Perspectieven op de evolutie van Arduino

Noot van de redactie:het Arduino-platform heeft bekendheid gekregen voor het bouwen van snelle prototypes die het basisbord combineren met zijn uitgebreide aanvulling van add-on schilden en ondersteunend ecosysteem. In dit interview met onze zusterpublicatie, EE Times Europe, geeft Arduino CEO Fabio Violante zijn perspectief op de Arduino en gerelateerde trends in de sector.

Arduino is een open-source elektronicaplatform gebaseerd op een vereenvoudigd hardware- en softwarebeheersysteem. Arduino is waarschijnlijk het bekendste Italiaanse merk in de digitale wereld en is een icoon geworden voor zijn baanbrekende open-sourceborden.

Met Arduino is het mogelijk om op een extreem snelle manier apparaten te ontwikkelen die niet alleen klassieke elektronische componenten integreren, maar ook sensoren, servomechanismen en communicatieapparatuur. Arduino doorbreekt daarom de toegangsbarrières die de wereld van elektronica heeft ervaren met informatietechnologie en opent een universum van mogelijkheden voor de wereld van moderne makers die graag experimenteren en elektronische apparaten prototypen tegen economisch voordelige prijzen.

Arduino Uno arriveerde in 2005. De technologie bij uitstek in Italië is een van de pijlers van de makersbeweging geworden. Er zijn de afgelopen jaren veel dingen veranderd en de beste manier om Arduino beter te leren kennen, is door de CEO, Fabio Violante, te interviewen.

EE Times Europe:ik ben opgegroeid met Arduino. Ik zag het tot leven komen, opgroeien, veel opgroeien. Ik zag de opkomst van startups met Arduino als basiselement van hun prototypes. En nu heeft het een enorme gemeenschap, mogelijk de grootste. Wat probeert Arduino te bereiken?

Fabio Violante :Het is altijd geweldig om te horen dat mensen zijn opgegroeid met Arduino, en we zijn verheugd te zien dat onze producten nog steeds op grote schaal worden gebruikt als een prototypeplatform voor startups die op zichzelf staande succesvolle bedrijven worden. Arduino heeft nu meer dan 30 miljoen actieve communityleden, van wie velen op zoek zijn naar de eenvoud die Arduino zo populair maakte op de hardwaremarkt, om te worden overgedragen naar IoT-toepassingen - in feite vereenvoudigt het proces voor het ontwerpen van verbonden apparaten in het IoT. Daarom besteden we veel aandacht aan de Arduino IoT Cloud om de ontwikkeling van low-code-applicaties mogelijk te maken, d.w.z. in echte Arduino-stijl, het voor gebruikers snel en gemakkelijk te maken om hun applicaties naadloos te ontwikkelen. We hebben bijvoorbeeld onlangs verbeterde ondersteuning voor LoRaWan in onze cloud aangekondigd - dit is een enorme sprong voorwaarts in vergelijking met bestaande oplossingen waarbij het meeste werk om sensorgegevens om te zetten in pakketten handmatig wordt uitgevoerd door ontwikkelaars.

De nieuwste Arduino Portenta heeft als doel een grotere duw te geven in de industriële markt. De zogenaamde “Industrial Makers” worden geboren. Welke voordelen gaat dit board de industriële markt bieden en wat zijn de belangrijkste toepassingen? Wat kunnen de ontwerpuitdagingen zijn?

Heel vaak hebben "industriële makers" componenten van industriële kwaliteit nodig:kwaliteit, levensduur van het product en industrieel temperatuurbereik zijn van het grootste belang. Dit is de reden waarom we de Portenta-familie hebben ontworpen om aan deze criteria te voldoen. Met de hulp van geselecteerde partners zoals STMicroelectronics voor de Portenta H7, waren we in staat om niet alleen een betrouwbaar product te creëren, maar ook de krachtigste op dual-core microcontroller gebaseerde module met een laag stroomverbruik op de markt. Bovendien willen we, door te standaardiseren op twee connectoren met hoge dichtheid (aan de onderkant van de module), een grote kans bieden voor partners, ontwerpbureaus en het ecosysteem om een ​​aantal verticale toepassingen te ontwikkelen met behulp van onze modules als het "brein ' op hun apparaten. Meer rekenkracht aan de rand betekent meer geavanceerde toepassingen, waaronder signaalverwerking, machine learning voor voorspellend onderhoud en eenvoudige zichttaken, enz.

