Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Warum das Arduino gewonnen wurde und warum es hier bleiben soll

[Arduino illo von James Provost]

Jeden Monat werde ich hier auf Make: Online ein paar neue redaktionelle Kolumnen veröffentlichen. Diese Stücke sollen Sie zum Nachdenken anregen, Diskussionen und Debatten anregen, vielleicht sogar ein bisschen ausflippen. Meine erste Kolumne heißt "Warum der Arduino gewonnen hat und warum es hier bleibt zu bleiben."

In etwa einer Woche wird ein Vertreter eines großen Chip-Unternehmens vorbeischauen und mir eine weitere „Arduino-ähnliche Plattform“ (alias The Arduino Killer) zeigen. Das hier ist ziemlich regelmäßig; Jeden Monat gibt es eine Firma oder eine Person, die den "nächsten Arduino" herstellen möchte. Sie kontaktieren mich normalerweise, weil ich den Arduino seit Jahren besprochen habe, ihn in die Herstellerwelt geholt habe und ich ihn täglich in meiner Arbeit bei nutze Adafruit Ich denke, es hatte einen erstaunlichen Einfluss auf elektronische Hobbyisten und Künstler, vielleicht sogar auf den Personal Computer in der Anfangszeit (Homebrew Computer Club usw.). Es gibt mehr als 100.000 Arduinos auf dem Markt und nach meinen Schätzungen viel mehr, wenn Sie die Derivate hinzufügen (ca. 150.000, Stand 2/2011). In den nächsten 5 bis 10 Jahren wird der Arduino in jeder Schule für Elektronik und physikalisches Computing eingesetzt - das ist meine Prognose. Es gibt kein Zurück.

Meistens enden diese Arduino-Killer Brainpicking-Sitzungen mit guten Wünschen und einer Liste von Dingen, die zu beachten sind, wenn sie Arduino in die Hose treten wollen, und das ist - normalerweise tun sie das nie wirklich. Es gibt ein paar Artikel über Arduino mit einer großartigen Geschichte, aber ich möchte ansprechen, warum es scheint, "es zu gewinnen". Aber zu sagen, dass etwas der Defacto-Standard sein wird, ist riskant - es ist auch zu früh, richtig? Wenn man sagt, dass etwas gewonnen wird, wird dies auch einige Debatten auslösen, und das ist in Ordnung - unser neues Kommentarsystem funktioniert jetzt gut (also debattieren). Ich denke es hat gewonnen, ich werde dir sagen warum und warum es hier bleiben soll. Wenn Sie nach etwas suchen, um das Arduino zu besiegen, habe ich Sie behandelt - hier ist Ihr Rezept. Lass uns kochen!

Was ist ein Arduino? Beginnen wir mit der Definition des Arduino-Teams:

„Arduino ist eine Open Source-Prototyping-Plattform für Elektronik, die auf flexibler, benutzerfreundlicher Hard- und Software basiert. Es ist für Künstler, Designer, Hobbyisten und alle gedacht, die interaktive Objekte oder Umgebungen erstellen möchten.

„Arduino kann die Umgebung erfassen, indem es Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren empfängt, und seine Umgebung beeinflussen, indem Lichtquellen, Motoren und andere Aktuatoren gesteuert werden. Der Mikrocontroller auf der Platine wird mit der Programmiersprache Arduino (basierend auf Verdrahtung) und der Arduino-Entwicklungsumgebung (basierend auf Verarbeitung) programmiert. Arduino-Projekte können eigenständig sein oder mit Software kommunizieren, die auf einem Computer ausgeführt wird (z. B. Flash, Processing, MaxMSP).

„Die Boards können von Hand gebaut oder vormontiert gekauft werden; Die Software kann kostenlos heruntergeladen werden. Die Hardware-Referenzdesigns (CAD-Dateien) stehen unter einer Open-Source-Lizenz zur Verfügung. Sie können sie an Ihre Bedürfnisse anpassen. “

Das "Was" ist noch etwas vage, und das ist die Stärke des Arduino. Es ist der Klebstoff, mit dem die Aufgaben miteinander verbunden werden. Ein Arduino lässt sich am besten anhand einiger Beispiele beschreiben.

  • Möchten Sie eine Kaffeekanne twittern, wenn der Kaffee fertig ist? Arduino.
  • Möchten Sie Plushie-Steaks leuchten lassen? Arduino.
  • Wie wäre es, wenn auf Ihrem Telefon eine Benachrichtigung angezeigt wird, wenn sich in Ihrer Mailbox physische E-Mails befinden? Arduino.
  • Möchten Sie einen Professor X Steampunk-Rollstuhl haben, der Alkohol spricht und austeilt? Arduino.
  • Möchten Sie aus Staples Easy Buttons einen Satz Quiz-Summer für ein Ereignis erstellen? Arduino.
  • Möchten Sie aus Metroid eine Arm-Kanone für Ihren Sohn machen? Arduino.
  • Möchten Sie Ihren eigenen Herzfrequenzmonitor erstellen, um die Daten auf eine Speicherkarte zu protokollieren? Arduino.
  • Möchten Sie einen Roboter herstellen, der auf dem Boden zeichnet oder im Schnee herumfährt? Arduino.

