Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Das Neueste bei Mikrocontrollern: 11 innovative Platinen, die die Vielfalt vorantreiben

Wenn Sie alt genug sind, um sich an die 80er Jahre und die große Auswahl an PCs zu erinnern, die in den frühen Jahren der Branche entstanden sind - jeweils von einem anderen Hersteller und mit einer anderen CPU -, dann ist dies der aktuelle Stand des Marktes für Mikrocontroller-Platinen mag vertraut erscheinen. In den letzten eineinhalb Jahren gab es eine Explosion neuer Boards, und es scheint keinen Grund zu erwarten, dass sich der Trend in naher Zukunft verlangsamen wird. Der Markt für Mikrocontroller ist jedoch nicht der Markt für Personal Computer. Die treibenden Kräfte sind sehr unterschiedlich, und deshalb ist es unwahrscheinlich, dass wir die derzeitige Vielfalt für eine Monokultur eintauschen. Stattdessen wird etwas viel interessanteres passieren.

Espruino

Der dritte Stand

Die meisten der neuen Boards werden innerhalb weniger Monate fast spurlos verschwinden. Diejenigen, die herumhängen, neigen dazu, diejenigen zu bilden, die um sie herum Gemeinschaften bilden. Zur Zeit gehören die beiden größten dieser Gemeinschaften zum Arduino und Raspberry Pi. Auch wenn andere Boards interessante Dinge tun und in einigen Märkten eine beachtliche Präsenz haben, sind dies die beiden Namen, die die Konversation um Mikrocontroller und Single-Board-Computer dominieren.

Der Aufbau von Gemeinschaften von Grund auf ist schwer. Damit ein neues Board alltäglich wird, muss es in der Regel eine bestehende Community gewinnen oder eine Community auswählen, die zwar vorhanden ist, aber nicht an ein bestimmtes Board gebunden ist. Eine wachsende Zahl neuer Board-Hersteller beschreitet den letztgenannten Weg und spricht eine Community an, die nicht traditionell mit Herstellern verbunden ist: Webentwicklern.

BeagleBone Black

Überraschenderweise gibt es in der Node.js- und der Javascript-Community eine Reihe von Hardware-Hacks. Mit der Ankunft des Tessel und des Espruino, die beide Javascript direkt auf dem Board ausführen, können Entwickler nun Hardware in ihrer Muttersprache hacken.

Im Gegensatz zu den Gemeinschaften, die um Arduino und Raspberry Pi gewachsen sind, hält die Gemeinschaft diese Gemeinschaft jedoch an der Sprache, nicht am Board. Es liegt also nahe, dass sich diese dritte Gemeinde nicht auf einer einzigen Kammer zusammensetzt. Es gibt Platz für mehr als einen Spieler und möglicherweise mehr als eine Möglichkeit, Javascript zu machen.

Der BeagleBone Black, von dem einige als der wichtigste Konkurrent des Raspberry Pi betrachtet werden, ist sehr darum bemüht, die Einbindung der Cloud9-Entwicklungsumgebung und seines eigenen BoneScript zu veröffentlichen - eine Node.js-Bibliothek, die speziell für die Beagle-Familie optimiert wurde Arduino-Funktionsaufrufe. In ähnlicher Weise unterstützen andere Linux-basierte Boards wie das WeIO jetzt Javascript-basierte Entwicklungsumgebungen standardmäßig.

Sparkcore (mit CC3000)

Wireless überall

Lange Zeit war es ziemlich schwierig, sich mit dem Arduino zu vernetzen. Noch schwieriger war es jedoch, drahtlose Netzwerke zum Laufen zu bringen. Aus meiner Sicht ist dies einer der Faktoren, die zur Beliebtheit der Hersteller des Raspberry Pi und der XBee-Radios von Digi beigetragen haben. Mit der Einführung einer neuen Generation drahtloser Funkgeräte - insbesondere des CC3000 von Texas Instruments - hat sich das grundlegend geändert. Es ist einfach nicht mehr so ​​schwer. Fast jedes neue Board verfügt über ein eingebautes Radio, wobei Bluetooth LE oder WLAN am beliebtesten sind.

Gute Beispiele dafür sind die Light Blue Bean, die einzige Arduino-Platine, von der ich weiß, wo die Skizze über Bluetooth LE hochgeladen wird, und die neue Spark.io-Photon-Platine, die WLAN in einem Paket in der Größe eines Portos enthält Briefmarke. Für weniger als 20 US-Dollar ist es fast ein Aushängeschild für die nächste Generation netzwerkfähiger Mikrocontroller-Boards.

Funken.Io Photon

Wearables und das Internet der Dinge

Der Mikrocontroller-Markt wird sich wahrscheinlich nicht zu einer Monokultur entwickeln, weil Boards keine Allzweckcomputer sind. Mikrocontroller werden zur Steuerung einer Vielzahl von Dingen verwendet. Dies bedeutet, dass es keinen Einzelfall gibt. Es wird fast unvermeidlich weiterhin eine große Vielfalt in Architektur und Formfaktor geben.

Eine Sache, die diese Vielfalt im Moment vorantreibt, ist der Aufstieg sowohl der tragbaren Elektronik als auch des Internets der Dinge. Beide Trends haben einen großen Einfluss auf die Mikrocontroller-Designs. Die Boards sind tendenziell kleiner, energieeffizienter und verfügen über integrierte Funkgeräte, die für tragbare Anwendungen unverzichtbar sind, bei denen Sie Ihr Board nicht an eine Steckdose anschließen können. Das sieht man an der aktuellen Generation von Boards, die auf Kickstarter und anderen Crowdfunding-Plattformen wie MetaWear, MicroView und natürlich wieder Light Blue Bean erscheinen.

