Sự phát triển của phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số: Từ màn hình LCD đến thiết bị biên thông minh

Trong thập kỷ qua, bảng hiệu kỹ thuật số đã trải qua một sự chuyển đổi cơ bản. Những gì bắt đầu từ những màn hình LCD đơn giản được sử dụng để lặp lại các quảng cáo đã phát triển thành các thiết bị đầu cuối có tính kết nối cao, điều khiển bằng phần mềm và ngày càng thông minh được nhúng trong môi trường doanh nghiệp.

Quy mô của sự chuyển đổi này được phản ánh trong sự tăng trưởng của thị trường toàn cầu. Thị trường bảng hiệu kỹ thuật số được dự kiếntrị giá khoảng 28 tỷ USD đến 31 tỷ USD vào năm 2025 và dự kiến ​​sẽ đạt 48 tỷ USD đến 58 tỷ USD vào năm 2032-2033, đại diện cho tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) xấp xỉ8%. Mặc dù trọng tâm của ngành đã chuyển sang nền tảng hệ thống quản lý nội dung (CMS), điều phối nội dung do AI điều khiển và mạng truyền thông bán lẻ, lớp phần cứng vẫn là nền tảng của toàn bộ hệ sinh thái.

Hiểu được sự phát triển của phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số là rất quan trọng để hiểu được hướng đi tương lai của ngành.

Giai đoạn đầu của bảng hiệu kỹ thuật số được đặc trưng bởi sự đơn giản và độc lập.

Các màn hình chủ yếu sử dụng hệ thống dựa trên thẻ USB hoặc thẻ SD, yêu cầu cập nhật thủ công tại chỗ. Chúng không thể kết nối với bất kỳ mạng nào, thiếu khả năng quản lý từ xa và có hiệu suất độ phân giải cũng như độ sáng hạn chế.

Ở giai đoạn này, bảng hiệu kỹ thuật số chủ yếu hoạt động nhưmột sự thay thế kỹ thuật số cho áp phích in. Sau khi triển khai, nội dung không thể thay đổi và các bản cập nhật yêu cầu can thiệp thủ công tại mỗi vị trí.

Không có kết nối mạng, không có phân tích và không có cơ chế phản hồi.

Trường hợp ứng dụng điển hình:
Các chuỗi cửa hàng thức ăn nhanh ban đầu đã thay thế thực đơn hộp đèn in bằng bảng thực đơn kỹ thuật số điều khiển bằng USB. Mặc dù điều này giúp giảm chi phí in ấn nhưng mỗi cửa hàng vẫn cần cập nhật thủ công, điều này thường dẫn đến chu kỳ cập nhật nội dung chậm và không hiệu quả.

Giai đoạn thứ hai bắt đầu bằng việc đưa kết nối mạng vào phần cứng màn hình.

Với sự ra đời của màn hình hỗ trợ Ethernet, trình phát đa phương tiện Android đời đầu và tích hợp Wi-Fi, bảng hiệu kỹ thuật số bắt đầu chuyển đổi từ hệ thống phát lại bị cô lập sang các thiết bị được quản lý từ xa.

Giai đoạn này cũng đánh dấu sự xuất hiện sớm của hệ thống quản lý nội dung (CMS), mặc dù hầu hết các giải pháp đều được phân cấp và dành riêng cho nhà cung cấp.

Những cải tiến chính bao gồm:

• Cập nhật nội dung từ xa
• Hệ thống lập kế hoạch cơ bản
• Khả năng triển khai đa thiết bị

Tuy nhiên, phần cứng phần lớn vẫn còn thụ động, thiếu thông minh và khả năng thích ứng khi thực hiện các lệnh.

Trong giai đoạn này, việc áp dụng bảng hiệu kỹ thuật số trên toàn cầu đã tăng tốc đáng kể. Người ta dự đoán rằngđến năm 2025, lô hàng màn hình sẽ đạt 12,8 triệu đến 14,6 triệu chiếc, với mức giá trung bình của hệ thống bảng hiệu LCD/OLED thương mạidao động từ 1.700 USD đến 2.100 USD mỗi đơn vị.

Trường hợp ứng dụng điển hình:
Các nhà bán lẻ như Walmart đã bắt đầu triển khai bảng hiệu được kết nối, đặt nền móng cho cơ sở hạ tầng truyền thông bán lẻ quy mô lớn trong tương lai.

Giai đoạn thứ ba đánh dấu một bước ngoặt quan trọng: sự hội tụ của phần cứng và phần mềm.

Các hệ thống bảng hiệu kỹ thuật số hiện đại đang bắt đầu tích hợp các chức năng sau:

• SoC Android tích hợp (Hệ thống trên chip)
• Trình phát phương tiện nhúng
• Khả năng tương thích CMS dựa trên đám mây
• Cập nhật chương trình cơ sở OTA (qua mạng)

Điều này làm giảm đáng kể sự phụ thuộc vào các thiết bị phát lại bên ngoài và cho phép kiểm soát tập trung trên các mạng phân tán.

