از گذشته تا آینده برد های آردوینو
معرفی آردوینو
آردوینو یک پلتفرم الکترونیکی متن باز است که بر پایه یک سیستم مدیریت سخت‌افزار و نرم‌افزار بسیار ساده ساخته شده است. و احتمالا مشهورترین نام تجاری ایتالیا در دنیای دیجیتال است که برای برد های منبع باز پیشگام خود، به یک نماد شناخته شده تبدیل شده است.
با arduino، این امکان وجود دارد که به روشی بسیار سریع، ابزارهایی را توسعه دهیم که نه تنها اجزای الکترونیکی کلاسیک، بلکه سنسور ها، سروومکانیزم ها (servomechanism) و دستگاه های ارتباطی را هم یکپارچه کنند. بنابراین، آردوینو موانع ورود به دنیای الکترونیک را از بین برده و دنیایی از امکانات را به روی دنیای سازندگان مدرن که دوست دارند دستگاه های الکترونیکی آزمایشی و نمونه اولیه را با قیمت های مناسب از نظر اقتصادی آزمایش کنند، باز می کند.
arduino uno در سال ۲۰۰۵ برای اولین بار ارائه شد. سطح بالای تکنولوژی در ایتالیا به یکی از ارکان جنبش سازنده تبدیل شده است. بسیاری از چیزها در سال‌های اخیر تغییر کرده‌اند.
EE Times اروپا: من با آردوینو بزرگ شدم. من به دنیا آمدن آن را دیدم و بعد، بزرگ و بزرگتر شد. ظهور استارتآپ ها را به عنوان عنصر اصلی نمونه های اولیه آن‌ها دیدم. و اکنون جامعه بزرگی دارد که به طور بالقوه بزرگ ترین جامعه دیجیتال است.
هدف arduino چیست؟
Fabio Violante (مدیرعامل شرکت): همیشه شنیدن این که مردم با arduino بزرگ شده‌اند عالی است، و ما خوشحال هستیم که می‌بینیم محصولات ما همچنان به طور گسترده به عنوان یک پلتفرم نمونه اولیه برای شرکت های موفق استفاده می‌شوند. آردوینو در حال حاضر بیش از ۳۰ میلیون عضو فعال دارد، که بسیاری از آن‌ها به دنبال سادگی هستند که همان نیرویی است که این بردها را در بازار سخت افزار محبوب کرد تا به کاربردهای IoT منتقل شود، و اساسا فرآیند طراحی دستگاه های متصل در IoT را ساده میکند.
بنابراین، ما تلاش های زیادی را بر روی محیط ابری Arduino IoT متمرکز می‌کنیم تا توسعه نرم‌افزار را تسهیل کنیم. به عنوان مثال، ما اخیرا اعلام کردیم که پشتیبانی بهبود یافته برای LoraWan بر روی فضای ابری خود اضافه کرده ایم، این یک جهش کوانتومی در مقایسه با راه‌حل های موجود است که در آن بیشتر کار تبدیل داده حسگر ها به بسته ها به صورت دستی توسط توسعه دهندگان انجام می‌شود.
هدف از آخرین محصول آردوینو، Portenta، ایجاد فشار بیشتر در بازار صنعتی است. به اصطلاح “سازندگان صنعتی” متولد می‌شوند.
برد Portenta چه مزایایی برای ارائه به بازار صنعتی دارد و کاربردهای اصلی آن چیست؟
اغلب اوقات این “سازندگان صنعتی” به ابزار های درجه صنعتی (industrial grade) نیاز دارند: کیفیت، طول عمر محصول و دامنه دمای صنعتی در اولویت قرار دارد. به همین دلیل است که ما خانواده Portenta را برای برآورده کردن این معیار طراحی کردیم. با کمک شرکای انتخابی مانند STmicroelectronics برای Portenta H7، ما قادر به ایجاد یک محصول قابل اعتماد و همچنین قدرتمند ترین ماژول میکروکنترلر مبتنی بر دو هسته با مصرف توان پایین در بازار بودیم.
علاوه بر این، با استاندارد کردن دو اتصال دهنده با تراکم بالا (واقع در پایین ماژول)، هدف ما باز کردن یک فرصت بزرگ برای شرکا، شرکت های طراحی و اکوسیستم ها برای توسعه تعدادی از برنامه های کاربردی با استفاده از ماژول های ما به عنوان “مغز” در دستگاه های آن ها است. توان محاسباتی بیشتر در لبه به معنای برنامه های پیچیده تر، از جمله پردازش سیگنال، یادگیری ماشین برای تعمیر و نگهداری پیشگویانه، و وظایف دید ساده و غیره است.
