СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2012

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ чивающий питание NeTV и его работу в локальной сети. Следует отметить, что встраиваемые компьютеры или вычислительные платформы, не относящиеся к архи тектуре Wintel, являются популярным объектом разработок класса Open Hardware. В качестве примера можно привести открытую микроконтрол лернуюплату ArduinoMega (см. рис. 5). Её схемотехника распространяется с лицензией Creative Commons, т.е. име ется возможность собственноручного создания платы, возможно, с измене ниями схемы. Но можно приобрести и готовую плату (пример технологии «монетизации» открытых разработок). Ядром ArduinoMega является микро контроллер семейства ATmega (в млад шей модели платы Arduino это может быть микросхема с индексом 1280, в более мощных – с индексом 2560). Для программирования микроконтролле ра на плате Arduino можно воспользо ваться средствами, развиваемыми в рамках открытого проекта Wiring [6] или открытым инструментарием раз работчика Processing [7]. Инструментарий Wiring предназна чен для быстрого создания кросс плат форменных программ управления уст ройствами, позволяющих в режиме ре ального времени оценить реакцию прототипа встроенной системына ука зания программы. После написания нескольких строк кода можно наблю дать, как происходит включение света при приближении человека, и, доба вив ещё несколько строк и датчик, уви деть, как изменяется уровень освещён ности в зависимости от фоновой за светки помещения. Для описания предложенного ими метода познания мира встроенных систем, авторыWiring придумали тер мин sketching with hardware, который можно перевести как «аппаратные эс кизы». По сути это – интерактивный процесс прототипирования электро ники, выбор наилучшего варианта и его совершенствование в режиме ре ального времени. Для определения этого процесса иногда используется термин physical computing. Платы, совместимые с Arduino, мож но дополнять модулями расширения, используя предусмотренные конструк цией штыревые разъёмы. Устанавли ваемые на Arduino дополнительные компоненты позволяют управлять ша говыми двигателями, поддерживать связь на основе технологий Bluetooth, ZigBee, Wi Fi илиGSM. Экосистема про екта Arduino – своеобразный радиолю бительский набор XXI в. На базе платформы Arduino созданы разные «гаджеты»: Paper Piano (см. рис. 6) и Horto domi: the Open Garden (Сад дома: Открытый сад). Веб страница последнего проекта [8] посвящена ми ни садику под куполом. Этот агрокуль турный объект, защищённый от рис ков экологического загрязнения и ка призов природы, снабжён встроенной системой мониторинга параметров влажности и температуры, контроли руемой миниатюрной SCADA систе мой с веб интерфейсом. Если говорить о монетизации, то проект Horto domi: the Open Garden уже привлёк на своём сайте финансирование в размере бо лее 8 тыс. долл. «О ТКРЫТОЕ ЖЕЛЕЗО » ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ В отличие от проектов, представлен ных на учредительном мероприятии Open Source Hardware Association, се минар Open Hardware Workshop, про ведённый в октябре 2011 г. специалис тами CERN, позволил ознакомиться с проектами Open Hardware для про мышленных систем и научного обору дования. Пример такой разработки – проект RHINO группы систем дистан ционного зондирования (radar remote sensing group) Университета Кейптауна (ЮАР). Аббревиатура RHINO означает Reconfigurable Hardware Interface for computiNg and radio, т.е. реконфигури руемый аппаратный интерфейс для компьютерных и радиосистем. Проект RHINO– это создание техно логии и платформы реконфигурируе мого аппаратного интерфейса для проектов CASPER (Collaboration for Ast ronomy Signal Processing and Electronics Research, сотрудничество в развитии технологии обработки сигналов ра диоастрономии и исследований в об ласти электроники) и SKA (Square Kilo metre Array radio telescope, радиотелес коп с площадью антенны в 1 км 2 ). В основе платформыRHINO–микросхе мыПЛИС Spartan 6, операционная сис тема для реконфигурируемых компью терных платформ Borph Linux, память типа DDR3 и мезонинная платформа FMC LPC (см. рис. 7). Фактически RHINOпредставляет собой аппаратно программную платформу «программ ного радио» (Software Defined Radio, SDR), которую её создатели намерены развивать на принципах открытости. Мероприятие Open Hardware Work shop 9 октября 2011 г. собрало более 80 участников. Среди докладчиков бы ли представители как небольших ком паний с числом сотрудников менее двух десятков человек, так и крупных (например, National Instruments, штат 5 тыс. человек, офисы в 40 странах), а также сотрудники международных на учных организаций и проектов. Их объединило желание использовать в своей работе технологию открытой разработки аппаратных платформ. По признаниям самих участников движе 7 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2012 Рис. 4. Устройство NeTV Atmega 1280 Конвертер USB Serial USB Питание (USB или внешний источник) Земля ICSP RESET Дополнительные 32 вывода цифрового ввода/вывода 4 порта Serial UART+I2C +5 В Разъёмы расширения 16 аналоговых входов Цифровой ввод/вывод Рис. 5. Плата семейства Arduino Mega © СТА-ПРЕСС