Für jemanden, der sich mit Elektronik oder Mikrocontrollern nicht auskennt, klingt das cool und macht Spaß, und Sie möchten diesem Club beitreten. Dies ist die Art von Sachen, die Kinder machen wollen - Sie können sie sogar dazu bringen, einige Dinge auf dem Weg zu lernen. Dies sind die Projekte, aus denen Science-Fiction-Geschichten bestehen, über die Dinge, über die Gadgetseiten bloggen. Was haben alle gemeinsam? Es sind Ideen, die normalerweise nicht wirklich passieren würden, Dinge, von denen wir normalerweise nur träumen. Aber jetzt werden diese fantastischen Ideen zum Leben erweckt und es ist sehr wahrscheinlich, dass sie von einem Nicht-Techniker gemacht wurden.

Das ist eine große Sache, weil Ingenieure dazu neigen, Plattformen für andere Ingenieure zu entwerfen, nicht für Künstler, Spinner oder Kinder, die sich auf einfache Art und Weise verbinden möchten, um eine Idee zu teilen. Das Arduino-Team besteht nicht aus Hardcore-Elektrikern. Es sind Designer, Lehrer, Künstler und (soweit ich das beurteilen kann) Techno-Hippies (dies ist ein Kompliment, ich hoffe, ich habe sie nicht beleidigt.) Der Arduino ist hauptsächlich in Italien ansässig und jedes Jahr habe ich ein anderes gelesen Artikel darüber, wie es in Italien schwer ist, "sein eigenes Google" zu finden, wenn sie es bereits haben. Es ist das Arduino - sie merken es noch nicht.

Wenn Sie sich Beispiele von Arduino-Projekten anschauen, werden Sie feststellen, dass die Hersteller mehr an dem, was nicht an der Elektronik interessiert, interessiert waren. Die verrückten Leute, die es lieben, über Arduinos Erfolg verrückt zu sein, sagen gerne, dass der Arduino die zugrunde liegende Elektronik nicht lehrt: „Bah! Das ist keine ECHTE Elektronik, sagen sie, es ist zu einfach! Ja, das ist es. Wenn Sie eine LED zum Blinken bringen oder einen Motor ohne Arduino bewegen möchten, dann wünschen Sie viel Glück, wenn Sie ein Künstler oder Designer sind. Wir reden über Tage, um es richtig zu machen (wenn es überhaupt funktioniert). Sicher, es ist schön, Ihre Beiträge zu bezahlen und andere mit Ihrem Massstab zu beeindrucken Kunst der Elektronik Buch, aber für alle anderen dort wollen sie nur eine LED für ihr Burning Man-Kostüm blinken.

Ich glaube, mein Lieblingsbeispiel, wie Teile der alten Mikrocontroller-Community den Arduino betrachteten, stammt von AVR Freaks, der offiziellen Community für den AVR-Prozessor (derselbe, der im Arduino verwendet wird). Sie würden denken, dass sie all diese neue Aufmerksamkeit lieben würden und AVR-Mikrocontroller der breiten Masse zugänglich machen würden. Aber viele in der AVR-Freaks-Community mögen nicht all diese Nicht-Ingenieure mit ihren seltsamen Kunstprojekten, die ihre Hierarchie durcheinander bringen. Mein Lieblingszitat (und ich möchte dies auf ein T-Shirt) ist:

„Arduino: Baby-Talk-Programmierung für Schlagköpfe“ - ArnoldB, AVRfreaks.net

Diese falsche Haltung hat Arduino tatsächlich geholfen, weil sie die Arduino-Fans dazu drängte, ihre eigene Community aufzubauen, und eine, von der ich sagen würde, dass sie inklusiver ist und keine Herablassung scheut.

Das Arduino ist einfach, aber nicht zu einfach. Es basiert auf der Idee, dass die Schüler diese verwenden, um etwas „zu tun“: Sensordaten einzuspielen, etwas Code zu haben, etwas damit zu tun. Vielleicht haben sie nicht einmal den Code geschrieben, sondern geschnitten und eingefügt, um zu beginnen. Es ist Heißkleber, nicht Präzisionsschweißen. Niemand wird eine Hand abschneiden oder das Studio niederbrennen und experimentieren. Eines der Mitglieder des Arduino-Teams unterrichtet Designer und Künstler. Jeden Tag wird die Plattform für Schritt für Schritt aufgebaut und verbessert, auf Lektionen aufgebaut und Code ausgetauscht. Diese Designer und Künstler verwenden Macs und basteln in Processing (älteres Geschwister von Arduino). .

