RK3568 拍报机需求分析

拍报机硬件构成

模块	选型/建议	说明
核心处理板	RK3568	四核 A55 CPU + Mali-G52 GPU，负责摄像头采集、图像处理、UI 和打印控制
内存	2~4GB LPDDR4	确保预览、图像缓存和打印队列顺畅
存储	16~32GB eMMC 或 SD 卡	系统、照片缓存和日志存储
摄像头	USB 3.0 相机：Razer 清姬 V2，1080p	支持高帧率 1080p 拍摄，USB 3.0 带宽保证图像流畅，自动曝光/白平衡
镜头 / 光学	固定焦距，宽视角	景区拍照距离适中，保证人脸和半身清晰
LED 补光	白光 / 柔光 LED	提升低光环境下拍摄质量，避免阴影
显示屏	21 英寸触摸屏（可选非触控）	大屏预览照片和界面，便于多人观看
用户交互	按键或触摸屏操作	拍照、确认打印、选择照片
打印机	彩色打印机：HP 5225	USB / 网络接口，支持彩色打印，适合景区纪念照片
打印缓存	JPEG 图片缓存	保证打印速度稳定，减少延迟
电源	12~19V DC 稳压	稳定供电，支持长期运行
散热	散热片 + 风扇（可选）	保证 SOC 长时间运行不降频
网络接口	Ethernet / Wi-Fi（可选）	上传照片或统计数据
外设接口	USB、串口、GPIO	摄像头、打印机、按钮、指示灯扩展

APP 软件工时计算

模块	子功能	功能描述	估算工时（人天）
MQTT 通信模块	订阅主题/重连机制	MQTT 连接、鉴权、断线重连、自动恢复	1.5 天
	文件下发/应答	解析 server URL → 下载视频文件 → 覆盖保存 → 成功/失败上报	1 天
	设备登录/应答	上报主屏电流/电压 → 状态保持 → 应答机制	0.8 天
	OTA 升级/应答	下载 apk → 校验 → 静默安装/提示安装 → 上报应答	1.5 天
	远程重启设备/应答	接收重启命令 → 执行 reboot → 应答	0.3 天
	运营时间设置	解析配置 → 系统定时开关机调度（精确到分钟）	1 天
视频播放模块	全屏循环播放	本地视频循环播放 + 卡顿恢复 + 断点切换	1 天
	视频覆盖信息浮层	左下角：设备编号+APP版本；右下角：网络模式+信号强度	0.6 天
	视频文件管理	新视频覆盖旧视频、本地校验、播放文件校验	0.5 天
业务入口控制	空闲广告播放逻辑	无人 → 播放广告；有人 → 切业务界面提示	1 天
调试页面	打印测试	简单按钮功能触发	0.3 天
	MQTT 地址切换	允许修改/保存/重连 MQTT 地址	0.5 天
	网络连通测试	Ping/HTTP 测试，显示结果	0.5 天
网络自检	开机自检	开机检测网络 → 无网自动重启（限制 3 次）	1 天
心跳机制	每分钟心跳上报	定时任务 + 异常恢复机制	0.5 天
基础框架	App 架构/日志系统	MVVM/Service 前台服务/日志上传接口预留	1.5 天
稳定性、边缘情况处理	Crash 监控、异常恢复	视频卡死、MQTT 卡死、网络抖动处理	1 天
UI/交互开发	所有界面 UI	主界面、调试界面、提示界面	1 天
测试与优化	自测与修复	全功能联调，本地循环测试，Bug 修复	2 天

USB 摄像头

雷蛇（Razer）清姬V2 分辨率1080p

打印机

HP CP5225 是一款 A3 彩色激光打印机 / 打印机设备（Color LaserJet 系列）

方式	接口	开发难度	优缺点	推荐程度
HP 官方 Android SDK	USB / 网络	中等	✅ 支持 CP5225 ✅ 封装打印逻辑 ✅ 开发简单 ❌ SDK可能有兼容性限制	★★★★★
网络打印 IPP / JetDirect	Ethernet / Wi-Fi	中等	✅ 不依赖 USB ✅ 稳定可靠 ❌ 需生成 PCL/PS 数据	★★★★☆
USB 直连 + libusb/PCL	USB Host	高	✅ 可直连打印 ❌ 需自己实现 PCL/PS协议 ❌ 开发复杂	★★★☆☆
Android PrintManager	USB / 网络	低	✅ 简单调用 ❌ USB直连支持有限 ❌ 更适合 PDF/图片渲染	★★☆☆☆

可以用 Android 11 的以太网共享功能来打印，但打印机必须支持网络打印（IPP、JetDirect 9100、LPR 等）。USB-only 的打印机（无网卡）无法通过以太网共享直接变成网络打印机。

