Qt pour le développement embarqué : les nombreux avantages et les quelques inconvénients

Les kits d'outils multiplateformes permettent aux développeurs de créer des applications pour plusieurs plates-formes. Les programmeurs utilisent des cadres logiciels pour la conception rapide d'applications.

Les boîtes à outils peuvent avoir des compilateurs, des bibliothèques de code et des API pour créer des logiciels.

Dans cet article, nous examinons les solutions pour les systèmes embarqués fonctionnant sous Linux/Unix, Windows et Android.

Le framework Qt

Image du logo Qt

Le framework Qt est idéal pour créer des applications multiplateformes pour les systèmes embarqués. Les applications embarquées sont le plus souvent écrites en C/C++.

Qt prend en charge diverses plates-formes :

• mobiles (Android, iOS) ;

• bureau (Windows, Linux, macOS);

• embarqué (Linux Embedded, Android Embedded, Windows Embedded, QNX, etc.).

C++ est un langage de programmation orienté objet (POO). La POO rend le processus d'ingénierie d'application plus rapide, plus facile et plus sûr.

C++ prend en charge le principe WOCA (Write Once, Compile Anywhere).

Licence

Qt peut être utilisé sous des licences commerciales et open-source . Vous pouvez utiliser Qt sous une licence open-source pour des projets avec une distribution open-source ou sans ‌une ‌distribution externe.

Instruments Qt

Des modules utiles font de cette boîte à outils l'une des plus pratiques pour l'ingénierie d'applications multiplateformes.

Qt Creator est un IDE qui facilite la conception ou la modification d'applications GUI. Qt Creator est appliqué à la création de logiciels en C++, QML et JavaScript.

La capture d'écran de Qt Creator

Qt Creator a un constructeur d'interface graphique très efficace appelé Qt Designer . Qt Designer se caractérise par la prise en charge de l'édition visuelle des signaux et des slots. Il peut également être utilisé comme un outil indépendant.

Qt Design Studio est une version simplifiée de Qt Creator. Il offre un ensemble d'instruments 2D/3D pour la construction d'interfaces utilisateur, d'expériences utilisateur et d'interfaces homme-machine.

Le framework Qt propose le langage QML pour la conception d'applications d'interface utilisateur.

Les modules et instruments Qt Automotive Suite sont chargés de créer des systèmes d'infodivertissement embarqués (IVI).

La suite automobile a le gestionnaire d'applications Qt dans sa structure, avec une API de haut niveau pour un développement facile d'un système d'interface utilisateur.

Le module Qt GENIVI Extras permet aux concepteurs d'associer le produit à la structure de la plateforme automobile GENIVI. L' interface utilisateur Neptune 3 aide à créer l'interface utilisateur pour Qt dans les systèmes d'infodivertissement automobile (IVI).

Le module Qt Interface Framework contient les outils dont vous avez besoin pour développer des composants middleware (API, backends, services).

Le module Qt Safe Renderer , avec son élément de rendu d'interface utilisateur, permet aux développeurs de séparer les interprétations importantes du reste du système. En cas de panne ou d'urgence, cela permet d'afficher les éléments les plus cruciaux du système.

Autres frameworks multiplateformes

De nombreuses solutions peuvent résoudre les mêmes tâches que Qt. Lors du choix entre les frameworks, le développeur prend en compte son expérience et les besoins du projet.

Nous examinerons les solutions de type Qt et mettrons en évidence les fonctionnalités de chaque framework.

Des kits d'outils multiplateformes sont utilisés pour le développement de logiciels embarqués.

.NET, ou dotNet , est une plate-forme de développement appartenant à Microsoft.

Fonctionnalités clés de la plateforme :

• Open source;
• compatible avec Windows, Linux et macOS ;
• C #, F # ou Visual Basic sont pris en charge.
• EDI Visual Studio ;
• Il a une grande communauté.

Cette structure dispose d'une grande variété de compilateurs, de bibliothèques et d'API pour développer et compiler facilement des applications mobiles et de jeux.

Xamarin est un élément de la plate-forme .Net, mais il peut être utilisé indépendamment. Xamarin est un outil populaire pour l'ingénierie des applications mobiles.

Les éléments de base de Xamarin :

• logiciels open source;
• utilise C# ;
• des outils compilés nativement ;
• Les projets Xamarin Universal Library et Planet Xamarin fournissent aux développeurs des informations importantes et des ressources utiles.

Flutter est un framework d'interface graphique de Google. Il prend en charge le principe WORA (écrire une fois, exécuter n'importe où).

Les principales caractéristiques de la structure sont

• Les plates-formes telles que Windows, Linux, Android, iOS et autres sont toutes prises en charge.
• prend en charge le langage de programmation Dart ;
• widgets spécifiques à la conception.

Les frameworks basés sur Java sont légers, extensibles et permettent un développement d'applications simple et rapide. Java est l'un des langages de programmation les plus populaires.

D'autre part, le langage Java est complexe et peu efficace par rapport aux autres langages.

Vous pouvez utiliser GTK+ pour créer des programmes GUI.