OK, also ist alles warm und unscharf, ein künstlerisches Liebesfest, und deshalb ist es die DIY-Erfolgsgeschichte? Nein, da ist noch mehr! Lass uns etwas genauer werden ...

Die IDE läuft auf Macs, Linux und Win Die IDE funktioniert auf einem Mac, Win und Linux und ist vollständig Open Source. Mit der IDE programmieren Sie das Arduino - es basiert auf Processing (ein bei Künstlern und Designern beliebtes Programmiersystem für Grafikprogramme und Programmiersprachen), das schon lange existiert. Es läuft auf Macs und Linux, nicht nur auf Windows, und das ist wichtig, wenn Sie inklusiv sein wollen. Es basiert auf einem starken und gut unterstützten Backend, der Open-Source-gcc-Toolchain, und ist in Java eingebettet, sodass das Portieren einfach ist und Fehler gefunden und behoben werden können. Es gibt genug kluge Leute, die die IDE verwenden und daran arbeiten, um sie stark zu machen. Willst du freaky coole Leute mit deiner Plattform ordentlich Sachen machen? Sie müssen Ihre IDE nahtlos auf einem Mac und auch unter Linux ausführen.

Die Treiber funktionieren eigentlich auf Macs, Linux und Win. Wie die IDE funktionieren auch die Treiber, die das Board verwenden, auf Mac, Win, Linux und den FTDI-Treibern „funktionieren einfach“ ) Schnittstelle, war ein guter Anruf. Sicher, dass HID oder etwas Brauches alles cool ist und viel schneller sein kann, aber der serielle Chip funktioniert, kann sowohl zum Debuggen als auch zum Programmieren verwendet werden und kann leicht in Software-Tools wie Java, Python, Perl, C, NET, BASIC eingefügt werden , Delphi, MAX / MSP und PureData, Verarbeitung usw.

Bibliotheken, einfache Aufgaben, einfache Aufgaben Es gibt unzählige Bibliotheken, die mit Objekten arbeiten, um komplexe Aufgaben zu erledigen, beispielsweise das Schreiben auf SD-Karten, LCD-Bildschirme und das Analysieren von GPS. Es gibt auch Bibliotheken, in denen Sie einfache Dinge erledigen können, z. B. Twiddle-Pins oder Entprellungsschaltflächen. Wir haben den UART-Setup-Code 10 Mal für 10 Chips geschrieben, und ehrlich gesagt, wir haben es satt. Viel schöner, nur anzurufen Serienbeginn (9600) und lassen Sie es die Register für uns sortieren.

Lightwight läuft auf der Metal-Ebene Der Code läuft direkt auf Bare Metal mit einem bewährten und verstandenen Compiler (wir würden sogar sagen, dass avr-gcc der Standard- / Standard-Compiler für AVR ist.) Es wird nicht wie .NET oder BASIC interpretiert. Es ist schnell, es ist klein, es ist leicht und Sie können die HEX-Datei verwenden, um frische Chips in großen Mengen zu programmieren.

Sensoren Das Arduino hat sich wirklich durchgesetzt, weil es über einen Analog-Digital-Eingang verfügt. Mit anderen Worten, Sie können Sensordaten wie Licht, Temperatur, Sound oder was auch immer mit den bereits auf dem Markt erhältlichen Low-Cost-Sensoren aufnehmen und diese in den Computer einbauen Arduino leicht. Es verfügt auch über einsatzbereite SPI und I2C für digitale Sensoren. Dies deckt 99% der auf dem Markt befindlichen Sensoren ab. Mit anderen Plattformen ist dies nicht einfach möglich. Es ist absolut bizarr, ein BeagleBoard (tolles Produkt) mit einem Arduino zu sehen, das grundsätzlich daran befestigt ist, nur um Sensordaten zu erhalten.

Einfach, aber nicht zu einfach Viele Entwicklungsplatinen sind historisch enorm komplex und enthalten viele Zusatzkomponenten wie LCDs, Tasten, LEDs, 7-Segmente usw. alles zeigen, was es kann. Arduino hat das Nötigste. Mehr wollen? Holen Sie sich ein Schild. Es gibt Hunderte von Arduino-Schilden, von LCD bis Wi-Fi, aber der Benutzer kann dies hinzufügen. Schilde fügen leicht zusätzliche Funktionen hinzu, und es besteht ein Anreiz für andere Unternehmen, sie zu nutzen.