Biển báo kỹ thuật số đã phát triển từ các màn hình độc lập thành mộthệ sinh thái được quản lý của các thiết bị được kết nối với nhau.

Các đặc điểm chính của giai đoạn này bao gồm:

• Quản lý đám mây tập trung
• Theo dõi và chẩn đoán thời gian thực
• Chuẩn hóa độ phân giải 4K
• Cải thiện hiệu quả năng lượng
• Tăng cường sự ổn định hoạt động trong mọi thời tiết

Ở giai đoạn này, phần cứng chuyển đổi từ thiết bị đầu ra thụ động sangthiết bị đầu cuối được nối mạng trong cơ sở hạ tầng CNTT của doanh nghiệp.

Cơ cấu doanh thu của ngành cũng bắt đầu thay đổi. Dữ liệu nghiên cứu thị trường cho thấy tốc độ tăng trưởng phần cứng sẽ chậm lại vào năm 2025, trong khi phần mềm và dịch vụ được quản lý sẽ tiếp tục mở rộng. Trong khi đó, màn hình LED đang dần làm xói mòn thị phần của hệ thống LCD và đóng góp doanh thu của chúng dự kiến ​​sẽ vượt qua LCD vào cuối những năm 2020.

Các nhà bán lẻ như Kroger và Albertsons cũng đã bắt đầu tích hợp bảng hiệu kỹ thuật số vào mạng truyền thông bán lẻ của họ để cho phép phân bổ quảng cáo và đo lường hiệu quả trong môi trường cửa hàng thực tế.

Sự thay đổi đáng kể nhất hiện nay là sự gia tăng của trí thông minh biên.

Chức năng của phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số không còn bị giới hạn ở việc phát lại nội dung. Ngày nay, các thiết bị này ngày càng có khả năng xử lý dữ liệu biên cục bộ.

Điều này bao gồm:

• Suy luận AI phía thiết bị
• Tích hợp cảm biến (dòng người, môi trường, hành vi của khán giả)
• Thích ứng nội dung theo thời gian thực
• Ra quyết định cục bộ mà không cần dựa vào đám mây

Hệ thống bảng hiệu hiện đại có thể tự động điều chỉnh nội dung dựa trên thông tin đầu vào theo ngữ cảnh như thời gian, mật độ khán giả hoặc điều kiện môi trường.

từ phần cứng hiển thị thụ động đến các thiết bị tính toán chủ động.

Sự phát triển của bộ xử lý AI biên là yếu tố chính thúc đẩy sự thay đổi này. Ví dụ: các chip như Rockchip RK3566 tích hợp CPU ARM Cortex-A55 lõi tứ, GPU Mali-G52 và NPU, với sức mạnh tính toán xấp xỉ0,8 NGỌN, cho phép suy luận AI nhẹ trên thiết bị.

Bằng cách này, hệ thống bảng hiệu có thể thực hiện các tác vụ như phát hiện đối tượng ẩn danh và tạo bản đồ nhiệt cục bộ mà không truyền dữ liệu nhạy cảm lên đám mây.

Các nhà sản xuất phần cứng đang nhanh chóng đi theo hướng này:

• BrightSign đã ra mắt các trình phát đa phương tiện dòng 6 được trang bị NPU chuyên dụng, hỗ trợ các ứng dụng AI biên và phát lại 4K HDR.
• LG đã áp dụng BrightSign OS trong một số màn hình thương mại của mình, đánh dấu sự hội tụ sâu sắc hơn giữa nền tảng phần cứng và hệ sinh thái phần mềm.

Một số xu hướng cấu trúc đang định hình giai đoạn tiếp theo của quá trình phát triển phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số:

Màn hình thương mại ngày càng tập trung vào mức độ sáng 500-1500 nits để đáp ứng yêu cầu về khả năng hiển thị ở mặt tiền cửa hàng và môi trường bán ngoài trời.

Viền siêu hẹp, cấu trúc nhẹ và khả năng tích hợp tất cả trong một giúp nâng cao tính linh hoạt khi lắp đặt và cải thiện khả năng tương thích về mặt thẩm mỹ với kiến ​​trúc hiện đại.

Tiêu thụ điện năng thấp hơn, thiết kế tản nhiệt được cải thiện và hoạt động liên tục ổn định đang trở thành những yêu cầu cơ bản.

Ngày càng có nhiều thiết bị được trang bị bộ xử lý hỗ trợ AI, mở rộng bộ nhớ cục bộ và khả năng xử lý theo thời gian thực, từ đó giảm sự phụ thuộc vào độ trễ của đám mây.

Màn hình không còn là thiết bị độc lập nữa; giờ đây chúng là một phần của hệ sinh thái hệ thống quản lý nội dung, mạng nội dung do AI điều khiển và cơ sở hạ tầng CNTT doanh nghiệp rộng hơn.

Khi các ngành chuyển sang nền tảng hệ thống quản lý nội dung (CMS) và tự động hóa được hỗ trợ bởi AI, có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng phần cứng đang trở nên ít quan trọng hơn. Trong thực tế, điều ngược lại là đúng.

