Figure 1 : Schéma fonctionnel montrant les différentes interfaces du système d’affichage numérique

La figure 1 illustre le schéma fonctionnel de l’affichage numérique intelligent. Il se compose de solutions de vision IA/ML basées sur un microcontrôleur et de solutions basées sur un processeur d’application qui permettent aux fournisseurs d’infrastructure de déployer rapidement l’affichage numérique. Les microcontrôleurs dotés de capacités de vision IA/ML sont parfaits pour la détection d’objets, la reconnaissance faciale et l’analyse en temps réel dans les applications d’affichage numérique. Ils sont économes en énergie et consomment peu d’énergie, ce qui permet de bénéficier de fonctionnalités telles que le suivi de l’audience et l’affichage de contenu ciblé. Les processeurs d’applications gèrent des tâches gourmandes en ressources de calcul telles que le rendu vidéo 4K, la lecture multimédia et les modèles IA/ML avancés pour l’analyse prédictive, améliorant ainsi les performances et l’expérience utilisateur des systèmes d’affichage numérique.

La technologie NFC permet aux utilisateurs d’accéder à du contenu promotionnel, d’effectuer des transactions, de télécharger des applications ou de recevoir des informations personnalisées en touchant les écrans d’affichage avec leurs appareils compatibles NFC (smartphones). Cette technologie est répandue dans la vente au détail, la publicité et les environnements intelligents pour améliorer l’expérience client. L’ultra-large bande (UWB) peut améliorer l’expérience utilisateur en permettant des interactions précises basées sur la localisation. Les publicités peuvent également être personnalisées en fonction de la position exacte de l’utilisateur. L’UWB prend également en charge un suivi sécurisé, précis et en temps réel, ce qui aide les entreprises à analyser le comportement des clients et à optimiser le positionnement du contenu. Les ports GPIO permettent l’intégration avec des capteurs, des boutons ou des appareils externes pour déclencher des événements spécifiques ou une interactivité dans les systèmes d’affichage numérique, tels que l’engagement des utilisateurs ou la surveillance du système.

Gestion de contenu à distance

La gamme de solutions de sécurité et de connectivité sans fil complète à la fois les conceptions nouvelles et existantes pour sécuriser les données et les communications. Le Wi-Fi fournit une connectivité sans fil pour les mises à jour de contenu à distance, l’intégration de données en temps réel et le contrôle centralisé des réseaux d’affichage. Le module de sécurité améliore la sécurité du système en permettant la transmission, l’authentification et le chiffrement sécurisés des données afin de les protéger contre les cybermenaces. L’amplificateur audio alimente la sortie audio pour le contenu multimédia, garantissant ainsi un son clair et puissant pour les vidéos, les annonces ou les publicités.

Les réseaux d’affichage numérique permettent aux propriétaires ou responsables de réseau de contrôler le contenu affiché sur les écrans à distance. Le processus implique le déploiement du réseau, la collecte des ressources de contenu, la planification du contenu, la lecture du contenu et la réception des commentaires des joueurs. Les utilisateurs doivent connecter les écrans à Internet ou à un réseau informatique local à l’aide de la technologie Ethernet, Wi-Fi® ou cellulaire (3G/4G). Les ressources de contenu sont chargées dans un logiciel CMS (Content Management System) d’affichage numérique auquel plusieurs parties peuvent accéder à l’aide d’un navigateur Web ou d’un réseau local, ou qui peut être intégré au lecteur multimédia lui-même.

Une fois les ressources de contenu chargées dans le logiciel CMS, elles peuvent être programmées dans des listes de lecture pour demander à chaque appareil d’afficher le contenu à une date et une heure spécifiques. Les appareils se reconnectent régulièrement au serveur CMS pour fournir des mises à jour d’état, en téléchargeant automatiquement les ressources de contenu et les instructions nécessaires. Les ressources téléchargées sont enregistrées dans une zone de stockage locale et lues conformément aux instructions de la liste de lecture. Les joueurs génèrent un journal de conformité à mesure qu’ils affichent le contenu, qui est renvoyé au système CMS pour confirmer le bon fonctionnement.

La gestion à distance permet de modifier et d’interroger les capteurs et les commandes locaux machine par machine ou dans des groupes sélectionnés par l’utilisateur. Les diagnostics à distance exécutent des scripts automatisés pour tester l’équipement et générer des rapports selon des plannings prédéfinis. Le contrôle des révisions logicielles déploie des mises à jour logicielles et micrologicielles à distance sur les appareils du réseau, tandis que les graphiques affichent des informations en temps réel sur les appareils. La collecte centralisée des données rassemble les données de tous les appareils et les analyse sur le serveur de l’utilisateur ou dans le cloud. Analyse et rapport des données à l’aide d’outils de création de rapports intégrés ou d’API Web pour exporter les données vers l’emplacement et le format choisis par l’utilisateur.