Nicht von einem Chip-Hersteller gemacht Das Board wurde nicht von einem Chip-Hersteller entworfen. Warum ist das wichtig? Chiphersteller möchten oft zeigen, wie sich ihr Produkt unterscheidet, und fügen seltsame Dinge hinzu, um sich zu unterscheiden. Das Arduino zeigt Gemeinsamkeiten zwischen Mikrocontrollern, nicht die Unterschiede. Damit ist das Arduino eine perfekte Einsteigerplattform - alles, was Sie mit einem Arduino tun können, können Sie mit jedem anderen Mikrocontroller tun, und die Grundlagen werden Sie lange anhalten.

Niedrige Kosten Sie können ein Arduino für 30 US-Dollar erhalten, und wir werden wahrscheinlich bald 20 US-Dollar für Arduinos sehen. Viele Entwickler-Boards beginnen bei 50 US-Dollar und könnten leicht auf über 100 US-Dollar steigen, obwohl Chip-Unternehmen nun erkennen, dass es sich lohnt, eine pragmatischere Preisstrategie zu verfolgen.

Open Source Obwohl es gut ist, dass Arduino Open Source ist und die kommerzielle Nutzung erlaubt ist, wenn Sie einen Klon erstellen, ist dies nicht der Hauptgrund, weshalb es am Ende der Liste liegt. Das heißt aber nicht, dass es überhaupt keine Rolle spielt. Spezialisierte Derivate können hergestellt werden, ohne dass jemand bezahlt oder gefragt wird. Es handelt sich um Open-Source-Hardware, so dass ein Unternehmen oder eine Schule diese ohne Sitzplatzlizenz verwenden kann. Es besteht kein Risiko, dass die Software eingestellt wird und die Software für immer ausgelaufen ist. Wenn Sie eine neue Funktion wünschen, können Sie die Zeit verbringen und sie hinzufügen lassen. Wenn Tausende von Menschen einen kleinen Anteil an etwas oder Besitz haben, kümmern sie sich mehr. Überlegt jemand überhaupt, ob Open Source Software eine gute Idee ist?

Deshalb hat es „gewonnen“ (zumindest glaube ich, dass es gewonnen hat). Es gibt keine andere Plattform, die dies tut. Einige sind sehr nahe (wie das Netduino, eine großartige Plattform, die eine Nische füllt), aber sie haben noch einiges zu tun. Sie überprüfen diese Punkte in Ihrem Kopf vielleicht mit Zustimmung, oder Sie hyperventilieren mit einer großen Antwort darauf, dass FPGAs so viel besser sind. In jedem Fall ist Ihre Plattform nicht bereit, gegen den Arduino anzutreten, es sei denn, Sie können jeden dieser Punkte abhaken. Vor allem, wenn Sie es einen Arduino-Killer nennen.

Warum ist Arduino hier zu bleiben? Die Eintrittsbarriere ist keine monetäre, sondern eine philosophische. Dies erfordert Kühnheit und das Ausdenken des Komitees. Ein Chip-Unternehmen muss Chips vorführen - es kümmert ihn nicht um die Unterstützung von Mac oder das Schreiben von Unmengen von Software, Bibliotheken und IDEs. Chipfirmen sind (historisch) diejenigen, die normalerweise die Plattformen herstellen. Wir werden feststellen, dass einige der großen Anbieter den Markt mit subventionierter Hardware überschwemmen, um den Preis von $ 30 des Arduino zu übertreffen, aber das spielt keine Rolle, wenn die Unterstützung und die Qualität von Arduino hoch bleiben.

Warum ist es sonst hier zu bleiben? Die Gemeinde. Wie können Sie mehr als 100.000 Menschen dazu bringen, Schiff zu springen? Das geht nicht. Um näher dran zu sein, müssen Sie etwas wie das Arduino entwickeln, die Schilde und das Zubehör unterstützen und eine Menge Code schreiben (etwas, das Chipfirmen hassen.) Große Software für mehrere Systeme, viele Bibliotheken und funktionierende Treiber , einfach, kostengünstig und Open Source. Und weisst du was? Ich denke, das will das Arduino-Team wirklich. Sie sind Techno-Hippies - sie möchten andere Plattformen mit denselben Idealen sehen - das ist das Spiel, das sie tatsächlich spielen. Und ich denke, es ist das, was wir alle wollen, ob es ein Arduino ist oder nicht.

Wenn du sie schlagen willst, musst du einen Sprung machen und sie werden. Die beste Lösung für Benutzer ist das, was wirklich schon gewonnen hat, und es bleibt hier. Es lebe König Arduino!

Mehr: Schauen Sie sich unsere neue Make: Arduino-Seite für das MAKE an, um alles über Arduino zu erfahren

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