打印方案选择

设备作为景区拍报机时，使用 Wi-Fi 热点还是以太网共享（Ethernet Tethering）来连接 HP CP5225 打印机，哪个更适合。我们可以从稳定性、部署成本、延迟、操作复杂度几个角度分析

维度	Wi-Fi 热点	以太网共享
稳定性	中等	高
带宽	54~600 Mbps（视标准）	100~1000 Mbps（有线）
延迟	较高，偶尔掉线	低，基本无丢包
干扰	多，景区人多或有其他 Wi-Fi 可能冲突	无，物理线路保证
部署成本	不需要网线，灵活	需要网线，布线麻烦
适合距离	5~10 米	可长距离延伸，网线长度受限（100 m）
移动性	高，可随拍报机移动	低，打印机位置固定
配置复杂度	简单，手机热点+打印机接入	简单，Ethernet Tethering 打开即可
打印可靠性	偶尔失败，需要重连	极高，不易掉线

APP 打印接口

接口 / 方法	适合场景	优缺点
PrintManager + PrintDocumentAdapter	PDF / 图片打印	✅ 系统自带，API简单 ❌ 需要先生成 PDF/Bitmap
TCP Socket 9100（JetDirect）	票据 / 自定义打印	✅ 直接发送 PCL / PS 命令 ❌ 需生成 PCL/PS
IPP	PDF / PostScript	✅ 标准协议，跨平台 ❌ 需要实现 IPP 协议
HP / Mopria 插件	普通文档打印	✅ 自动发现网络打印机 ❌ 依赖插件

景区拍报机 + CP5225 网络打印，推荐：

票据/票单打印 → JetDirect TCP 9100 + PCL/PS
图片 / PDF 打印 → PrintManager + PDF/Bitmap

PrintManager + PDF/Bitmap

import android.content.Context
import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.Canvas
import android.graphics.pdf.PdfDocument
import android.print.PrintAttributes
import android.print.PrintManager
import android.print.pdf.PrintedPdfDocument
import android.print.PrintDocumentAdapter
import android.print.PrintDocumentInfo

fun printBitmap(context: Context, bitmap: Bitmap, jobName: String = "PrintJob") {
    val printManager = context.getSystemService(Context.PRINT_SERVICE) as PrintManager

    val adapter = object : PrintDocumentAdapter() {

        override fun onLayout(
            oldAttributes: PrintAttributes?,
            newAttributes: PrintAttributes,
            cancellationSignal: android.os.CancellationSignal,
            callback: LayoutResultCallback,
            metadata: android.os.Bundle?
        ) {
            if (cancellationSignal.isCanceled) {
                callback.onLayoutCancelled()
                return
            }
            val info = PrintDocumentInfo.Builder("$jobName.pdf")
                .setContentType(PrintDocumentInfo.CONTENT_TYPE_PHOTO)
                .setPageCount(1)
                .build()
            callback.onLayoutFinished(info, true)
        }

        override fun onWrite(
            pages: Array<android.print.PageRange>,
            destination: android.os.ParcelFileDescriptor,
            cancellationSignal: android.os.CancellationSignal,
            callback: WriteResultCallback
        ) {
            if (cancellationSignal.isCanceled) {
                callback.onWriteCancelled()
                return
            }

            try {
                val pdfDocument = PrintedPdfDocument(context, PrintAttributes.Builder().build())
                val pageInfo = PdfDocument.PageInfo.Builder(bitmap.width, bitmap.height, 1).create()
                val page = pdfDocument.startPage(pageInfo)

                // 将 Bitmap 绘制到 PDF 页面
                val canvas: Canvas = page.canvas
                canvas.drawBitmap(bitmap, 0f, 0f, null)
                pdfDocument.finishPage(page)

                // 写入文件
                pdfDocument.writeTo(destination.fileDescriptor)
                pdfDocument.close()

                callback.onWriteFinished(arrayOf(android.print.PageRange.ALL_PAGES))
            } catch (e: Exception) {
                callback.onWriteFailed(e.message)
            }
        }
    }

    printManager.print(jobName, adapter, null)
}

JetDirect TCP 9100 + PCL/PS

对于彩色照片或广告图，你可以先把 Bitmap 渲染到 PDF，然后直接用 TCP 9100 发送 PDF 数据，这样保留彩色和高分辨率。
如果只打印票据、二维码、票单，可以直接用上述黑白 PCL 方法，简单高效

方式一

import android.content.Context
import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.Canvas
import android.graphics.pdf.PdfDocument
import java.io.ByteArrayOutputStream
import java.io.OutputStream
import java.net.Socket
import kotlin.concurrent.thread