Les principales fonctionnalités de la boîte à outils widget :

• Open source;
• multi plateforme;
• C est la langue utilisée ;
• Des liaisons C++, dotNet et Python sont disponibles.
• Bon support pour les thèmes puissants;
• compatible avec Windows, Linux et macOS.

Simple DirectMedia Layer (SDL) est une bibliothèque multiplateforme.

Les principales fonctionnalités de SDL :

• open-source (sous la licence zlib);
• selon la plate-forme cible, écrit en C, C++ ou Objective-C ;
• Des liaisons pour d'autres langues sont également disponibles.
• Prise en charge de plusieurs fenêtres ;
• Graphiques 2D accélérés par le matériel ;
• Il est largement utilisé pour les programmes multimédias multiplateformes (principalement les jeux) ;
• bien connu pour ses incroyables fonctionnalités de traduction.

Boîtes à outils d'interface graphique C++

C++ est un langage de programmation.

Les développeurs C++ disposent également d'un large choix de frameworks d'interface graphique C++ :

• wxWidgets est une boîte à outils C++ open source. C'est mature mais plutôt rapide. wxWidgets utilise des widgets natifs (si possible) pour garantir une apparence et une convivialité naturelles ; il a un concepteur wxCrafter très pratique.
• FLTK prend en charge les graphiques 3D. Ce cadre a une conception légère et simple.
• Pris en charge par Windows, Linux, iOS, macOS et Android, JUCE dispose d'un large éventail de fonctionnalités audio.
• Ultimate ++ ( U++ ou Upp ) contient des bibliothèques GUI, SQL et autres et se concentre sur l'efficacité.

Il existe de nombreux autres frameworks d'interface utilisateur C++. Chacun d'eux a des objectifs différents et présente des avantages. L'avantage Qt est la commodité de développer des applications pour les systèmes embarqués.

Pourquoi choisissons-nous Qt pour les systèmes embarqués ?

C++ est l'un des langages les plus utilisés pour les appareils embarqués.

C'est un langage de programmation très stable. C'est pourquoi les applications C++ peuvent fonctionner pendant de nombreuses années et sont bien adaptées au matériel. C++ est un langage indépendant du processeur.

La structure de données C++ est basée sur des algorithmes, elle peut donc faire face aux défis liés au développement de systèmes embarqués.

Basé sur C++, Qt fournit tout ce dont vous avez besoin pour créer des logiciels pour les systèmes embarqués dans différentes industries.

Ayant beaucoup de choix pour les solutions multiplateformes, Integra Sources préfère Qt comme framework bien plus adapté aux systèmes embarqués. Voici quelques-unes des qualités de Qt qui nous ont fait le choisir.

• Le principal avantage de Qt est la possibilité d'utiliser le même code pour différentes plates-formes de bureau, mobiles et embarquées.
• Qt utilise un modèle de double licence. Integra Sources sélectionne généralement une licence open source pour les projets. Cependant, la conception de l'application est également disponible sous une licence commerciale Qt à la demande du client.
• Une documentation API détaillée, des exemples, un support technique et une grande communauté rendent Qt facile à utiliser.
• Il existe de nombreuses liaisons à Qt pour d'autres langages de programmation.
• L'IDE Qt Creator est rapide et réactif.

On peut noter quelques inconvénients insignifiants de Qt et C++ :

• Le langage C++ est compliqué. Il est difficile pour les concepteurs inexpérimentés de l'apprendre et de l'utiliser.
• C++ a peut-être manqué de flexibilité pour les technologies Web.
• La vitesse des applications multiplateformes peut être plus lente que celle des applications natives.
• La compilation croisée peut nécessiter des étapes supplémentaires.

Qt dans nos projets

Le nombre de projets dans lesquels nous utilisons Qt est en augmentation. Qt permet aux concepteurs de résoudre de nombreuses tâches rapidement et facilement.

Débat sur le projet

Notre responsabilité pour l'un des projets, lié aux sphères du marketing et du divertissement, était de développer une application Android pour le débogage et la configuration de l'appareil du client.

L'appareil avait des bouteilles cylindriques et était équipé d'un système de pulvérisation. Il était contrôlé via BLE. Nos développeurs ont dû créer une application pour la gestion des appareils. De plus, un lecteur vidéo devait être implémenté.

Une fois que le joueur a atteint un certain horodatage, l'application devait envoyer une commande à l'appareil pour pulvériser un certain parfum.

Pour la conception de l'application, nous avons choisi la pile C++/Qt/Qml. De plus, du code Java a été utilisé. Qt nous a permis de construire une application Android à court terme.

Le module Qt Connectivity a accéléré le développement de la partie BLE avec des solutions Bluetooth prêtes à l'emploi. En utilisant le module Qt Multimedia, nos spécialistes ont créé un lecteur vidéo avec différentes fonctions.

Integra Sources est satisfait de l'expérience d'utilisation du framework Qt et de C/C++. Cela nous aide à gagner du temps, et les clients économisent de l'argent en obtenant des applications multiplateformes efficaces.

Notre portefeuille se compose de nombreux projets pour les systèmes embarqués.

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