El kit contiene todos estos elementos:

Aquí les dejo una fotografía de todos los componentes incluídos en el kit:

Como se puede ver este kit permite a cualquier persona interesada en aprender cómo usar Arduino, experimentar con las funciones más básicas de entrada y salida digitales, entradas analógicas y salidas PWM (usadas para simular una salida analógica).

Estoy considerando armar una serie de video tutoriales que se enfoque en cómo usar este kit super económico para aprender lo más básico del uso de Arduino. Ya que sólo el hardware no es suficiente si no va de la mano de una documentación que ayude al principiante a dar sus primeros pasos.

Al parecer el éxito de la campaña en Kickstarter del PINE64 (del cual soy un backer y estoy esperando mi tarjeta), empujó a los dos archirivales Raspberry Pi Foundation y Hardkernel a ofrecer una alternativa de 64 bits en tarjetas de desarrollo, ya que de otra manera se enfrentaban a la perspectiva de perder el mercado ya ganado entre los hobbistas. Las cosas parecen mucho más complicadas para la Fundación Raspberry Pi que está envuelta en una guerra en múltiples frentes, en primer lugar se encuentra en una batalla contra CHIP (la computadora de $9) y el Orange Pi One (otra computadora barata de $10) por el segmento bajo en el cuál aún no logra regularizar los envíos de Raspberry Pi Zero (la mítica computadora de $5 que se puede comprar a $25 en eBay), por otro lado en el rango de los $35 el Raspberry Pi 2 tiene que pelear contra alternativas más baratas y potentes como el Orange Pi PC ($15) o el ODROID-C1+ ($32).

Es cierto que hasta el momento Raspberry Pi contaba con la ventaja de una distribución bastante sólida como Raspbian, pero la aparición de Armbian le está ofreciendo el mismo nivel de estabilidad a las otras tarjetas de desarrollo. Y como es obvio el enfoque excesivo en la arquitectura ARMv6 que tiene Raspberry Pi para poder mantener una sóla base de software para todas las tarjetas desde el Raspberry Pi Zero hasta el Raspberry Pi 3, los pone claramente en desventaja a la hora de hacer benchmarking, por ejemplo según he leído en cnx-software, código compilado en ARMv8 es hasta 15 veces más rápido que el código compilado en ARMv6 (Raspberry Pi).

Las personas que me conocen saben que no he sido, ni soy un fan de Raspberry Pi. Pero reconozco que le ha hecho un gran bien a la comunidad DIY (Hágalo Ud. Mismo) y ha creado esta dinámica del mercado que ha producido tarjetas tan baratas y potentes como PINE64 o Orange Pi One.

Aquí les dejo una comparativa de las tres tarjetas de 64 bits anunciadas y espero que pronto disponibles (fuente cnx-software):