Tầm quan trọng của phần cứng sẽ chỉ tăng chứ không giảm.

Phần mềm xác định trí thông minh, nhưng phần cứng quyết định chất lượng thực thi. Ngay cả những hệ thống quản lý nội dung hoặc hệ thống trí tuệ nhân tạo tiên tiến nhất cũng dựa vào độ tin cậy của màn hình, sức mạnh xử lý, độ ổn định của mạng và độ bền hoạt động lâu dài.

Nếu không có nền tảng phần cứng vững chắc, đổi mới phần mềm không thể được thực hiện đầy đủ.

Đồng thời, các mô hình kinh doanh đang phát triển theo hướng cấu trúc hướng tới dịch vụ. Phần cứng dưới dạng dịch vụ (HaaS) đang nổi lên, đóng gói phần cứng, phần mềm và bảo trì thành mô hình đăng ký. Điều này biến phần cứng từ chi phí vốn một lần thành tài sản hoạt động với khả năng quản lý vòng đời.

Trung Quốc tiếp tục đóng vai trò trung tâm trong hệ sinh thái phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số toàn cầu, chiếm khoảng60% đến 75% năng lực sản xuất toàn cầu.

Các trung tâm sản xuất như Thâm Quyến, Đông Quan và Quảng Châu vẫn là những trung tâm cốt lõi về sản xuất, đổi mới và phát triển OEM/ODM.

Lợi thế chuỗi cung ứng này giúp giảm đáng kể chi phí phần cứng, cho phép bảng hiệu kỹ thuật số mở rộng từ việc triển khai doanh nghiệp cao cấp sang các ứng dụng thương mại phổ biến.

Đồng thời, các nhà sản xuất Trung Quốc đang tăng tốc đầu tư vào phần cứng AI tiên tiến và các mô hình sản xuất linh hoạt để hỗ trợ chu kỳ đổi mới nhanh hơn.

Tuy nhiên, áp lực địa chính trị và chính sách thương mại đang ngày càng ảnh hưởng đến chiến lược tìm nguồn cung ứng toàn cầu, khiến chuỗi cung ứng ở Bắc Mỹ và Châu Âu phải đa dạng hóa.

Hướng phát triển trong tương lai của phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số là kiến ​​trúc lai, kết hợp các khía cạnh sau:

• Hệ thống quản lý nội dung dựa trên đám mây
• Xử lý trí tuệ nhân tạo dựa trên cạnh
• Thích ứng nội dung theo thời gian thực
• Một hệ sinh thái thiết bị được kết nối đầy đủ

Ranh giới giữa “thiết bị hiển thị” và “thiết bị máy tính” sẽ tiếp tục trở nên mờ nhạt.

Trong giai đoạn phát triển tiếp theo của ngành, phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số sẽ không còn được xác định chỉ bằng kích thước hoặc độ phân giải màn hình mà bằng khả năng tham gia vào hệ sinh thái dựa trên dữ liệu rộng hơn.

• Với việc áp dụng Micro LED ngày càng tăng, dự kiến ​​đến cuối những năm 2020, doanh thu từ LED sẽ vượt qua LCD.
• Tương tác bằng giọng nói và cử chỉ ngày càng trở nên phổ biến.
• Cảm biến môi trường tích hợp (ánh sáng, nhiệt độ, chất lượng không khí)
• Kết nối 5G đang trở thành một tính năng tiêu chuẩn trong triển khai thương mại.
• Chu kỳ cập nhật chương trình cơ sở và bảo mật thường xuyên hơn đã thay thế các chu kỳ cập nhật phần cứng dài dòng.

Sự phát triển của phần cứng bảng hiệu kỹ thuật số phản ánh sự chuyển đổi rộng hơn trong toàn ngành.

Từ màn hình LCD độc lập đến màn hình nối mạng và giờ đây đến các thiết bị điện toán biên thông minh, mỗi giai đoạn đều mở rộng vai trò của phần cứng trong môi trường doanh nghiệp.

Ngày nay, bảng hiệu kỹ thuật số không còn chỉ là một công cụ giao tiếp bằng hình ảnh; nó đã phát triển thành một mạng phân tán gồm các thiết bị thông minh hoạt động ở sự giao thoa giữa phần cứng, phần mềm và dữ liệu.

Khi ngành tiếp tục phát triển, một nguyên tắc ngày càng trở nên rõ ràng:

Phần cứng không còn là điểm cuối của bảng hiệu kỹ thuật số mà là nền tảng của hệ thống truyền thông thông minh.

Đối với những người ra quyết định kinh doanh, sự thay đổi này có nghĩa là việc đánh giá phần cứng phải vượt ra ngoài các thông số kỹ thuật về màn hình để bao gồm khả năng điện toán biên, mức độ sẵn sàng của AI, tích hợp hệ sinh thái phần mềm và hiệu quả chi phí trong vòng đời.

Khi mô hình phần cứng dưới dạng dịch vụ trở nên phổ biến hơn, tổng chi phí sở hữu (không chỉ giá trả trước) sẽ quyết định thế hệ quyết định mua hàng tiếp theo.