Журнал РАДИОЛОЦМАН, октябрь 2017
Maria Guerra
Electronic Design
Во время посещения проходившей в Нью-Йорке выставки Maker Faire соучредитель Массимо Банци (Massimo Banzi) остановился возле офиса Electronic Design, чтобы рассказать о будущем Arduino
Arduino – открытая электронная платформа для быстрого прототипирования, помогающая макетировать и создавать свои проекты инженерам-электронщикам, намеревающимся превратить их в коммерческие продукты. Это также отличный инструмент для студентов или людей, не имеющих знаний в области электротехники – они могут изучать микроконтроллеры и программирование, используя наборы и библиотеки Arduino.
В настоящее время внимание Arduino в большей степени направлено на Интернет вещей (IoT). Серия плат MKR предоставляет различные варианты подключения к сети и управления питанием, что побуждает людей использовать их в качестве единого стандартного формата для проектов IoT. Платы MKR могут повысить уровень стандартизации процесса проектирования, облегчая жизнь разработчика, пытающегося продать свой конечный продукт на рынке. Многие конструкторы и изготовители, вероятно, воспользуются возможностью использовать один формат для своих проектов IoT.
В семействе Arduino уже есть плата с Wi-Fi, плата без связных интерфейсов и плата Sigfox (все с открытой документацией). Массимо Банци сообщил нам на Maker Faire, что Arduino начала производство двух новых плат: MKR WAN 1300 и MKR GSM 1400. Обе платы исключительно компактны и имеют размеры всего 67.64 × 25 мм.
 |
||
| Рисунок 1. | Новая плата Arduino MKR WAN 1300 основана на микроконтроллере Atmel SAM D21 с 32-битным ядром ARM Cortex-M0+. |
|
MKR WAN 1300 поддерживает технологию LoRa (малопотребляющий беспроводной протокол для проектов IoT) и способна питаться от двух 1.5-вольтовых батареек типоразмеров AA или AAA, или от внешнего источника 5 В, подключенного через интерфейс USB (Рисунок 1). Плата MKR GSM 1400 с модулем 3G GSM предназначена для проектов, требующих подключения в любой точке мира (Рисунок 2). Она создавалась в партнерстве с u-blox для глобальной связи 3G, и помимо GSM модуля SARAU201, выпускаемого этой компанией, содержит микроконтроллер Atmel SAMD21.
 |
||
| Рисунок 2. | Плата Arduino MKR GSM 1400 содержит микроконтроллер Atmel SAM D21 и GSM модуль SARAU201. |
|
Банци сказал: «Идея заключается в том, чтобы многократно использовать один и тот же формат при изготовлении широкого спектра модулей, шилдов, адаптеров, материнских плат и т. д.». В разработке у Arduino есть еще пара плат, которые скоро увидят пользователи. «С этими четырьмя платами, – добавил Банци, – мы охватываем большинство случаев использования» (Рисунок 3).
 |
||
| Рисунок 3. | Слева направо показаны платы LoRa, GSM, Sigfox и Wi-Fi. | |
На вопрос о риске взлома устройств IoT он ответил: «Безопасность – это инвестиции. Вы вкладываете деньги в зависимости от того, насколько важно для вас то, что вы пытаетесь защитить». Он объяснил, как обеспечивается безопасность новых устройств IoT: «Каждый чип имеет собственные механизмы шифрования и аутентификации, поэтому в основном все пароли, которые будут использоваться для доступа к облачному сервису, не хранятся в коде; в действительности, они хранятся в чипе».
Для части облака Arduino использует веб-сервисы Amazon, надежно защищенные их сайтом. Когда плата хочет подключиться к сети, соединение фактически создается без видимого пароля в коде.
Банци сказал также, что Arduino сейчас разрабатывает облачную платформу. Некоторые части облачной платформы общедоступны в среде разработки Arduino через браузер, получивший название Arduino Create, который позволяет писать коды, получать доступ к содержимому, конфигурировать платы и обмениваться проектами. С помощью Arduino Create можно, используя лишь браузер, программировать все облачные модули, превращая их в устройства, программируемые дистанционно. Чтобы сделать программное обеспечение доступным для всех платформ, Arduino собирается работать совместно с сообществом своих пользователей. Те, кто не хотят использовать среду разработки Arduino, могут выбрать любой редактор и любое облако.
Кроме того, Arduino стремится расширить возможности преподавателей, сблизив обучение с практикой с помощью необходимых аппаратных и программных инструментов. Однако, по словам Банци, одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается его компания при попытке использования Arduino в школах, является то, что очень трудно найти учителей, желающих создать класс Ардуино.
Чтобы помочь и без того занятым преподавателям, Arduino разработала программу, названную Креативные технологии для классов (Creative Technology for the Classrooms – CTC). Программа CTC рассчитана на срок от 12 до 19 недель. В ней есть раздел, посвященный обучению преподавателей правильной методике изложения материала. В программу, ориентированную на учащихся в возрасте от 13 до 17 лет, включены такие разделы, как программирование Arduino, робототехника и многое другое. После того, как ученики заканчивают работу над своим проектом, предлагается организовывать мини-мероприятия для показа и обсуждения результатов.
 |
||
| Рисунок 4. | Набор CTC KIT 101 содержит более 25 практических экспериментов различной степени сложности, рассчитанных на разный уровень подготовки. |
|
В настоящее время эта программа доступна в Англии, Испании, Италии и Швеции. В зависимости от страны, приобретением классных комплектов у Arduino и поставкой их в школы могут заниматься либо местные компании, либо, в некоторых случаях, сами школы. Содержащихся в наборе компонентов достаточно для 20 учащихся, причем, зарегистрировавшись с помощью кода, ученики могут работать над проектами онлайн. Преподаватель также имеет свою платформу для онлайн обучения. В течение недель реализации программы преподаватели могут посещать вебинары, чтобы прояснить любые вопросы и решить любые проблемы. Содержание программы Arduino старается сделать гендерно-нейтральным, чтобы привлечь к ней внимание и мальчиков, и девочек. В США классный комплект доступен под названием CTC KIT 101 (Рисунок 4).