Choisir le matériel adapté à vos besoins en matière d’affichage numérique

Pour un déploiement réussi, il est essentiel de choisir le bon matériel. Il est essentiel de prendre en compte toutes les options disponibles et de déterminer celles qui correspondent le mieux à vos besoins spécifiques. Les facteurs clés à évaluer incluent le matériel du lecteur à affichage numérique, les écrans, les lecteurs multimédias, le matériel des bornes à écran tactile et le matériel des murs vidéo. Ces facteurs peuvent avoir un impact significatif sur la réussite de votre installation d’affichage numérique.

Tout d’abord, réfléchissez à l’environnement dans lequel votre affichage numérique fonctionnera, à l’intérieur comme à l’extérieur. Sélectionnez des écrans qui peuvent tolérer les éléments et qui sont dotés de systèmes de refroidissement intégrés pour éviter la surchauffe. Tenez compte des conditions d’éclairage de la zone pour vous assurer que les écrans sont facilement visibles pour le public. Enfin, tenez compte de la consommation électrique de l’appareil. Les appareils à faible consommation d’énergie doivent consommer un minimum d’énergie, et certains sont équipés de capteurs intégrés qui ajustent la luminosité et la consommation d’énergie en fonction des conditions d’éclairage. Cette fonction permet d’économiser de l’énergie et de prolonger la durée de vie de l’appareil.

Le matériel d’affichage numérique peut afficher des informations, promouvoir des produits et services et divertir les clients. En outre, le matériel de kiosque à écran tactile est utile pour les applications interactives où les utilisateurs interagissent directement avec le contenu via une interface tactile. Les contrôleurs de mur d’images fournissent plusieurs sorties à partir d’une seule source, permettant d’afficher simultanément des images provenant de différentes sources sur divers écrans, créant ainsi un impact visuel impressionnant sans compromettre la qualité ou les performances requises par un public professionnel.

Un lecteur multimédia ou d’affichage numérique est au cœur de tout système, fournissant la puissance informatique nécessaire pour diffuser du contenu sur des écrans. Ces écrans peuvent aller de petits écrans simples à de grands murs vidéo et des bornes à écran tactile, selon vos besoins. Les lecteurs multimédias permettent d’accéder à des contenus tels que des vidéos, des images et des applications interactives affichées sur un ou plusieurs écrans d’un site.

Lorsque vous choisissez une technologie de connectivité pour l’affichage numérique, tenez compte de la quantité de données nécessaire et de la fréquence des mises à jour de contenu. Les technologies cellulaires étendues à basse consommation (LPWA) sont idéales pour les communications longue portée à faible débit binaire et sont adaptées aux cas d’utilisation de l’affichage numérique basé sur du texte. Cependant, pour la diffusion vidéo en temps réel de panneaux d’affichage intelligents et d’affichage numérique, des technologies plus efficaces sont nécessaires. Ces solutions vont de l’IoT hautes performances aux catégories LTE plus élevées et au haut débit 5G. La 5G offre une bande passante plus élevée et peut activer des applications d’IA telles que la reconnaissance faciale pour une diffusion de contenu personnalisée. Pour les solutions d’affichage intelligentes qui changent constamment de contenu, choisissez des technologies dotées de fonctionnalités en temps réel. La technologie LPWA n’est pas adaptée aux cas d’utilisation complexes de l’affichage numérique tels que la vidéo, mais est plus économique que les autres options. Les détaillants doivent tirer parti du caractère abordable du LPWA si le volume de données transmises n’est pas trop élevé.

Avantages de l’affichage numérique

L’affichage numérique offre de nombreux avantages aux entreprises, notamment un engagement client optimisé, une meilleure expérience client, une augmentation des ventes, une meilleure communication interne, un prix abordable, et une amélioration du développement de marque. Dans le secteur de la vente au détail et de l’hôtellerie, l’affichage numérique peut avoir un impact direct sur les ventes en promouvant les produits et services de manière attrayante et informative. L’utilisation d’écrans numériques dans les zones très fréquentées pour afficher les promotions rend les clients plus susceptibles de faire des achats impulsifs. L’affichage numérique extérieur peut également augmenter la fréquentation, en incitant davantage de personnes à entrer dans le magasin et, à terme, à acheter des produits.

