“Democratizarea sistemelor embedded” poate suna ca un concept abstract, dar este o revoluţie autentică, ce tot mocneşte sub suprafaţă de ceva timp. Prin depăşirea barierelor care au împărţit în mod tradiţional disciplinele hardware şi software, deplasarea spre democraţie în dezvoltarea proiectelor electronice s-a accelerat recent odată cu apariţia de noi tehnologii şi cu crearea de noi comunităţi în jurul unora dintre cele mai discutate tendinţe din ultimii ani – Internetul lucrurilor (IoT).
Cu toate acestea, dacă IoT urmează să-şi ţină promisiunea în a oferi mai multe oportunităţi publicului interesat de tehnologie, atunci va fi necesar ca fluxurile sale de lucru să fie simplificate, iar componentele modularizate să fie mai bine utilizate pentru a putea face față adevăratelor provocări tehnice care apar în proiectele IoT, de la designul software-ului la implementarea hardware-ului. Kiturile de dezvoltare, computerele monoplacă (SBC-urile) şi platformele de prototipare, precum Raspberry Pi şi Arduino fac parte dintr-o nouă generaţie de componente hardware open-source, cu costuri reduse şi uşor de utilizat, care au deschis dezvoltarea de soluţii IoT pentru un grup mult mai mare de dezvoltatori şi care oferă bazele proiectelor de referinţă pentru inovarea IoT.
La fel de important, comunităţile online de producători şi de programatori care au sprijinit activ aceste kituri de dezvoltare, SBC-uri şi platforme open-source oferă în general o reţea de expertiză și suport, pentru a ajuta pe toată lumea, de la începători până la cei care sunt “dezvoltatori ziua, producători noaptea” să-şi găsească succesul cu proiectele IoT.
Oportunităţi şi provocări
În viitorul foarte apropiat, reţelele de senzori şi de dispozitive inteligente ale IoT vor conecta practic fiecare aspect al mediului nostru: locuinţele noastre, obiectele fizice, fluxurile de lucru industriale, sistemele de transport şi de comunicaţii, îmbrăcămintea şi corpul uman, permiţându-le să se conecteze şi să facă schimb de date. Firma de cercetare IDC prognozează că, până în anul 2020, vor fi implementaţi 50 de miliarde de senzori IoT și vor exista peste 200 de miliarde de dispozitive conectate în reţea până în anul 2030.1 De asemenea, IoT are potenţialul de a democratiza producerea de hardware şi de software, aducând o nouă generaţie de dezvoltatori şi de inovatori în industriile de înaltă tehnologie. Gartner prevede că producătorii şi întreprinderile nou înfiinţate, mai degrabă decât companiile sau întreprinderile majore de bunuri de consum, vor impulsiona acceptarea, utilizarea şi creşterea tehnologiilor IoT prin crearea de aplicaţii de nişă, care se bucură de o recunoaştere mai mare pe piaţă.
Cu toate acestea, dacă IoT va propulsa democratizarea ingineriei, aceasta trebuie să fie mult mai simplu de proiectat. Este cunoscut faptul că soluţiile IoT sunt complexe şi creează provocări în procesul de construire, iar dezvoltarea unei platforme IoT complete necesită cunoştinţe din mai multe domenii tehnice, inclusiv aptitudini pentru integrarea şi gestionarea senzorilor, managementul puterii, procesoare, conectivitate pentru reţea wireless, securitate, software încorporat, date analitice şi platforme de tip cloud. Puţini producători sau mici întreprinzători care o iau de la zero dispun de expertiza internă necesară pentru a aduce astfel de produse complexe pe piaţă.
Pentru majoritatea inovatorilor, construirea de la zero a platformelor IoT nu reprezintă de obicei cea mai bună abordare. Integrarea de hardware, software şi tehnologie wireless cu acces de tip cloud este complexă şi poate fi un proces îndelungat, cu costuri mult mai mari şi cu lansare întârziată pe piaţă. În acest moment intră în acţiune plăcile de dezvoltare open-source.
Rolul furnizorului
Întreprinderile nou înfiinţate, antreprenorii şi producătorii sunt capabili să exploateze disponibilitatea platformelor electronice open-source cu costuri reduse, iar SBC-urile de la furnizori precum Farnell element14 pun mai repede la dispoziţia mai multor proiectanți instrumente puternice de proiectare, mărind disponibilitatea şi accesibilitatea tehnologiilor IoT pentru inovatori de toate tipurile.
