и не имеющих собственных источников питания, необходимо отдельно приобрести более мощный блок питания на 5А.

    image

    Сбоку расположены два порта USB 3.0, позволяющие удобно подключать USB-накопители и быстро копировать информацию.
    image
    Дополнительные «фишки»
    В терминале предусмотрена возможность установки второго накопителя: 2,5-дюймового HDD/SDD SATA. Для чего это нужно? Во-первых, для хранения базы данных. Не все владельцы бизнеса доверяют облачным сервисам, а предпочитают хранить всю информацию на физическом носителе. Во-вторых, для удобства – на дополнительный диск можно установить основную или дополнительную ОС. Таким образом АТОЛ Optima можно одновременно использовать с двумя операционными системами (Windows 10 на eMMC и Linux на HDD/SDD) и двумя наборами кассового ПО. В реальной работе это не очень важно, но на этапе тестирования можно быстро оценить разные варианты ОС и ПО.

    Также, зная российские реалии, а именно — частые перебои в электросети, мы предусмотрели возможность работы терминала от аккумулятора. В АТОЛ Optima можно установить 2 или 4 аккумулятора.
    От двух аккумуляторов терминал работает автономно в течение 2-х часов при полной нагрузке, от четырех – 4 часа.

    image
    На фото — аккумуляторная сборка на 2600 мАч (19.24 ВтЧ 7.4В).

    Схема подключения разъема АКБ к материнской плате нанесена шелкографией.
    image

    Но если даже вы перепутаете полярность, батарея не взорвется, а всего лишь перестанет заряжаться. При этом в интерфейсе ОС справа на панели задач Windows пропадет пиктограмма батареи.

    Ремонтопригодность
    Терминал изначально был сконструирован с учетом возможности быстрого ремонта. Очень легко разбирается для ремонта и собирается после. Мы гарантируем наличие ЗИП в течение 2-3-х лет с момента снятия терминала с производства, срок бесплатного гарантийного обслуживания – 1 год.

    Контроль качества на производстве
    Для гарантии качества мы контролируем весть процесс производства. Наши инженеры лично выезжают на производство и проверяют партию терминалов перед отгрузкой в Россию.

    image
    Сборочная линия

    Фабрики, собирающие АТОЛ Optima, имеют свои точки контроля качества на производственной линии. Это:
    • Автоматизированный оптический контроль монтажа SMD-компонентов: система получает с цифровой камеры изображение платы, сравнивает его с шаблоном из базы и отмечает участки с ошибочно установленными компонентами.
    • Контроль работоспособности всех компонентов материнской платы: к каждой плате подключается питание и коннекторы во все порты (USB, COM, HDMI, LVDS, Ethernet). Затем запускается программа функционального тестирования работоспособности всех портов.
    • Входной контроль качества компонентов корпуса, LCD-экрана, сенсорной панели и соединительных шлейфов на сборочном производстве: визуальная проверка компонентов проводится технологом производства перед запуском линии.
    • Итоговый контроль работоспособности каждого готового терминала с помощью 4-х часового нагрузочного стресс-теста: используется утилита BurningTest 8.1 Pro, одновременно максимально нагружающая графическую подсистему, процессор, дисковый накопитель и оперативную память. Результаты стресс-теста сохраняются в логе и после окончания тестирования анализируются технологом.



    Аппарат оптического контроля компонентов материнской платы


    Линия SMT монтажа


    4-х часовой стресс-тест всех компонентов системы

    После поступления товара в Москву, каждый терминал проходит предпродажную подготовку: мы еще раз проверяем работоспособность и устанавливаем операционную систему.

    Помимо этого, при приемке готовой партии наш инженер лично отбирает случайным образом 1% устройств и проверяет дополнительно. Ниже представлен список тестов 1% устройств из первой партии с результатами.

    1. Проверка монитора
    • Проверка работоспособности сенсорного экрана с помощью сенсорного макета ПО Frontol. Сенсорный экран позволяет удобно работать с сенсорным макетом по всей площади экрана. Все кнопки «нажимаются» одинаково хорошо.
    • Проверка работоспособности основного дисплея с помощью ПО Portable_TFT_test_1.52_RUS. Градиенты цветов передаются плавно, без ступеней. Скрытых дефектов LCD не выявлено.
    • Проверка работоспособности дополнительного дисплея, подключенного по HDMI-интерфейсу. В качестве дополнительного дисплея использовался монитор BENQ GW-2270T. На мониторе получена качественная картинка с разрешением 1920 x 1080p (Full HD).