L’affichage numérique offre plusieurs avantages par rapport à la signalétique traditionnelle, notamment la rentabilité, les mises à jour de contenu en temps réel, la publicité ciblée, le développement de marque, la durabilité environnementale, l’analyse des données, une sécurité accrue et le divertissement. Bien que les coûts de configuration initiaux puissent être plus élevés que la signalétique traditionnelle, les entreprises peuvent économiser plus d’argent au fil du temps. Le contenu en temps réel permet aux entreprises de réagir immédiatement aux changements, en impliquant les clients et en les tenant informés. La publicité ciblée peut être personnalisée en fonction de moments particuliers de la journée, des données démographiques des clients ou de l’emplacement des magasins, ce qui rend les promotions plus efficaces.

L’affichage numérique aide également les entreprises à communiquer visuellement leur personnalité, leurs valeurs et leur identité en utilisant des couleurs, des slogans et des logos pour renforcer leur message sur tous les écrans. En outre, elle soutient les efforts de développement durable en réduisant le gaspillage de papier et en minimisant le besoin d’imprimer en permanence. Les fonctionnalités de suivi des données permettent aux entreprises d’analyser les interactions et les préférences des clients, en adaptant le contenu futur pour une efficacité maximale.

L’affichage numérique améliore également la sécurité en communiquant les instructions de sécurité ou les voies d’évacuation aux clients et aux employés, en veillant à ce que tout le monde reste informé et protégé.

Pourquoi Raspberry Pi est le mieux adapté à cette solution

Raspberry Pi est une plateforme populaire pour l’affichage numérique en raison de son prix abordable, de sa puissance, de sa fiabilité et de sa conception de haute qualité. Il est disponible dans le monde entier et offre une assistance et un dépannage à distance pour les écrans d’affichage numérique. L’équipe d’assistance peut surveiller à distance l’écran de l’appareil et l’état du matériel Raspberry Pi. Le Raspberry Pi 4 / 5 est la plateforme de lecteur multimédia idéale pour créer des images de disque personnalisées exécutant Player/Linux, permettant aux clients de créer leurs propres lecteurs multimédias Raspberry Pi. La puissance supérieure du Raspberry Pi, ses capacités de lecture vidéo/URL, son coût réduit et sa flexibilité en font un choix incontournable pour la conception d’appareils de lecture, du boîtier à l’alimentation électrique.

• Raspberry Pi 5

  Le Raspberry Pi 5 (Figure 2) est équipé d’un processeur ARM Cortex-A76 64bits à quatre cœurs de 2,4GHz, d’un processeur graphique VideoCore VII et d’une SDRAM LPDDR4X-4267 de 4Go ou 8Go pour les applications multitâches et gourmandes en ressources. Il offre une augmentation des performances du processeur de 2 à 3 fois, ce qui le rend plus rapide et plus réactif.

  L’appareil prend en charge les technologies Wi-Fi 802.11ac 2,4GHz et 5,0GHz, Bluetooth 5.0 et Bluetooth Low Energy (BLE) pour une connectivité sans fil transparente. Il offre également une variété d’options d’E/S, y compris deux ports USB 3.0 pour le transfert rapide de données, deux ports USB 2.0, un port Ethernet Gigabit avec prise en charge PoE+, et deux émetteurs-récepteurs de caméra/affichage MIPI 2×4 voies. En outre, il est doté d’une interface PCIe 2.0 x1 pour la connexion rapide de périphériques.

Figure 2 : Schéma fonctionnel montrant tous les composants du Raspberry Pi 5

• Modules de calcul Raspberry Pi

  Les modules de calcul Raspberry Pi sont des variantes système sur module des modèles phares de Raspberry Pi. Ils sont particulièrement populaires pour les applications industrielles et commerciales, y compris l’affichage numérique, les clients légers et l’automatisation du processus. Bien que certaines applications utilisent la conception phare du Raspberry Pi, de nombreux utilisateurs préfèrent le format compact et le stockage eMMC intégré offerts par les modules de calcul.

  Les modules de calcul sont disponibles en plusieurs variantes, avec une mémoire différente et une capacité de stockage Flash eMMC (carte multimédia soudée). Comme les cartes SD, l’eMMC fournit un stockage permanent avec une consommation énergétique minimale. Cependant, contrairement aux cartes SD, l’eMMC est spécialement conçu pour fonctionner comme un disque et inclut des fonctionnalités supplémentaires pour améliorer la fiabilité.

  a. Compute Module 5 Raspberry Pi

  Le Compute Module 5 Raspberry Pi (Figure 3) est un système sur module qui offre les capacités du Raspberry Pi 5 dans un facteur de forme conçu pour les applications intégrées. Il est doté d’un processeur ARM Cortex-A76 à quatre cœurs, de deux sorties HDMI 4Kp60, d’une connexion Gigabit Ethernet et d’un module sans fil entièrement certifié en option offrant une connectivité Wi-Fi® et Bluetooth.