Aceste platforme de dezvoltare contribuie, de asemenea, la acoperirea distanţei dintre ingineri şi designerii de coduri. Inginerii au fost utilizaţi în mod tradiţional pentru a dezvolta hardware-ul în vederea dezvoltării de sisteme, lucrând în medii “metalice simple” de bază, cu (cel mult) în limbaj de programare “C”. Pe de altă parte, inginerii software sunt aproape exclusiv axaţi pe scrierea codurilor pentru sisteme de operare, dar imediat ce văd o platformă hardware conectată la priză, mulţi dintre aceştia se îngrijorează în legătură cu posibilitatea de scurtcircuitare sau de deteriorare a plăcii. Platforme precum Raspberry Pi şi BeagleBoard reunesc aceste două tabere, cu inginerii hardware expuşi la programare de nivel superior pe o platformă cu un sistem de operare integrat, în timp ce proiectanţii de coduri software au acum un vehicul cu costuri reduse, pentru o mai bună înţelegere a calculelor fizice.
Reţelele de furnizori asigură, de asemenea, o comunitate pentru consultanţă tehnică şi asistenţă – nicio întrebare nefiind prea banală – cu şansa de a învăţa atât de la colegi, cât şi de la profesionişti. Forumurile comunitare, plus activităţile precum seminariile virtuale şi “testele pe parcurs” dedicate noilor dispozitive electronice, le oferă inginerilor şi producătorilor un spaţiu pentru a se întâlni şi a afla mai multe despre cum se implementează atât tehnologiile noi, cât şi cele de generaţie veche, prin oferte de hardware şi de software open-source. De asemenea, sunt disponibile kituri de dezvoltare specializate pentru IoT, care asigură hardware, software, firmware şi instrumente de integrare, pentru a scurta timpul de proiectare. Important este că aceste kituri IoT includ de obicei şi componente de amplasare a senzorilor şi soluţii de acces de tip cloud, pentru a uşura dificultăţile de încorporare a acestor tehnologii în proiecte funcţionale. Kiturile de dezvoltare devin rapid echivalentul proiectelor de referinţă pentru infrastructurile IoT, pe măsură ce furnizorii încep să evolueze în experienţa gândirii neconvenţionale, pentru a include nu numai platforma de bază, ci şi senzorul esenţial şi capabilităţile de acces de tip cloud.
Pentru proiectanții pregătiţi să-şi industrializeze proiectele şi să le treacă în etapa de fabricaţie, furnizorii de top oferă, de asemenea “proiectare pentru producţie” (design for manufacture) şi servicii de fabricaţie, pentru a ajuta chiar şi cele mai mici companii să facă saltul de la producător la OEM.
Lucrurile mici sunt frumoase – şi sunt aduse mai rapid pe piaţă
Democratizarea dezvoltării IoT devine în mod rapid o realitate. Kiturile de dezvoltare open-source şi alte platforme de prototipare se dovedesc fundamentale pentru echilibrarea lanţului de aprovizionare IoT, pentru accelerarea inovaţiei şi pentru abilitarea oricărei persoane care are idei şi ambiţia de a proiecta şi de a construi soluţii IoT de succes. Aceste platforme contribuie la aducerea pe piaţă a soluţiilor IoT mai rapid ca oricând. Acestea asigură, de asemenea, o forţă perturbatoare pentru titanii consacraţi din tehnologie, datorită tehnologiilor open-source şi reţelelor de furnizori care oferă acces la componente, la kituri şi la comunităţile online de asistenţă.
Apariţia kiturilor de dezvoltare, expertiza open-source împărtășită, fabricaţia de loturi mici şi IoT-ul merg mână în mână, facilitând dezvoltarea rapidă şi prototiparea pentru o piaţă extinsă, dinamică şi cu dezvoltare rapidă.
de: Cliff Ortmeyer,
Director global dezvoltare de soluţii
Premier Farnell
1 IDC FutureScape: Predicţii pentru 2015 privind Internetul obiectelor la nivel mondial
Farnell element14 | ro.farnell.com