    2. Проверка работоспособности портов ввода-вывода
    • USB-порты проверялись на соответствие поддерживаемых скорости обмена и питания требованиям спецификации USB. Для определения скорости загрузки/выгрузки данных использовался произвольный файл объемом 1,39 Гб.
      Для определения значения максимальной нагрузки по питанию к портам подсоединялся реостат 1-100 Ом.

    • COM-порты проверялись на корректность обмена с ККТ АТОЛ 30Ф через драйвер торгового оборудования (ДТО). На всем диапазоне скоростей 4800-115200 бод обмен с ККТ стабильный.
    • Проверка скорости обмена по WiFi (расстояние 10 м без препятствий) и Ethernet осуществлялась копированием файла объемом 1,39 Гб.

      image


    3. Определение скорости обмена с накопителями
    Для определения скорости работы накопителей использовалось ПО CristallDiskMark 6.0. Определение скорости производилось в режиме последовательного чтения/записи.

    • Внутренний EMMC Samsung CJNB4R
      image

    • SSD-SDSA6AM-016G
      image
    • Seagate Video 2.5HDD 500Gb
      image



    4. Проведение стресс-тестирования терминала в термокамере при +50 °С в течении 8 часов при 100% нагрузке процессора
    Перед началом продаж нам важно было понять, сможет ли терминал работать в сложных температурных условиях.

    image
    Терминал в термокамере

    Стресс-тест проводился с помощью утилиты OCCTPT4.5.1
    • График нагрузки процессора
      image
    • График частоты процессора
      image
    • График изменения температуры процессора
      image

    Вывод: терминал АТОЛ Optima успешно отработал все 8 часов стресс-теста в термокамере без снижения производительности.

    Для сравнения мы поместили в термокамеру и терминал PiPO x10 (Intel Z8350), который имеет активное охлаждение.

    image

    Стресс-тест проводился с помощью утилиты OCCTPT4.5.1 в термокамере при +50°С. Результаты:
    • График нагрузки процессора
      image
    • График частоты процессора
      image
    • График изменения температуры процессора
      image

    Как видно из графика частоты процессора, уже через 50 минут стресс-теста процессор PiPO X10 уходит в троттлинг, снижая частоту до 60 МГц.

    5. Определение общей производительности терминала
    Проводили с помощью теста PassMark 08.
    • Результаты PassMark для АТОЛ Optima
      image
    • По традиции, сравниваем с производительностью PiPO X10 с помощью того же бенчмарка PassMark 2008
      image

    6. Тестирование автономной работы терминала от аккумулятора
    Процесс испытания АКБ выглядел следующим образом. АКБ были заряжены, индикатор батареи в ОС показывал 100%. На терминале запущенно ПО Frontol 5, подключены клавиатура и мышь и ККМ. Яркость экрана выставлена в 100%. 1 раз в 5 минут во Frontol осуществлялись продажи товаров. В таком режиме терминал отработал 120 мин. На 20% заряда активировался режим энергосбережения, который тут же вручную был отключен. После достижения уровня индикатора 5% устройство отключилось. Вот такой получилась вольт-амперная характеристика разряда АКБ:

    image

    Заряд АКБ проводили при выключенном терминале. Предельное напряжение 8.4В было достигнуто за 164 мин.
    Вольт-амперная характеристика заряда АКБ:

    image

    Воль-амперные характеристики заряда/разряда снимались с помощью двух мультиметров, подсоединенных в разрыв проводов АКБ.