  Avec diverses options de mémoire RAM et de mémoire flash eMMC, le Compute Module 5 permet aux utilisateurs de tirer parti du matériel robuste et de la pile logicielle optimisée du Raspberry Pi 5 dans des systèmes et des formats personnalisés. Il inclut des interfaces d’E/S supplémentaires et est disponible en variantes sans mémoire Flash eMMC pour une plus grande flexibilité.

Figure 3 : Compute Module 5 Raspberry Pi

b. Compute Module 4 Raspberry Pi

Le Compute Module 4 Raspberry Pi (Figure 4) est une solution puissante et économique pour les affichages de signalétique professionnels dans les environnements de vente au détail, les systèmes d’information des passagers et les cartes de menu à service rapide. Il est doté d’un processeur ARM Cortex-A72 64bits quatre cœurs, d’un processeur graphique VideoCore IV, d’un encodage/décodage vidéo matériel pour H.265 et H.264, d’une carte graphique OpenGL ES 3.0, d’une mémoire SDRAM 4Go LPDDR2 et d’un stockage eMMC intégré de 32Go.

Le système d’exploitation Raspberry Pi est optimisé pour l’affichage numérique, et sa conception ouverte et modulaire permet une personnalisation pour répondre aux besoins d’utilisation individuels. En outre, il prend en charge les connexions intelligentes à l’Internet des objets (IoT) pour des applications d’affichage numérique et de présentation améliorées.

Les intégrateurs peuvent tirer parti de solutions en logiciel libre compatibles avec divers systèmes d’exploitation, tandis que les utilisateurs peuvent utiliser des systèmes de gestion de contenu tiers pour gérer efficacement leurs besoins en matière de signalétique.

Figure 4 : Compute Module 4 Raspberry Pi

c. Carte d’E/S Raspberry Pi

Les cartes d’E/S Raspberry Pi permettent de connecter un seul Compute Module à une grande variété d’interfaces d’E/S (entrée/sortie). Les cartes d’E/S Raspberry Pi sont des cartes de dérivation conçues pour le développement ou l’usage personnel. Elles offrent diverses fonctionnalités telles que l’alimentation du module, la connexion GPIO à des connecteurs à broches, la connexion d’interfaces de caméra et d’affichage à des connecteurs FFC, la connexion HDMI à des ports HDMI, la connexion USB à des ports USB, la surveillance de l’activité à des LED, la programmation eMMC via USB et la connexion PCIe à des connecteurs pour le stockage ou les périphériques. Les Compute Modules sont petits et manquent de ports et de connecteurs. Les cartes d’E/S permettent de connecter des Compute Modules à divers périphériques.

Figure 5 : Carte d’E/S du Compute Module 5 Raspberry Pi

• La Figure 5 montre la carte d’E/S du Compute Module 5 Raspberry Pi. Elle dispose d’un encombrement HAT avec un connecteur GPIO à 40 broches, un connecteur PoE, 2 ports HDMI et 2 ports USB 3.0, un connecteur Gigabit Ethernet RJ45 avec prise en charge PoE, un connecteur PCIe M.2 M key, un emplacement pour carte microSD, des connecteurs FPC combinés MIPI DSI/CSI-2 pour écran/caméra, une horloge en temps réel avec emplacement pour batterie, un connecteur de ventilateur JST-SH PWM à quatre broches, une alimentation USB-C (utilisant la même norme que le Raspberry Pi 5) et des cavaliers pour désactiver des fonctionnalités telles que le démarrage eMMC, l’écriture EEPROM et la connexion USB OTG.

• HAT+ AI Raspberry Pi

  La HAT+ AI Raspberry Pi est une carte d’extension (Figure 6) avec un accélérateur IA Hailo intégré pour Raspberry Pi 5. Elle est dotée d’un accélérateur de réseau neuronal intégré qui transforme votre Raspberry Pi 5 en machine d’IA hautes performances, accessible et économe en énergie. Elle offre des performances de 13 ou 26 TOPS, ce qui la rend adaptée à une grande variété d’applications, allant des applications d’entrée de gamme aux applications plus complexes de traitement neuronal, avec la capacité de traiter plusieurs modèles et tâches d’intelligence artificielle simultanément. La HAT+ AI communique à l’aide des interfaces PCIe Gen 3 du Raspberry Pi 5. La HAT+ AI Raspberry Pi est entièrement intégrée dans la pile logicielle de la caméra Raspberry Pi, en profitant de l’accélérateur de réseau neuronal pour exécuter des tâches de post-traitement telles que la détection d’objets, la segmentation d’images, et l’estimation de la pose. Elle prend en charge les structures courantes telles que TensorFlow et PyTorch, ce qui vous permet de créer un affichage numérique intelligent basé sur l’IA.