	Raspberry Pi 3	ODROID-C2	Pine A64 Plus
Processor	Broadcom BCM2837 quad core CortexA53 processor @ 1.2 GHz(4x ~2760 DMIPS)	Amlogic S905 quad core Cortex A53 processor @ 2.0 GHz(4x ~4600 DMIPS)	Allwinner A64 quad core Cortex A53 processor @ 1.2 GHz (4x ~2760 DMIPS)
GPU	VideoCore IV @ 300/400 MHz	Penta core (3+2) ARM Mali-450	ARM Mali-400MP2
Video Decoding	1080p30 for H.264, MPEG2* and VC1* 1080p video encoding (H.264) * Extra licenses required	8-/10-bit H.265 up to 4K @ 60fps, H.264 up to 4K @ 30 fps, H.263, VC1, Mpeg1/2, AVS,  Realvideo up to 1080p60	H.265/HEVC @ up to 4K @ 30 fps, H.264, VP8, AVS/AVS+ & MPEG1/2/2 @ 1080p60 , VC1 and MJPEG up to 1080p @ 30 fps
Video Encoding	Full HD H.264 video encoding	H.264 up to 1080p@60fps	H.264 up to 1080p@60fps
RAM	1GB LPDDR2	2GB DDR3	1 or 2GB DDR3
Storage	micro SD card slot	micro SD card slot + eMMC socket	micro SD card slot
Boot media	micro SD card slot, USB or PXE (network boot)	micro SD card slot or eMMC socket	micro SD card slot
Ethernet	10/100M Ethernet via USB bridge	Gigabit Ethernet	Gigabit Ethernet
Wireless Connectivity	WiFi 802.11 b/g/n (2.4GHz) and Bluetooth 4.1 LE	No, requires USB dongle	Not included by default, but an optional WiFi 802.11 b/g/n & Bluetooth module can be added
USB	4x USB 2.0 host ports + 1x micro USB port for power only	4x USB 2.0 host ports + micro USB OTG port	2x USB 2.0 host ports
Video	HDMI 1.4 with CEC and 3.5mm composite video jack	HDMI 2.0 with CEC Composite video can be added via unpopulated 2-pin header	HDMI 1.4
Audio	HDMI and 3.5 mm audio jack (Shared with composite video)	HDMI	HDMI,  3.5mm audio jack
I/Os and other peripherals	40-pin header with 26 –GPIOs, 1x UART (debugging), 1x SPI, 2x I2C, PCM/I2S, 2x PWM CSI (camera serial interface) DSI (display serial interface).	40-pin header with GPIO, I2C, UART, PWM, 1-wire, and ADC 7-pin I2S for audio Built-in IR receiver	40-pin Raspberry Pi 2 compatible header with up to 27x GPIOs, 1x I2C, 1x SPI, 1x UART. 34-pin “Euler” header with IR, I2S, 1x SPI, 2x UART, S/PDIF 4-lane MIPI DSI connector and touch panel connector MIPI CSI camera interface
Power	5V via micro USB Idle power consumption: With UI (Raspbian?): 0.31A @ ~5V Terminal only: 0.22A @ 5.19 V	5V via micro USB OTG port or power barrel Idle power consumption: TBD	5V via power barrel or 3.7V LiPo battery Idle power consumption: TBD
Dimensions	85 x 56 mm	85 x 56mm	127mm x 79mm
Linux Support	Official: Raspbian with recent Linux 4.x kernel.  Many other community supported distros including OpenELEC, OSMC, Ubuntu Matte, Ubuntu Snappy Core, etc… 32-bit user space only (currently) Mainline Linux support in progress.	Official: Ubuntu 16.04 32-bit and 64-bit images with Linux 3.14 kernel     Amlogic S905 Mainline Linux support in progress(but likely preliminary)	Official: Ubuntu 16.04 64-bit with Kernel 3.10 (No sure about GPU and VPU support)     Mainline support in progress.
Android Support	No (at least not a usable version)	Android 5.1	Android 5.1
Windows 10 IoT Support	Yes	No	Not yet, but maybe later
Community	Largest community so far for adevelopment board on Raspberry Pi Forums.     Monthly MagPi magazine	Active community onODROID forums     Monthly ODROID magazine	Somewhat active Pine64 Forum, but frequency of post should increase once many of the 36,781 Kickstarter backers receive their board
Documentation,  and hardware files.	Documentation is available via eLinux RPI Wiki, with little info about Raspberru Pi 3 specifically, but it’s not really an issue, as it’s software compatible with Raspberry Pi 2     Schematics are not available, even in PDF format, and the board hardware is closed source. Broadcom BCM2837 datasheet is not available, however many of the peripherals will be similar to BCM2835 where the datasheet has been released.	Documentation can be found on ODROID-C2 Wiki.     Schematics (PDF), autocad files, and Amlogic S905 datasheet are not available (yet), but those files were provided for ODROID-C1. No PCB layout or Gerber files are provided for ODROID boards, so the board is also closed source.	Documentation is available on Pine64 Wiki.     Schematics (PDF), and datasheet for all main chips including Allwinner A64 datasheet have been released. PCB layout and Gerber files are not available, which makes the board closed source.
Listed Price	$35	$40	$19 (1GB RAM) / $29 (2GB RAM) Kickstarter prices
Shipping to US address	$7.99 via MCM Electronics     Total: $42.99	$6.75 on Ameridroid. Total: $48.70 (Board price is $41.95)	$7 Total: $26 or $36
Distribution network and Availability	Wide sales network, with most online retailers and some brick and mortar shops selling Raspberry Pi boards. Good availability as the foundation produces 300,000 boards before launch	Available via Hardkernel, or distributors in US and Europe. Shipping may be costly to some other countries.	Currently not available, and it’s not clear which distributions channels will be used. Kickstarter backer s are starting to receive their boards.