MicroView

Ein gutes Beispiel dafür ist das serielle WLAN-Transceiver-Modul ESP8266. Mit nur 5 US-Dollar sollte dieses winzige Modul ursprünglich dazu dienen, Ihr Projekt kostengünstig und einfach mit dem Internet zu verbinden. Durch das Hinzufügen eines von der Community entwickelten GCC-SDK ist es jedoch eine eigenständige Mikrocontroller-Platine - und eine sehr erschwingliche Plattform für das Internet der Dinge.

Leichte blaue Bohne

Maker zu Maker Pro

Ungeachtet dessen, was Sie vielleicht an anderer Stelle gelesen haben, erfand die Herstellerbewegung den Mikrocontroller nicht. Es gibt einen riesigen und bisher nicht erreichbaren Markt für Unternehmen, einen Markt, der mit einem Sack oberflächenmontierter Chips und einem nicht zu entziffernden 400-seitigen Handbuch zufrieden ist. Eine der interessanten Entwicklungen innerhalb des letzten Jahres ist, dass dieser Markt begonnen hat, die Dinge in der Herstellerwelt zu beachten. Und die Herstellerwelt hat angefangen, es zu bemerken.

Edison

Der Beweis dafür kommt aus zwei Richtungen und läuft in der Mitte zusammen. Von der Herstellerwelt haben wir das Raspberry Pi Compute Module - ein Board, mit dem Sie die Gehirne des Pi in ein kommerzielles Produkt einbetten können. Während wir aus der industriellen Welt stammen, haben wir das Edison-Board von Intel, das eigentlich die gleiche Mission hat.

Wir sehen bereits kommerzielle Produkte wie die OTTO-Kamera, die das Compute-Modul integriert, aus der Herstellergemeinschaft vertrieben wird. Und zweifellos sehen wir dasselbe im Edison-Modul, sobald es verfügbar ist.

CloudBit

Keine Programmierung erforderlich

Am anderen Ende des Spektrums befinden sich Produkte wie littleBits, die praktisch keine Programmierung erfordern. Ursprünglich von vielen als Spielzeug angesehen, wird das System jetzt viel ernster genommen. Einige größere Unternehmen haben es sogar genutzt, um Ideen vom Modell bis zum tatsächlichen Produkt zu bringen.

Die Einführung des Arduino-Bits und, noch wichtiger, das cloudBit, das die Möglichkeit bietet, eine Internetverbindung an nahezu alles anzuschließen und zu automatisieren, macht das System einfach und unendlich flexibel. Mit der Einführung des bitLab, einem Marktplatz für vom Benutzer erzeugte Bits, ist das System für beide Hersteller, die basteln möchten, und für Profimacher, die einzigartige Fähigkeiten hinzufügen möchten, verfügbar.

Ähnliche Systeme wie die von Kickstarter finanzierte BLE-Produktreihe von SAM Labs und das Starter-Kit der Wunder Bar Internet of Things von Relayr erscheinen. Sie müssen sich jedoch fragen, ob sie abheben. Mit einigen Jahren Vorsprung hatte littleBits einen großen Vorteil beim Aufbau seiner Community.

Arduino Zero

Arduino und RasPi, die nächste Generation

Da große Gemeinschaften stark in die aktuellen Formfaktoren und Softwarestacks investiert sind, haben sowohl Arduino als auch die Raspberry Pi Foundation weniger Spielraum für radikale Schritte bei den nächsten Schritten. Es ist jedoch nicht nur das Gleiche von den beiden großen Spielern im Board-Markt.

In Kürze wird der neue Arduino Zero um einen ARM-Prozessor gebaut. Es ist offensichtlich, dass dieses Board mit der Zeit sowohl Uno als auch Leonardo ersetzen und das Unternehmen auf eine 32-Bit-Plattform umstellen möchte. Darüber hinaus ermöglicht das Arduino at Heart-Programm die Kontrolle der Explosion der nächsten Generation von Arduino-Kompatiblen wie dem Apollo-Board.

Himbeer-Pi B +

Die Raspberry Pi Foundation hat auch die neuen A + und B + Boards veröffentlicht, die die ursprünglichen A und B ersetzen. In den zwei Jahren seit dem Start des ursprünglichen Pi gab es viele Beschwerden über die Zusammensetzung des Boards, obwohl keines dieser Probleme den massiven Erfolg des Boards behinderte. Das neue Modell zielt jedoch darauf ab, diese Kritik ein für alle Mal zur Ruhe zu bringen.

Über die beiden neuen Modelle hinaus, denke ich, könnten wir weitere, vielleicht speziellere Boards von der Raspberry Pi Foundation erwarten. Ich sehe jedoch die Einführung ihres HAT-Standards für Erweiterungskarten als eine Verriegelung im aktuellen Formfaktor für einige Zeit.

Apollo

Wo jetzt?

Ich denke, dass sich der Board-Markt in den nächsten sechs Monaten in einem ähnlichen Bereich entwickeln wird wie in den vergangenen 12 Monaten. Die Verbreitung von Board-Designs wird sich fortsetzen, und wenn überhaupt, sollten wir mehr neue Boards erwarten, nicht weniger. Die meisten dieser neuen Boards werden jedoch genauso schnell verschwinden, wie sie angekommen sind, und darüber hinaus könnte es zu einer Konsolidierungsphase auf dem Markt kommen.

Kurzfristig wird sich der Trend zu kleineren Boards und Bordradios fortsetzen. Der Espruino zum Beispiel wird bald in Pico kommen. Ich frage mich zwar, ob wir, wie schon beim Arduino, eine Standard-Standardisierung im Footprint dieser kleineren Boards sehen werden. Und vielleicht bildet sich von dort aus eine vierte Community um ein Board im Wearables-Raum.

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