Figure 6 : HAT+ AI Raspberry Pi

Exemples de réussite de la solution d’affichage numérique utilisant RPi

Les fonctionnalités adaptables et robustes de Raspberry Pi ont révolutionné l’affichage numérique. Les entreprises peuvent utiliser cette plateforme polyvalente et abordable pour créer des systèmes d’affichage percutants.

• Yodeck - Affichage

  Yodeck est une plateforme d’affichage numérique conçue pour les petites entreprises et les entreprises soucieuses de leur budget. Les utilisateurs peuvent créer rapidement du contenu professionnel à l’aide de sa vaste bibliothèque de modèles et d’applications gratuits. La société a d’abord dû faire face à des défis en raison des coûts élevés et de l’évolutivité limitée de sa solution basée sur PC. Pour résoudre ces problèmes, l’équipe a développé une application Python pour Raspberry Pi, qui gère efficacement la lecture de contenu, la planification et la gestion des appareils. Cette plateforme transmet automatiquement le contenu aux appareils clients, garantissant ainsi la cohérence de la messagerie sur différents écrans et emplacements. Les connaissances innovantes de Yodeck sur les exigences du secteur et les capacités de Raspberry Pi ont établi une solution d’affichage numérique fiable et économique, renforçant ainsi sa position sur le marché concurrentiel.

  Yodeck a choisi Raspberry Pi car il est abordable, puissant, fiable et offre une haute qualité dans un format compact. Sa disponibilité sur de nombreux marchés mondiaux est conforme aux ambitions internationales de Yodeck. La capacité à fournir une assistance et un dépannage à distance pour les écrans d’affichage numérique de Yodeck était cruciale, et l’accès au code sous-jacent du système d’exploitation Linux de Raspberry Pi a rendu cela possible. Il est essentiel que les clients et l’équipe d’assistance de Yodeck puissent surveiller à distance l’état de l’écran de chaque appareil et l’état du matériel Raspberry Pi lui-même.

Figure 7 : Système d’affichage numérique de Yodeck

• La plateforme cloud de Yodeck permet de contrôler l’écran à distance, ce qui permet de mettre à jour le contenu à tout moment et en tout lieu. Sa fonction de planification automatise l’affichage du contenu, en ciblant des heures spécifiques de la journée ou des événements spéciaux. Yodeck utilise également des protocoles et un chiffrement standard pour protéger le contenu, en particulier pour les entreprises qui traitent des informations sensibles. C’est le choix idéal pour les entreprises qui cherchent à rationaliser leur configuration et leur gestion de l’affichage numérique.

  Le système de gestion de contenu de Yodeck permet aux utilisateurs de créer des listes de lecture et des présentations d’écran à l’aide de photos, de graphiques et de clips vidéo qu’ils téléchargent. La société propose une gamme d’options matérielles. Les modèles incluent le Raspberry Pi 4 modèle B avec une carte SD de 16Go et un boîtier Neo Argon40. Le matériel est accessible à tous les abonnés disposant d’un abonnement Yodeck d’un an. Cependant, Yodeck fonctionne également avec n’importe quel modèle Raspberry Pi, y compris les écrans NEC équipés des Compute Modules 3 et 4 Raspberry Pi.

• XOGO

  Le XOGO Mini 2 est basé sur un Raspberry Pi 4 exécutant une image XOGO Player/Linux personnalisée. Le logiciel personnalisé XOGO le transforme en lecteur multimédia qui diffuse le contenu sur un écran. Le Mini 2 est compatible sans fil, ce qui permet aux utilisateurs de contrôler et de lire le contenu stocké sur sa carte SD à l’aide de l’application Player de XOGO sur n’importe quel smartphone. L’accès est limité par un code de sécurité ; la saisie de ce code permet à l’utilisateur d’envoyer des listes de lecture en toute sécurité depuis son application vers le Mini 2. Le XOGO Mini 2 est logé dans un boîtier silencieux et sans ventilateur spécialement conçu par XOGO. Il est livré avec un câble HDMI et un adaptateur secteur international, offrant ainsi aux clients une expérience d’installation plug-and-play.

Figure 8 : XOGO Mini 2 avec affichage numérique