/**
 * 将 Bitmap 渲染为 PDF，然后通过 TCP 9100 发送到打印机
 *
 * @param context Context
 * @param printerIp 打印机固定 IP
 * @param bitmap 要打印的 Bitmap
 * @param jobName 打印任务名称
 */
fun printBitmapAsPdfTCP9100(context: Context, printerIp: String, bitmap: Bitmap, jobName: String = "PrintJob") {
    thread {
        try {
            // 1. 创建 PDF 文档
            val pdfDocument = PdfDocument()
            val pageInfo = PdfDocument.PageInfo.Builder(bitmap.width, bitmap.height, 1).create()
            val page = pdfDocument.startPage(pageInfo)
            val canvas: Canvas = page.canvas
            canvas.drawBitmap(bitmap, 0f, 0f, null)
            pdfDocument.finishPage(page)

            // 2. 将 PDF 写入 ByteArray
            val pdfStream = ByteArrayOutputStream()
            pdfDocument.writeTo(pdfStream)
            pdfDocument.close()
            val pdfBytes = pdfStream.toByteArray()

            // 3. 通过 TCP 9100 发送到打印机
            val socket = Socket(printerIp, 9100)
            val output: OutputStream = socket.getOutputStream()
            output.write(pdfBytes)
            output.flush()
            output.close()
            socket.close()

            println("打印成功: $jobName")
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
            println("打印失败: ${e.message}")
        }
    }
}

方式二

import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.Color
import java.io.OutputStream
import java.net.Socket
import kotlin.concurrent.thread

/**
 * 将 Bitmap 转换为 PCL 简单黑白位图命令，然后通过 TCP 9100 打印
 *
 * @param printerIp 打印机固定 IP
 * @param bitmap 要打印的 Bitmap
 */
fun printBitmapTCP9100(printerIp: String, bitmap: Bitmap) {
    thread {
        try {
            val socket = Socket(printerIp, 9100)
            val output: OutputStream = socket.getOutputStream()

            // PCL 打印头
            val header = "\u001B%-12345X@PJL JOB\n@PJL ENTER LANGUAGE=PCL\n"
            output.write(header.toByteArray())

            // 将 Bitmap 转换为黑白位图
            val width = bitmap.width
            val height = bitmap.height
            val bitmapData = ByteArray(width * height / 8)
            var byteIndex = 0
            var bitIndex = 0
            var currentByte = 0

            for (y in 0 until height) {
                for (x in 0 until width) {
                    val pixel = bitmap.getPixel(x, y)
                    // 灰度值
                    val gray = (0.3 * Color.red(pixel) +
                                0.59 * Color.green(pixel) +
                                0.11 * Color.blue(pixel)).toInt()
                    val bit = if (gray < 128) 1 else 0
                    currentByte = currentByte or (bit shl (7 - bitIndex))
                    bitIndex++
                    if (bitIndex == 8) {
                        bitmapData[byteIndex++] = currentByte.toByte()
                        bitIndex = 0
                        currentByte = 0
                    }
                }
            }

            // PCL 位图打印命令（简化版）
            val pclBitmapStart = "\u001B*r1A"
            val pclBitmapEnd = "\u001B*rB\n"
            output.write(pclBitmapStart.toByteArray())
            output.write(bitmapData)
            output.write(pclBitmapEnd.toByteArray())

            // 打印结束
            val footer = "\u001B%-12345X"
            output.write(footer.toByteArray())
            output.flush()
            output.close()
            socket.close()
            println("打印成功")
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
            println("打印失败: ${e.message}")
        }
    }
}

21寸高亮屏幕选型

使用场景	典型亮度需求（cd/m² / nits）
室内/阴天	200~300 nits
半户外 / 阴天或有遮阳	500~700 nits
户外阳光下（一般晴天）	1000~1500 nits
强阳光直射户外	2000~2500 nits

12V LVDS 主板方案下，1000+ nits 基本无法直接实现

21 寸高亮屏（1500 nits）大约需要 40~60W 背光功率。
12V 电压下，电流 I = P / V ≈ 40~60W / 12V ≈ 3.3~5A
这样对主板电源设计要求很高，普通工业板可能无法提供

LVDS 对比 HDMI

特性	高亮 LVDS 屏 (~1500 nit)	高亮 HDMI / 工业户外屏 (≥1000 nit)
亮度	~1000–1500 nit	≥1000 nit
功耗 / 发热	高功耗，热量大，散热要求高	工业设计散热好，适合长时间高亮
接口 / 兼容性	LVDS，依赖主板，升级/替换困难	HDMI / 标准接口，兼容性好，易替换
环境适应性	室内/半户外可控环境	户外/半户外/强光/高温可用，防尘防水
优点	面板尺寸灵活，可嵌入机箱	散热好、稳定性高、模块化，适合长期户外使用
缺点	散热难，寿命受高温影响，主板依赖强	成本较高，体积大，需独立电源/散热

语法