    Мы очень гордимся своим новым продуктом. Терминал АТОЛ Optima был представлен на всех конференциях АТОЛ, на внешних конференциях Intel, Microsoft, Кварта, Orange и получил только положительные отзывы клиентов и партнеров.

    image

    Это надежное, профессиональное устройство для розничной торговли и сферы HoReCa. Может использоваться для оборудования электронных очередей или для автоматизации таких сегментов, как гостиничный бизнес, медицинские клиники, сервис.
    АТОЛ Optima поможет предпринимателям легко автоматизировать торговлю и соответствовать 54-ФЗ.
    АТОЛ
    25.31
    Company
    Share post
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 28

      0
      А можно поподробнее про его общее предназначение?
        0
        Это POS-терминал для автоматизации малых и средних предприятий ритейла и общественного питания. Помимо ПО FrontOffice производительность его достаточна для запуска и «нетяжелого» товароучетного ПО
        +1
        Было бы интересно узнать какой был бюджет у разработки… Скажите?
          0
          Мы вложили в разработку почти 11 миллионов рублей
            0
            Поясните, пожалуйста, ваше решение сделано на монолитной процессорной плате или использовался COM модуль + плату-носитель?
              0
              Мы использовали монолитную процессорную плату
          +4

          Надеюсь, что я ошибаюсь, поправьте, пожалуйста. Правильно ли понимаю, что упомянутое достоинство


          имеет возможность отключать обновления полностью при необходимости. Если вы один раз протестировали свое ПО с этой версией ОС, нет необходимости проводить новое тестирование после нового обновления;

          Означает, что вы будете поставлять терминал с выключенными обновлениями? И на устройстве будут со временем накапливаться уязвимости?


          Ну и в целом интересно узнать, как вы защитили свой терминал от взлома. Ломают даже MPOS, а тут прямо совсем вкусная игрушка для хакера — Windows 10, куча открытых USB портов, можно отвлечь сотрудника и засунуть туда что угодно… А, учитывая размер флэшек, можно её там вообще оставить, и это ещё никто месяц не заметит.

            0
            Нет, здесь имеется ввиду отсутствие обновлений пользовательского функционала ОС, которые раз в полгода неотвратимо накатываются на десктопную версию Win10. Т.е. через полгода вы не получите, условно говоря, новую версию Paint 3D.
            Но обновления безопасности устанавливаются регулярно. Мы поставляем ОС c включенными обновлениями безопасности. Microsoft обещает выпуск обновлений безопасности именно для этой сборки (1607) до 2026 года.
            Про защиту от взлома посредством USB – в ОС настраиваются фильтры защиты от записи, фильтры устройств, отключается возможность старта ПО с USB-флешек. Однако мы отгружаем ОС с выключенными фильтрами, оставляя возможность настроить сценарий безопасности системному администратору на предприятии.
              0

              Спасибо за ответ! Правда вот сомневаюсь — совместимость обычно ломают как раз системные обновления (в том числе обновления безопасности), а не обновления Paint.


              Насчёт выключенных по умолчанию фильтров — вы не думаете, что большая часть администраторов просто не задумается о том, что нужно что-то включить, и по факту будет большое количество уязвимых устройств, что повлечёт за собой как минимум репутационные риски для вас? Хочется понять, почему решили именно выключать по умолчанию.

              • UFO just landed and posted this here
            +1
            Тоже интерсно узнать про безопасность устройства.
            система модульная и может настраиваться под требования пользователя: можно разрешить подключение только определенной USB-периферии, установить для подключаемых устройств режим «Только чтение» («Read only»), блокировать всплывающие диалоговые окна и системные уведомления, контролировать запуск приложений и многое другое;
            Это все позволяет сделать именно Windows 10 IoT Enterprise?

            Вместе со специалистами Microsoft мы протестировали Windows 10 IoT Enterprise со всем торговым оборудованием и сделали специальную сборку для АТОЛ Optima.

            Не понятно зачем нужно было делать специальную сборку и к тому же причем тут спецы Microsoft?

            P.S.
            цены на устройства с Linux будут отличаться от тех же что с Windows?
              0
              >>Для быстрой и высокопроизводительной работы мы комплектуем терминал 4 ГБ оперативной памяти и внутренним накопителем eMMC 64 ГБ (более дешевая версия с ОС Linux Ubuntu будет поставляться с 2 ГБ оперативной памяти и 32 ГБ eMMC).