C.H.I.P.

Dejenme contarles sobre C.H.I.P., una computadora de $9 que inició como una campaña de Kickstarter. Sus creadores Next Thing, la describen como una tablet a la que le han quitado la pantalla, aunque su definición formal sería una tarjeta de prototipo basada sobre el procesador AllWinner R8. C.H.I.P., ofrece bastante por $9, un procesador de 1GHz, 512 MB de RAM, 4GB de almacenamiento interno, conexión Wifi & Bluetooth y Composite Video. Aquí una imagen de C.H.I.P.:

El video que presentó Next Thing como parte de su campaña en Kickstarter me convenció, aunque no ha muchos quienes calificaron al proyecto de una estafa. Al parecer muchos de los fanáticos que apoyan a Raspberry Pi, iniciaron toda una campaña de FUD en contra de esta iniciativa. Luego de unos meses las dudas poco a poco se han ido despejando, en este mes (setiembre) comenzará la distribución de los primeros prototipos a los kernel hackers que apoyaron el proyecto en kickstarted. Además la semana pasada actualicé mis datos y me confirmaron que estaría recibiendo mi C.H.I.P. en diciembre de este año.

Pero, si no deseas esperar hasta diciembre y deseas algo más poderoso que C.H.I.P., pues tienes a Orange Pi PC, una computadora de $15.

Orange Pi PC

La semana pasada la empresa china Shenzhen Xunlong Software, presentó  una nueva versión de su gama de tarjetas de desarrollo. La Orange Pi PC, que ofrece un procesador de 4 núcleos Allwinner H3, corriendo a 1.6HGz (60% más rápido que el Raspberry Pi 2), 1GB de RAM, 3 puertos USB y un puerto FastEthernet (100 Mbps). Todo esto por $15 más envio ($3.43 a USA). Pero por $23 podemos tener la tarjeta, la fuente de alimentación y una caja acrílica para proteger la computadora.

Aquí una imagen del Orange Pi PC:

En ambos casos, C.H.I.P. & Orange Pi PC, pueden correr distribuciones Linux como Debian o Ubuntu, además de Android; algo que no puede hacer el Raspberry Pi todavía.

Las aplicaciones de este tipo de tarjetas son casi infinitas, desde servir como reemplazo en proyectos donde Raspberry Pi resulte muy cara o muy lenta, hasta nuevas aplicaciones de robótica que necesiten poder de cálculo como visión computarizada (OpenCV) o reconocimiento del lenguaje hablado (Jasper).

Estoy a la espera de la llegada de mi Organge Pi PC, en cuanto la tenga haré el unboxing y publicaré el video en YouTube, además de hacer una revisión de la tarjeta y contarles en un post en que proyecto la utilizaré.

Aquí se puede descargar la presentación en PDF.

Si desean conseguir un Arduino UNO por menos de $10 pueden usar este proveedor: BangGood.

Desde aquí se puede conseguir el Launchapad MSP430G2 por $10.

El entorno de desarrollo del Arduino se puede descargar desde aquí y el entorno de desarrollo para Launchpad (Energia) se puede descargar desde aquí.

Espero que el presente video y las información ofrecida en este post les haya sido de utilidad. Espero sus comentarios.

Autos que se manejan solos, termostatos que aprenden o relojes inteligentes son sólo algunas de las facetas del Internet de las cosas y a pesar de que es uno de los más prominentes y claros nuevos campos que están emergiendo la gran mayoría de universidades en el Perú sencillamente lo están ignorando, de la misma manera como ignoraron la revolución móvil.

Pero que es necesario para poder participar en esta nueva revolución, cuales son los conocimiento que se necesitan. En este breve post hare un listado de lo mínimo que se debe saber para poder entrar con éxito a este nuevo y exitante campo de la computación e informática.