دلیل خاصی برای انتخاب میکروکنترلر به جای FPGA به عنوان هسته بورد وجود دارد؟
ما برد های مبتنی بر میکروکنترلر زیادی داریم. Arduino مبتنی بر FPGA می‌تواند یک روش جدید با MMR Vidor 4000 باشد. از لحاظ تاریخی، آردوینو به کمک میکروکنترلرها ساخته شده‌است، اما FPGA ها فن آوری بسیار نوید بخشی هستند که احتمالا به دلیل پیچیدگی در توسعه و مونتاژ هرگز در جامعه ما به جریان اصلی تبدیل نشده اند.
هدف ما از Vidor، ساخت یک برد چند هسته ای قابل دسترس بود که بر روی آن FPGA را می توان به عنوان یک “محیط بی نهایت انعطاف پذیر” دید و از همه مهم تر، ابزاری برای ساده کردن استفاده از FPGA ها توسط مهندسان و سازندگان است.
متاسفانه، توسعه این ابزار بیش از حد برنامه ریزی شده طول کشید، اما این شرکت اطمینان میدهد که تقریبا چالش قابلیت استفاده را حل کرده و این ابزار را در اواخر امسال منتشر خواهد کرد، (در ابتدا به عنوان یک نسخه بتا که با قابلیت دسترسی عمومی دنبال می‌شود .)
شکل ۱: Arduino MKR Video 4000
شکل ۲: Arduino Portenta
چگونه ایده این برد خاص به ذهن شما رسید؟
مدیر عامل آردوینو پاسخ میدهد: بسیار ساده؛ ما اتصالات را بطور تصادفی جابجا کردیم، و این کار استفاده آسان از برد بر روی برد بورد را برای مردم غیر ممکن ساخت، اما ما یک دسته بزرگ از بردهای ساخته شده در حال حاضر داشتیم. از همه مهم‌تر، با این حال، من می‌خواهم تاکید کنم که هدف هیات مدیره Arduino UNO استفاده از کم ترین قطعات مورد نیاز برای ساختن چیزی مفید است، در مقایسه با بردهای توسعه آن زمان که بزرگ، گران، پر از قطعات و بسیار پیچیده هستند. برای اینکه بتوانیم برد را قابل ارتقا کنیم، به این ایده از ماژول های قابل تثبیت رسیدیم که حتی یک مبتدی هم به راحتی می توان آن‌ها را به هم وصل کند.
ترکیب (arduino+ Shield) افراد زیادی را قادر ساخت تا به سرعت برنامه بنویسند. این کار یک اکوسیستم از صدها تولید کننده ایجاد کرد. نام “Shield” (سپر) به شوخی توسط دیوید کارتیلس ابداع شد که از آنجا شروع شد که آردوینو اولین پادشاه ایتالیا در سال ۱۰۰۰ بود، بنابراین این ماژول‌ها سپر پادشاه خواهند بود!!
وقتی مقدار پین های Uno به یک عامل محدود کننده تبدیل شد، ما یک رابط اضافی را در فاکتور ظاهر معرفی کردیم که هنوز هم یک راه‌حل بسیار گسترده است. از آنجا که محدودیت های سایز و اندازه به یک مساله مهم تبدیل شدند، بسیاری از کاربران ما خواستار یک سایز کوچک‌تر بودند. ما با معرفی خانواده MKR که فشرده تر است و مفهوم ماژول های ارتباطی درونی را معرفی میکند، شروع کردیم.
برنامه شما برای محیط توسعه (IDE) چیست؟
در حالی که ما متعهد به حفظ و بهبود محیط سنتی جاوایی هستیم، به تازگی توسعه یک محیط پیشرفته تر به نام Arduino Pro را آغاز کرده‌ایم.
بسیاری از کاربران در طول سال‌ها تمایل خود را به داشتن ویژگی های ویرایش پیشرفته مانند تکمیل خودکار کد و قابلیت های رفع خطا نشان داده‌اند. در حال حاضر Pro IDE جدید در دسترس است و می تواند از طریق وبسایت arduino.cc مورد آزمایش قرار گیرد.
با گوش دادن به بازخورد کاربران، ما یک ابزار CLI ایجاد کرده ایم که تمام عملکردهای بک اند Arduino را اجرا میکند، به طوری که مردم می توانند از هر نسخه ای از برد که دوست دارند استفاده کنند در حالی که بدون زحمت همان برنامه‌های اجرایی را به عنوان محیط رسمی تولید می کنند.
همچنین یک نسخه آنلاین از محیط بیرونی برای افرادی که دوست دارند در محیط ابری arduino توسعه دهند در دسترس است. ثابت شده‌است که این سیستم با بیش از ۱.۳ میلیون کاربر تا به امروز بسیار محبوب و موفق بوده است.
همچنین بخوانید -> یادگیری مهندسی با رباتیک