We hebben veel MCU-gebaseerde boards. FPGA-gebaseerde Arduino zou een nieuwe manier kunnen zijn met MKR Vidor 4000. Is er een bepaalde reden om een ​​microcontroller te kiezen in plaats van een FPGA als de kern van het bord?

Historisch gezien is Arduino gebouwd rond microcontrollers - we leven en ademen ze, maar zoals je al zei, zijn FPGA's veelbelovende technologie die waarschijnlijk nooit mainstream is geworden in onze gemeenschap vanwege de complexiteit in zowel ontwikkeling als assemblage.

Ons doel met de Vidor was tweeledig:een multi-core toegankelijk bord bouwen waarop de FPGA kan worden gezien als een "oneindig flexibele randapparatuur" en, nog belangrijker, een hulpmiddel bouwen om het gebruik van FPGA's door minder geavanceerde ingenieurs en makers te vereenvoudigen.

De ontwikkeling van de tool duurde helaas langer dan gepland, met meerdere prototype-iteraties die nodig waren om de bruikbaarheid goed te krijgen. We zijn ervan overtuigd dat we de bruikbaarheidsuitdaging bijna hebben opgelost en de tool later dit jaar zullen uitbrengen, in eerste instantie als bètaversie, gevolgd door algemene beschikbaarheid wanneer onze gebruikers bevestigen of we het hebben 'gekraakt'.

Afbeelding 1:Arduino MKR Vidor 4000

Afbeelding 2:Arduino Portenta

Hoe ben je op het specifieke Arduino-schild gekomen? Zijn vorm zou kunnen worden vervangen door de MKR.

Het antwoord is heel simpel:we hebben de connectoren per ongeluk verkeerd geplaatst, en dit maakte het voor mensen onmogelijk om het bord gemakkelijk op breadboards te gebruiken, maar we hadden al een enorme partij boards gemaakt. Belangrijker is echter dat ik wil benadrukken dat het doel van het Arduino UNO-bord was om zo min mogelijk onderdelen te gebruiken om iets bruikbaars te maken, in tegenstelling tot ontwikkelingsborden uit die tijd die vaak groot, duur, vol met onderdelen en erg ingewikkeld. Om het bord uitbreidbaar te maken, kwamen we op het idee van stapelbare modules die zelfs voor een beginner gemakkelijk kunnen worden aangesloten. De combinatie van Arduino + Shield stelde veel mensen in staat om vrij snel applicaties te bouwen. Hierdoor ontstond een ecosysteem van honderden fabrikanten. De naam "Shield" werd voor de grap bedacht door David Cuartielles, uitgaande van het feit dat Arduino de eerste koning van Italië was in het jaar 1000, dus deze modules zouden de schilden van de koning zijn.

Toen het aantal Uno-pinnen een beperkende factor werd, hebben we een extra connector op de Due/Mega-vormfactor geïntroduceerd en dat is nog steeds een veel voorkomende oplossing. Omdat groottebeperkingen een belangrijke overweging werden, vroegen veel van onze gebruikers om een ​​kleinere vormfactor. We kwamen uit met de MKR-familie die compacter is en het concept van ingebouwde communicatiemodules introduceert.

Met de Portenta-vormfactor evolueren we verder van de MKR door twee connectoren met hoge dichtheid toe te voegen. Deze vereenvoudigen het gebruik in industriële toepassingen waar het bord als module moet worden gebruikt, door maar liefst 160 pinnen te hosten om een ​​groot aantal interfaces voor de gebruiker te vergemakkelijken.

Wat zijn de programma's voor Arduino IDE?

Hoewel we ons inzetten voor het onderhouden en verbeteren van de traditionele Java Arduino IDE, zijn we onlangs begonnen met de ontwikkeling van een meer geavanceerde omgeving, de Arduino Pro IDE. Veel gebruikers hebben in de loop der jaren de wens geuit om geavanceerde bewerkingsfuncties te hebben, zoals het automatisch aanvullen van code en foutopsporingsmogelijkheden. De nieuwe Pro IDE is nu beschikbaar en kan worden gedownload en alfa-getest vanaf de arduino.cc-website.

Luisterend naar de feedback van gebruikers, hebben we een CLI-tool gemaakt die alle "backend" -functies van de Arduino IDE implementeert, zodat mensen elke gewenste editor kunnen gebruiken terwijl ze moeiteloos dezelfde uitvoerbare bestanden genereren als de officiële IDE.

Er is ook een online versie van de IDE (create.arduino.cc) beschikbaar voor mensen die graag in de cloud ontwikkelen. Het is al erg populair en succesvol gebleken met tot nu toe meer dan 1,3 miljoen gebruikers.