1. Conocimiento de microcontroladores y SoC (Sistem on a Chip). Algunas plataformas que han ganado popularidad y tienen una gran comunidad de usuarios son Arduino (microcontrolador) y Raspberry Pi (SoC).
2. Conocimiento de electrónica/electricidad/mecánica básica para poder entender como funcionan y como conectar sensores y actuadores a microcontroladores y SoC.
3. Conocimiento de protocolos de red.
4. Capacidad de aprender a usar rápidamente nuevos lenguajes de programación y herramientas de desarrollo.
5. Nociones básicas de computación de la nube.
6. Nociones básicas de inteligencia artificial y machine learning.

Estos son los conocimientos básicos que se requieren y es bueno en caso de que no se disponga de alguno o varios de ellos empezar lo más pronto posible a familiarizarnos con estos conceptos y habilidades. El Internet de las cosas recien está emergiendo como una tecnología para el mercado masivo y aún no existe un estándar por lo que es un territorio virgen para todo aquel que desee innovar y formar parte de la nueva familia de startup que serían más grandes que Facebook o Google.

El proyecto Arduino, se inició en el año 2005 en el Instituto de Diseño Interactivo de Ivrea (ciudad del noroeste de Italia), gracias al trabajo de Massimo Banzi, David Cuartielles y Gianluca Martino, sobre un proyecto de tesis llamado Wiring del diseñador colombiano Hernando Barragán. Wiring está a su vez basado sobre un IDE llamado Processing que fue desarrollado en el MIT MediaLab por Casey Reas y Benjamin Fry para enseñar programación a artistas visuales y diseñadores. El proyecto Wiring aún está en desarrollo y tiene la meta ambiciosa de ser compatible con muchas arquitecturas de harware, una de ellas los microcontroladores Atmel AVR de 8 bits, es decir se puede usar Wiring para programar tarjetas Arduino. El proyecto Arduino aunque se promociona como una solución hardware y software es en realidad un diseño de tarjeta muy sencillo que estandariza la distribución de los pines de un ATmega328 (para el caso del Arduino UNO) y permite la creación de un ecosistema de tarjetas hijas compatibles que extendienden las funcionalidades de la tarjeta principal, dichas tarjetas hijas reciben el nombre de shields.

La popularidad de la plataforma Arduino tiene sus orígenes en estos factores:

• Es una plataforma abierta y toda la documentación de cómo crear las tarjetas está disponible en línea. No se requiere el pago de derechos de autor por usarla y mientras se mantenga la debida mención de la autoría intelectual puede duplicarse, razón por la cual una avalancha de clones chinos ha aparecido en el mercado.
• El microcontrolador utilizado en el Arduino UNO es un Atmel ATmega328, que se pueden conseguirse hasta por $1.70 si se compra en grandes volúmenes o por menos de $3 si se compra por unidad, lo cual hace fácil y barato reemplazar el microcontrolador de una tarjeta dañada durante un experimento.
• Es multiplataforma debido a que su entorno de desarrollo (IDE) basado en Wiring/Processing está escrito en Java y los drivers para cada plataforma están incluídos en el paquete que se descarga como un archivo comprimido (*.zip para Windows).
• La comunidad detras de Arduino es inmensa y existe una infinidad de bibliotecas listas para usar que permiten conectar un Arduino a casi cualquier cosa imaginable.

​Una de las mayores fortalezas de un Arduino UNO es su sencilles y robustez, sin embargo esa es también la fuente de su mayor limitación, un microcontrolador de 8 bits que corre a 16 MHz y sólo ofrece 2 KB de memoria RAM. En dicho hardware no podemos imaginar que corra ningun sistema operativo moderno, pero si tiene un pequeño sistema monitor que es capaz de lanzar a ejecución un simple programa almacenado en su memoria flash, es en dicha memoria flash donde cargamos nuestro programa usando el IDE Arduino que está disponible de forma gratuita en el website del proyecto.

