Vivere di Open Hardware: il caso Arduino

Arduino UNO R3 - Foto di Paolo Luongo

Perché condividere i circuiti elettronici, frutto di lavoro ed esperienza, usando la licenza Creative Commons?

L' open hardware è sempre più diffuso, ma non tutti sanno bene cosa sia. L' idea è la stessa del software open, ossia mostrare il codice sorgente del proprio lavoro perché possa essere modificato, migliorato e adattato alle proprie esigenze, ma estendendola anche ai circuiti elettronici. Si sviluppa un progetto elettronico e lo si rende pubblico con tutte le istruzioni necessarie alla sua realizzazione.

Dov'è il guadagno in un simile comportamento? Il guadagno non è immediato e come spiega Y. Benkler, sta nella possibilità di fornire consulenze e personalizzazioni sul lavoro fatto oltre ad accrescere la propria reputazione in rete. E' sempre importante avere una buona reputazione nella rete, farsi conoscere ed essere visibile, proponendosi come consulente ed esperto. Inoltre, condividendo la propria passione, si possono creare piccole comunità di potenziali utenti. Il caso più noto e che ha creato una comunità di sviluppatori e di utenti affezionati è Arduino, vediamo perché .

Arduino è una famiglia di prodotti commerciali che sono stati ideati e sviluppati in Italia da alcune persone, fra cui Massimo Banzi, mentre frequentavano un bar di Ivrea intitolato ad Arduino Re d'Italia. Massimo Banzi è stato, nel 2005, professore associato della Interaction Design Institute di Ivrea (TO). Il primo prototipo è stato creato per essere utilizzato da artisti, designer e in generale da utenti non specialistici dell' Hardware. La sua particolarità risiede nel fatto che è un progetto Open sia dal punto di vista del Software che da quello dell' Hardware. 

Sono disponibili molti programmi e esempi, oltre agli schemi elettrici di ogni modello Arduino realizzato. In questo modo è possibile costruirsi, a casa propria, una versione funzionalmente identica all'originale. E' uno dei vantaggi dell' Open Hardware detto anche Open-Source Hardware (OSHW).
 
Il video di presentazione del progetto Arduino, di Massimo Banzi, ne illustra le potenzialità. 
Può essere utile al designer nella realizzazione del proprio progetto, permettendo la realizzazione di piccoli automatismi e giochi di luci per le vetrine dei negozi. Altri utilizzi possono essere l' automazione di piccole serre, l'uso con strumenti di misura, per la domotica, per imparare a programmare e tanto altro. I programmi si chiamano sketch perché mettono in "scena" l'idea del designer, inteso proprio come "spettacolo".

Realizzare moduli e programmi in base alle proprie esigenze non è difficile, ci vuole però un minimo di dimestichezza con l'elettronica. Ma anche i circuiti da collegare ad Arduino sono semplici, basta osservare come sia capace anche una bambina nella realizzazione per rendersene conto.

Il microcontrollore (μC) utilizzato per Arduino UNO è un Atmel328 ed è abbastanza potente per le piccole necessità ed esigenze. Esistono varie versioni di Arduino che rispondono a bisogni specifici dell'utente, ma tutti i modelli utilizzano lo stesso ambiente software (IDE). Quindi il proprio sketch è indipendente dal modello "finale" di Arduino utilizzato, a meno di esigenze particolari.

Le schede (board) più diffuse, oltre alla  Arduino UNO, sono la Arduino Leonardo, la Arduino DUE , la Arduino YUN, la Arduino MEGA. La Arduino Esplora ha pulsanti e led di serie, ed assomiglia ad un joystick per playstation. Il nuovissimo Arduino Robot è un piccolo robot domestico programmabile, con cui imparare e fare i primi passi nella robotica. Ovviamente anche su tutti questi dispositivi si possono aggiungere i moduli (gli shields) per la rete ethernet o il WiFi o il GSM ed altro.

Non bisogna dimenticare l' Arduino LilyPad, uno  dei modelli di Arduino, che può essere cucito sugli abiti, borse e tessuti vari. Video  di un LilyPad cucito su un tessuto.

Una nota finale per l'  Intel Galileo,  simile agli altri Arduino, ma che ha un microprocessore della Intel. Dispone delle stesse prese per l' interfacciamento per i moduli degli altri modelli ed è più performante perché ha maggiore potenza di calcolo perché la sua CPU lavora a 400 MHz contro i 16 MHz della scheda Arduino UNO. E' un progetto più complesso e potente ma condivide la filosofia Open Hardware con gli altri modelli.

Una riflessione sui MHz. Nei sistemi a microcontrollore (μC) o a microprocessore (μP) le operazioni devono essere sincronizzate utilizzando un orologio centrale, detto clock di sistema. Tutti i dispositivi lavorano seguendo il ritmo scandito da questo orologio, controllato da un quarzo e quindi molto stabile nel tempo, che fornisce milioni di impulsi al secondo (MHz). 
I MHz sono uno dei tanti parametri da considerare nella valutazione della potenza dei computer. I professionisti preferiscono valori più realistici, come i MIPS o i MegaFLOPS, come indicatori della potenza di un sistema a μP.

Semplificando il concetto dei Mhz, l' orologio è il "battitore della barca a remi" che da il tempo a tutti i vogatori. Se aumenta il ritmo, i vogatori remeranno più velocemente e la barca andrà più veloce. Ma perché non aumentare all'infinito i Mhz? Perché a tale ritmo nessuno riuscirebbe più a vogare ed avremo solo confusione e danni alla barca. 

In conclusione : 
Il  libro con cui iniziare la conoscenza di questo mondo è  "Arduino: La guida ufficiale" di Massimo Banzi che costa circa 13 Euro. Seguite la rivista Make che propone realizzazioni interessanti anche per Arduino. Date uno sguardo al forum e alle FAQ del sito ufficiale, chiedete informazioni e cercate video relativi ad Arduino. Quasi sempre troverete anche le istruzioni per la realizzazione del progetto di vostro interesse. 

Buon lavoro.