              Интересно, железка с Linux дешевле на цену лицензии винды или исключительно за счёт уменьшения объёма RAM.
                0
                Да, у них будет 2 Гб RAM и 32 EMMC и не будет лицензии.
                Цена на терминал с Linux будет дешевле на стоимость Windows и за счет уменьшения объема RAM и EMMC.
                  0
                  Т.е. Linux менее требователен к ресурсам, достаточно 2ГБ RAM?
                0
                Да, этот функционал реализован именно в Windows 10 IoT Enterprise. А ранее подобные функции были доступны в Embedded линейке Windows.
                  0
                  Имеется ввиду образ, собранный и протестированный именно с Оптимой
                  MS нам помогали решать вопросы поддержки ККМ через USB в Win10, были сложности с сертификацией драйвера USB-COM
                  0
                  Есть вопрос касательно тестов и объёма выборки. Очень интересно почему ограничились размером в 1%. У нас, например, 1% не показывал наглядную картину происходящего и поэтому сложилась практика в 5%. Если в этом количестве найден брак, то берут ещё 3-5%. Если и в тех брак, то отзыв партии.
                  Ну и хотелось бы больше инженерии. Естественно если это не попадает под NDA.
                    0
                    1% решили что пока достаточно, так как помимо обычных процедур контроля качества на производственной линии мы также добавили 4-х часовой стресс-тест 100% партии и после стресс-теста еще делаем тест бенчмарком, что бы проверить, что стресс-тест не убил что-нибудь.
                    Плюс сейчас мы запустили прямой канал поддержки пользователей (WhatsUp, Telegram) и оперативно собираем обратную связь от партнеров. Если по результатам этого мы поймем, что выборки 1% недостаточно, то будем увеличивать.
                      0
                      USB-порты проверялись на соответствие поддерживаемых скорости обмена и питания требованиям спецификации USB

                      По какой методике проверяли на соответствие спецификации?
                        0
                        Методика описана в статье: замеряли время копирования файла по USB. USB 2.0 скорость копирования с\на терминал 61,76 Mbit/ 240 Mbit/c (По стандарту Full Speed от 1,5 до 12 Mbit/c, Higt Speed от 12 до 480 Mbit/c )
                        И измеряли отдаваемый ток. По стандарту, максимальны отдаваемый ток 0,5А. У нас получилось больше, так как мы специально закладывали эту возможность в проект.
                          0
                          Какое оборудование и ПО использовали?
                  • UFO just landed and posted this here
                      0
                      Терминал АТОЛ Optima успешно отработал все 8 часов стресс-теста в термокамере без снижения производительности.


                      Как видно из графика частоты процессора, уже через 50 минут стресс-теста процессор PiPO X10 уходит в троттлинг, снижая частоту до 60 МГц.

                      Между 98 (Атол) и 70 (PiPO) градусов — весьма существенная разница. Или нет?
                      Что будет, если скорректировать установки предельной температуры в BIOS'е?
                        0
                        У PiPo в BIOS перед испытанием в термокамере было выставлено:
                        Intel DPTF Processor Critical Trip Point 100 °C
                        Т.е. в ходе испытаний CPU разогрелся до 100 °C примерно за 50 минут, после чего ушел в тротлинг и остыл уже до 70 °C
                        АТОЛ Optima отработала 8 часов при 100% загрузке и CPU разогрелся до 98 °C
                        0
                        «Расположение всех отверстий в корпусе терминала было тщательно продумано для того, чтобы эффективно отводить тепло и не допустить перегрева процессора. Охлаждение пассивное.»
                        Зачем отверстия при пассивном охлаждении? Пыль собирать? Почему не радиаторы с отводом тепла на корпус, например? Ну и если есть отверстия, то почему не поставить копеечный кулер с пассивным режимом до 90 градусов, раз уж всё равно корпус с дырками?
                          0
                          Мы проектировали именно fanfree решение. А отверстия в корпусе нужны как и в случае наличия вентилятора так и без вентилятора.
                            0
                            Моделировали? Работает реализация?
                          0
                          Сейчас выбираю для себя кассовый аппарат, читал отзывы об Атол optima
                          1. Многие пользователи пишут про не включение аппарата при подключенной периферии (весы, сканер) приходится отсоединять и подсоединять периферию во время запуска винды.
                          2. Проблемы с часами, которые периодически отстают и кассиру приходится в ручную синхронизировать время. (последние такие отзывы были от 9-12 месяца 2018 года

                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.