El Arduino UNO tienes estas características básicas:

Como se puede observar, la tarjeta ofrece un número adecuado de entradas/salidas para proyectos sencillos, si deseamos un poco más de entradas salidas tenemos el Arduino Leonardo que ofrece un máximo de 20 entras/salidas digitales y 12 entras analógicas, todo ello en el mismo factor de forma de un Arduino UNO, para ello los pines sobre los conectores está multiplexados y se pude reasignar su función por software. En caso de necesitar muchas más entradas/salidas o memoria RAM (pero no poder de cálculo) la otra opción que tenemos es el Arduino Mega 2560, que ofrece 54 pines de entrada/salida digital, 16 pines de entrada analógica y 8 KB de memorira RAM. Aunque el Arduino DUE (el primer Arduino con un procesador ARM), puede ser externamente parecido al Mega y de hecho comparte con este la distribución de los pines de expansión, el hecho de que el DUE opere a 5 V hace que muchos de los shields existentes no puedan operar sin modificaciones con el DUE, razón por la cual no ha tenido toda la aceptación que debería.

Si nuestras opciones requiren algo mucho más potente que un Arduino DUE, no hay una vía clara aún. La único alternativa existente ahora (Octubre 2013) es el Arduino YUN, que no es más que un Arduino Leonardo con una conexión de puerto serial con un Atheros AR9331 (el mismo chip que es el corazón del popular TP-Link TL-WR703N), razón por la cuál la distribución de Linux que usa el YUN que se llama "Linino" está basada sobre OpenWRT y no permite hacer mucho con ella aparte de pasar mensajes entre el puerto serie que conecta el Leonardo con el AR9331. Para proyectos más complejos que requerían ejecutar algoritmos complejos y usar mucha RAM, hasta esta semana la única alternativa era comenzar a mirar más alla de la familia Arduino, sin embargo en el último Maker Faire en Roma, hace un par de días atras se ha anunciado la disponibilidad en el segundo trimestre del 2014 del Arduino TRE que es un híbrido entre un Leonardo y un BeagleBone Black.

El Arduino TRE, según reporte oficial puede ser hasta 100 veces más veloz que un UNO o un Leonardo gracias al procesador Sitara AM335x de 1GHz, pero es que no sólo se posee un procesador más veloz, también se dispone un un puerto Ethernet 10/100 Mbps ya integrado en la tarjeta y 4 puertos USB en modo host, con lo que es posible conectar directamente esta tarjeta a un celular o tablet corriendo Android e interactuar con apliaciones desarrolladas con el Android ADK. Aún no sabemos precios pero hay que recordar que un BBB puede ser comprado actualmente por $45 y un Atmel ATmega32U4 (que es el que ofrece la compatibilidad pin a pin con el Arduino UNO), puede ser adquirido por menos de $3. Así que muy probablemente la nueva tarjeta tenga un precio menor a $50.

Este nuevo anuncio sin embargo deja un poco fuera de juego al Arduino YUN, retrasado más de 6 meses en su lanzamiento y que ofrece una mucho menos cantidad de puertos que el TRE, un procesador mucho más lento y un precio de alrededor de $70 que lo hacía poco atractivo si es que alguien necesitaba desarrollar un proyecto que requiriera algo más que el simple microcotrolador de 8 bits que trae el UNO o el Leonardo.

En una muestra más de que el proyecto Arduino ha cohesionado a toda la comunidad DIY y es ahora un mercado atractivo para las grandes firmas de electrónica, hay otro proyecto llamado llamado Intel Galileo, que es un procesador de 32bits Intel de arquitectura x86 que permite correr cualquier distribución Linux y tener un bus compatible con el Arduino UNO R3. Aún no se sabe cuando estará en el mercado y tampoco se tiene una idea del precio de esta tarjeta de prototipo.

Definitivamente la plataforma Arduino ha tomado el segmento DIY por asalto y basado en las crecientes necesidades de potencia de cálculo para poder controlar impresoras 3D de mayor resolución o quadcopters mucho más precisos y controlados a través de redes 3G/4G estas nuevas generaciones de Arduinos prometen también abrir la puerta de nuevas apliaciones. Esto no quiere decir que un Arduino UNO, Leonardo o Mega han quedado obsoletos, aún son útiles para muchas proyectos que no requieran algoritmos complejos (IA por ejemplo). El bajo precio y la facilidad de uso del Arduino UNO aún lo hacen la primera opción para del desarrollo de proyecto que requieran automatismos simples o para la enseñanza.

Los cursos ofrecidos a través del programa Stanford Engineering Everywhere (SEE), son a nivel introductorio y esta a disposición tanto de estudiantes como de profesores universitarios, los cursos incluyen los videos de las clases (que pueden ser descargados), ejercicios, temas para desarrollar, exámenes y transcripciones de las clases, lo cual facilitaría la traducción para el posterior subtitulado o doblaje de los videos a otros lenguajes, lo anterior es posible porque los contenidos están disponibles bajo la licencia Creative Commons.

Para participar de estos cursos no es necesario registrarse, pero no se tiene acceso a profesores o intructores de la Universidad de Stanford, sin embargo es posible estar en contacto con otros usuarios del servicio SEE, la forma de cómo hacerlo esta detallada en el FAQ del SEE.

Dentro de los 10 cursos disponibles actualmente a tavés del SEE, están:

• Introducción a la Informática (Computer Science):
  • Metodología de la programación (CS106A)
  • Abstracción en programación (CS106B)
  • Paradigmas de programación (CS107)

• Inteligencia Artificial:
  • Introducción a la robótica (CS223A)
  • Procesamiento del lenguaje natural (CS224N)
  • Maquinas que aprenden (CS229)

• Análisis lineal y optimización:
  • Las transformadas de Fourier y sus aplicaciones (EE261)
  • Introducción a sistemas lineales dinámicos (EE263)
  • Optimización convexa I (EE364A)
  • Optimización convexa II (EE364B)

El decano de la facultad de Ingeniería de Stanford, Jim Plummer, dice que esta muy entusiasmado con la idea de extender el método de enseñanza de su universidad y a la vez extender las posibilidades de educación al mundo entero a través del programa SEE, y a la vez espera que las personas que hagan uso del material alrededor del mundo también contribuyan con aportes e ideas al SEE.

Como comentario aparte, estudiar una profesión en la Universidad de Stanford, puede costar más de U.S.$ 100,000, así que el que Stanford ponga a libre disposición casi el mismo contenido que se ofrece en sus aulas es un regalo que debe ser explotado al máximo, especialmente el hecho de que los contenidos son Creative Commons, y pueden ser usados como parte de cursos en las universidades locales de toda latinoamérica, sin el temor de tener que enfrentar un juicio por derechos de autor.

Aunque varios de mis lectores me han dicho que suelo ser muy crudo en mis comentarios, no puedo evitar decir lo siguiente. Lo más probable es que las universidades que ya utilizan material este tipo pero pagando, pues no cambiaran su línea, pero la mayoría de universidades, que no utilizan este tipo de material, ahora que es gratis, tampoco lo utilizarán, y después seguiremos quejandonos de la falta de oportunidades y de la opresión de los países desarrollados sobre los países pobres, y extrañas teorías de conspiración mundial.

Una de las características de este robot es que con un peso de 235 libras (106 Kg) puede llevar una carga útil de 340 libras (154 Kg), sobre practicamente cualquier terreno, con lo cual se convierte en algo así como un caballo robótico, más que un "perro grande", que es la traducción de BigDog.

Aquí el video:

Aquí un diagrama esquemático de la idea descrita líneas arriba.

Finalmente aquí les dejo un video de Youtube donde se puede apreciar el robot en acción:

Este microrobot que trata de copiar las dimensiones de un insecto real, tiene una extensión de punta a punta de sus alas de 1.2 pulgadas (3 cm), y un peso de apenas 60 miligramos. El proyecto ha sido dirigido por el catedrático de microrobótica Dr. Robert Wood, los fondos para este proyecto han sido proveídos por DARPA (Defense Advanced Research Project Agency), que espera que estas tecnologías sean exitosas por su potencial para la vigilancia y espionaje.

El siguiente video de Youtube muestra al microrobot y describe su principio de funcionamiento y técnologías involucradas en su construcción, lamentablemente esta en inglés, pero de todas maneras lo publico por ser de un gran interés este tema:

El robot pesa aprox. 25 Kg., y posee 2 baterías de 12 V y 9 Ah, para almacenar los programas dispone de un disco duro de 80GB. Este robot cuenta con una cámara de video para reconocimiento óptico de objetos, así cómo diversos sensores IR (Infra Rojos) además de una tarjeta wireless 802.11g en caso de que queramos comandar este robot de forma remota.

Aquí una foto del HE-RObot: