Sulautettuja ja Arduinoja

[Snufkin]

Moi!

Onko palstalla sulautettujen osaajia? Itse olen alkanut noita hieman opiskelemaan ja pari kurssia jo takana. Yksi Arduinoista ja yksi ihan C-kielellä ja kääntäjällä. Em. lisäksi olen lukenut nipun kirjoja, opinnäytetöitä ja pari ihan tieteellistäkin tutkimusta aiheesta.

Nyt kiinnostaisi sellainen kysymys, että kuinka pitkälle tuohon maailmaan pääsee ihan noilla Arduinoilla? Tuntuu, että se maailma kehittyy melkoisella vauhdilla ja korvaa perinteistä sularikoodausta sen nopeuden ja helppouden vuoksi. Onko tulkintani oikea?

Uudet, etenkin 32-bittiset mikrokontrollerit oheiskortteineen tuntuvat olevan jo niin päteviä, että niitä käytetään ihan teollisuudessa prosessien mittaamiseen ja linjastojen valvontaan. Ei ehkä ainoina laitteina, mutta ainakin niillä tutkitaan tuotannon tilaa jo paljon. Samoin nämä laitteet tuntuvat olevan varsin yleisiä IoT-maailmassa, jossa tehdään yksilöllisiä ratkaisuja. Ei siis enää pelkkä harrasteprojektien alusta.

"Oikeasta" sularikoodauksesta en vielä paljoa tiedä, mutta tuntuu olevan (lukemani perusteella) koko ajan enemmän varsinaisiin tuotteisiin liittyvää ohjelmointia: Esim. pesukoneen ohjaus, työkalun näyttö, abs-jarru tms. selkeästi tuotesidonnainen juttu, joissa valmistumäärät suuria.

Onko tulkintani oikean suuntainen,  että nuo arduinot valtaavat alaa protoiluissa, tutkimuksessa ja jopa tuotannossa ja varsinainen suoraan rekistereihin viittaava C-kieli pelkistyy sarjatuotantolaitteisiin?

Ajatuksia aiheesta?

[Efraiminpoika]

Moi!

Onko palstalla sulautettujen osaajia? Itse olen alkanut noita hieman opiskelemaan ja pari kurssia jo takana. Yksi Arduinoista ja yksi ihan C-kielellä ja kääntäjällä. Em. lisäksi olen lukenut nipun kirjoja, opinnäytetöitä ja pari ihan tieteellistäkin tutkimusta aiheesta.

Nyt kiinnostaisi sellainen kysymys, että kuinka pitkälle tuohon maailmaan pääsee ihan noilla Arduinoilla? Tuntuu, että se maailma kehittyy melkoisella vauhdilla ja korvaa perinteistä sularikoodausta sen nopeuden ja helppouden vuoksi. Onko tulkintani oikea?

Uudet, etenkin 32-bittiset mikrokontrollerit oheiskortteineen tuntuvat olevan jo niin päteviä, että niitä käytetään ihan teollisuudessa prosessien mittaamiseen ja linjastojen valvontaan. Ei ehkä ainoina laitteina, mutta ainakin niillä tutkitaan tuotannon tilaa jo paljon. Samoin nämä laitteet tuntuvat olevan varsin yleisiä IoT-maailmassa, jossa tehdään yksilöllisiä ratkaisuja. Ei siis enää pelkkä harrasteprojektien alusta.

"Oikeasta" sularikoodauksesta en vielä paljoa tiedä, mutta tuntuu olevan (lukemani perusteella) koko ajan enemmän varsinaisiin tuotteisiin liittyvää ohjelmointia: Esim. pesukoneen ohjaus, työkalun näyttö, abs-jarru tms. selkeästi tuotesidonnainen juttu, joissa valmistumäärät suuria.

Onko tulkintani oikean suuntainen,  että nuo arduinot valtaavat alaa protoiluissa, tutkimuksessa ja jopa tuotannossa ja varsinainen suoraan rekistereihin viittaava C-kieli pelkistyy sarjatuotantolaitteisiin?

Ajatuksia aiheesta?

Arduino IDE ja "Arduino" prosessorikortit ovat nykyään kaksi eri asiaa, vaikka niiden juuret on yhteiset. Arduino IDE:llä voi ohjelmoida myös mm. ESP8266, ESP32, ARM pohjaisia kortteja. Aloittelijan ja miksei edistyneemmänkin sulautettujen ohjelmoijan kehitysympäristöksi Arduino IDE on ihan hyvä valinta, koska siitä löytyy tukea lukuisille erilaisille korteille. Mico- ja CircuitPython on vaihtoehto jos tykkää tulkkaavasta kielestä tai osaa Pythonia.
Kyllä Arduinonkin C.llä viitatataan suoraan rekistereihin, mutta valmiit kirjastot ovat nopeampia ja helpompia käyttää.
Sulautettuja kuotsutaan nykyään IOT:ksi, mutta kyllä IOT on vain sulautettu verkkoyhteydellä...
Ketjun aloitus on minusta aika laaja kysymys, johon ihan lyhyesti vastaaminen on hankalaa...

[Snufkin]

Arduino IDE ja "Arduino" prosessorikortit ovat nykyään kaksi eri asiaa, vaikka niiden juuret on yhteiset. Arduino IDE:llä voi ohjelmoida myös mm. ESP8266, ESP32, ARM pohjaisia kortteja.

Tuotapa en tiennytkään. Pitää perehtyä asiaan.

Sulautettuja kuotsutaan nykyään IOT:ksi, mutta kyllä IOT on vain sulautettu verkkoyhteydellä...

En tiedä, onko asiasta sen virallisempaa tulkintaa. Minä miellän sulautetuiksi nämä "pesukoneet", en niinkään mikrokontrollerien käyttämistä vaikkapa datan keruuseen tai tiedonsiirtoon verkon ylitse. Siinä se on ihan tietokone, olkoonkin aika pieni.

Ketjun aloitus on minusta aika laaja kysymys, johon ihan lyhyesti vastaaminen on hankalaa...

Aloitus ei ollut varsinaisesti kysymys, vaan enemmänkin keskustelunavaus. Itse kun vasta opiskelen alaa, niin yritän hieman tarkemmin hahmottaa, mitä tässä kannattaisi opiskella. Voi olla, ettei tuosta rekisteritason ohjelmoinnista ole minulle koskaan mitään hyötyä (paitsi toki ymmärrys asiasta). Jos tuolla Arduino IDE:llä ja C++:lla saa käytännössä aikaan sen mitä haluaa, niin ne bittitason manööverit voi melkein unohtaa, ellei ihan varta vasten tarvitse.

[Efraiminpoika]

Sinulla on siis jo joku Arduino-korttii? Mikä niistä?
Ennen sulautetut oilivat NIOT ( No Internet Of Things), mutta kun saatiin Internet iso N tipahti pois  , mutta kyllä sulautettuja voi yhä tehdä ilman Internettiä, kun ei lasketa internatistä ladattavia työkaluja ja verkkokaupasta ostettavia kortteja 
Mutta kyllä sulautetuilla ohjataan jotain todellista laitetta kuten pesukone, mobiilitukiasema, mikroaaltouuni, jne ( "real"Things, siis)
Onko sinulla mitään ideaa mitä sinä ohjaisit Arduinollasi?
Esimerkki pienestä tietokoneesta, jota voi ohjelmoida Arduine IDE:llä https://wiki.seeedstudio.com/XIAO_BLE/. Olisipa osannut edes kuvitella moista, kun aloitin sulautettujen ohjelmoinnin !980-luvulla....

[Snufkin]

Sinulla on siis jo joku Arduino-korttii? Mikä niistä?

On mulla yksi Uno ja yksi Nano, mutta toistaiseksi olen enemmän pyörittänyt tätä simulaattoria.

https://www.tinkercad.com/things?type=circuits

Tuon avulla on varsin helppo perehtyä ainakin näiden Arduinojen maailmaan.

Onko sinulla mitään ideaa mitä sinä ohjaisit Arduinollasi?.

Ei varsinaisesti. Enemmänkin kiinnostaa erilainen datan kerääminen ja sen käsittely, kuin minkään ohjaus.

[jarmala]

Enemmänkin kiinnostaa erilainen datan kerääminen ja sen käsittely, kuin minkään ohjaus.

Kuten myös. Arduinoon on hyvin helppo liittää ympäristöä mittaavia antureita. Ja niitä olenkin harrastanut. Tällä hetkellä on ajossa mittausjärjestelmä, joka mittaa makuuhuoneesta ilman lämpötilan, kosteuden, hiilidioksidipitoisuuden, valoisuuden ja K-tyypin termoelementillä lämmityspatterin pintalämpötilan. Erinomaisen kiinnostavaa saada tietää hiilidioksidipitoisuus ja patterin pintalämpötila. Enpä olisi osannut arvata moisia ilman mittauksia...

Muitakin antureita on tilattu Aliexpressistä halvalla: mm. ilmanpaine, lämpötila ja kosteus -anturi BME280 ja tietenkin ihan tavallinen lämpötila-anturi 18B20, jolla voi mitata kaikkia lämpötilaan liittyviä mielenkiintoisia ilmiöitä. On suorastaan hämmästyttävää, miten paljon asioista saa selville pelkästään mittaamalla lämpötilaa online...   

[Efraiminpoika]

Nyt kiinnostaisi sellainen kysymys, että kuinka pitkälle tuohon maailmaan pääsee ihan noilla Arduinoilla? Tuntuu, että se maailma kehittyy melkoisella vauhdilla ja korvaa perinteistä sularikoodausta sen nopeuden ja helppouden vuoksi. Onko tulkintani oikea?

Uudet, etenkin 32-bittiset mikrokontrollerit oheiskortteineen tuntuvat olevan jo niin päteviä, että niitä käytetään ihan teollisuudessa prosessien mittaamiseen ja linjastojen valvontaan. Ei ehkä ainoina laitteina, mutta ainakin niillä tutkitaan tuotannon tilaa jo paljon. Samoin nämä laitteet tuntuvat olevan varsin yleisiä IoT-maailmassa, jossa tehdään yksilöllisiä ratkaisuja. Ei siis enää pelkkä harrasteprojektien alusta.

"Oikeasta" sularikoodauksesta en vielä paljoa tiedä, mutta tuntuu olevan (lukemani perusteella) koko ajan enemmän varsinaisiin tuotteisiin liittyvää ohjelmointia: Esim. pesukoneen ohjaus, työkalun näyttö, abs-jarru tms. selkeästi tuotesidonnainen juttu, joissa valmistumäärät suuria.

Kyllä sulautettu ohjelmoinnin tuloksena voi olla minimissään vain 1 laite, harrastusmielessä tai ihan liiketoimintana. Harrastuksessa ei käytetylle ajalle lasketa tuntipalkkaa ja liiketoiminassa maksajan pitäisi saada käytetty raha jotenkin takaisin.

Alkuperäinen Arduino, rekisteröity tavaramerkki, oli avoimeen laitteistoon perustuva mikro-ohjain-/elektroniikka-alusta ja ohjelmointiympäristö. Laitteisto perustui 8-bittiseen Atmel AVR -mikro-ohjaimeen. Tämä siis joskus parikymmentä vuotta sitten.

Mutta kyllä Arduinoista nykyään löytyy 32-bittisiäkin esim. ESP32 https://store.arduino.cc/products/nano-esp32?_gl=1*kybdkb*_ga*MjA4NzA0MTQzLjE2OTE5MDA5MTI.*_ga_NEXN8H46L5*MTY5MTkwNjQ2MS4yLjEuMTY5MTkwODgyMS4wLjAuMA. tai ARM https://store.arduino.cc/products/arduino-nano-33-ble?_gl=1*1oxz0iq*_ga*MjA4NzA0MTQzLjE2OTE5MDA5MTI.*_ga_NEXN8H46L5*MTY5MTkwNjQ2MS4yLjEuMTY5MTkwODk4OS4wLjAuMA..
Harjoitteluun ja opiskeluun riittää aluksi "klassinen" Uno tai Nano, jos sellaisen omistaa, mutta ei niitä ehkä enää kannata uusia hankkia, jollei ole menneisyyden vanki.

Versionhallinta, GIT ja GitHub ovat juttuja, jotka "oikeassa" sulautettujen ohjelmoinnissa tarvitaa ja ei niistä haittaa ole harrastuksessakaan.

[Snufkin]

Muitakin antureita on tilattu Aliexpressistä halvalla: mm. ilmanpaine, lämpötila ja kosteus -anturi BME280 ja tietenkin ihan tavallinen lämpötila-anturi 18B20, jolla voi mitata kaikkia lämpötilaan liittyviä mielenkiintoisia ilmiöitä. On suorastaan hämmästyttävää, miten paljon asioista saa selville pelkästään mittaamalla lämpötilaa online...   

Tässä suhteessa oikeastaan vain taivas on rajana. Perinteisten ympäristöarvojen lisäksi voi mitata esim. kosteutta maaperästä tai puusta, vedenpainetta (syvyyttä), erilaisia optisia arvoja (veden sameus, erilaiset palokaasut), nopeutta, kiihtyvyyttä tai vaikka veden virtausta (ainemäärää). GPS-kortin kanssa myös varsin tarkkaa paikannusta tai paikan muutosta,  IR-anturilla etäisyyttä jostain kohteesta, mikrofonilla ääntä jne.

Oman käsitykseni mukaan tämä homma muuttuu IoT:ksi siinä vaiheessa, kun tuo mittausjärjestelmä alkaa lähettämään sitä dataa nettiin. Eli käytännössä mittauskortiin liitetään joku wlan, LoRa tai muu langaton linkki.

[Efraiminpoika]

Oman käsitykseni mukaan tämä homma muuttuu IoT:ksi siinä vaiheessa, kun tuo mittausjärjestelmä alkaa lähettämään sitä dataa nettiin. Eli käytännössä mittauskortiin liitetään joku wlan, LoRa tai muu langaton linkki.

Näin asia on tänä päivänä.

Kyllä liitäntä Internettiin voi IOT:ssä olla langallinen ja tällaisia  langallisesti tai langattomasti Internettiin liitettyjä sulautettuja järjestelmiä oli jo ennen termin IOT "keksimistä*. Sulautettuja järjestemiäkin oli olemassa ennen termin 'Embedded systems' keksimistä.
Omassa 1990-luvun lopussa tehdyssä diplomityössä ei lue missään avainsanaa IOT (Internet Of Things), mutta kyllä se oli ihan sitä, IOT:tä, oli. Ei sitä opusta itseni lisäksi kovin moni ole lukenut, eikä tule lukemaan . Vastaavia kirjallisia dokumentteja IOT:stä, ilman avainsanaa, löytyy jo paljon ennen omaani lukemattomia, lukemattomia tai luettuja.
Uudissanan keksijät tavallaan 'varastavat' myös itse keksinnön

Täm on tällaista 'mielensäpahoittajan' asian vierestä höpinää...

Mutta kyllä kaikki IOT on sulautettuja järjestelmiä, MOT.

[Snufkin]

Kyllä liitäntä Internettiin voi IOT:ssä olla langallinen ja tällaisia  langallisesti tai langattomasti Internettiin liitettyjä sulautettuja järjestelmiä oli jo ennen termin IOT "keksimistä*. Sulautettuja järjestemiäkin oli olemassa ennen termin 'Embedded systems' keksimistä.

Toki voi olla. Mutta nuo langattomat alkavat olemaan niin käteviä ja helppoja, ettei sen langan vetäminen useinkaan ole kannattavaa. Ehkä jossain tehtaassa helppoa, mutta sitten taas ulkona maastossa melko vaikeaa.

Nämä termit ovat melko epämääräisiä, mutta ei taida olla parempiakaan käytössä. Siksi nettiin dataa keräävät mokkulat ovat kaikki IoT:ta jotenkin nähtynä.

[Jere Sumell]

Itse noin kuukausi takaperin aloin vakavasti harkitsemaan Verkkokaupasta Arduino Aloituspakkauksen hankkimista mitä noin 100€ se maksaa.

iot:ssä tai teollinen Internet niin mitä niissä verkossa olevissa laitteissa tosiaan on sensoreita, mitkä vastaanottavat jotain dataa tosiaan, niin tuo Arduino-maailma kiinnostaa kovin mitä tuo iot:n kehitys on aivan alkukantimissa, mitä se päätepiste siellä mahdollisesti jonain päivänä on tuotantolaitoksilla/tehtaissa yms. niin siihen menee paljon pidempi aika, mitä enää omaa elämäänikään ehkä 20 vuotta jäljellä.

Jonkun verran perehtynyt kirjallisuutta lukemalla tuohon Esineiden Internet ja vissiin muita paljoa ole, tai ainakin varhaisimmista yksi hyvä kotimainenkin teos on olemassa ihan otsikolla "Teollinen Internet".

Sekin rajoittaa tai rajaa sitä aikajanaa kauemmas, mitä yksi edellytys on vähintään 5G-yhteyksien saatavuus jos nyt Suomen ssäpuolelle rajataan tämä, niin verkon peittoalue pitäisi kattaa paljon laajemmin mitä tällä hetkellä tämä 5G - on saatavilla jo, mutta ei koko Suomessa.

On se selvää, että täytyy olla kaistaa, jos kuvitellaan, että joku hyvinkin kapesti erikoistunut kirurgi suorittaa etänä potilaan leikkausoperaation, niin se on ja hyvin kriittinen tapahtumaskenaario sen toimenpiteen onnistumisen kannalta.

[Snufkin]

Jonkun verran perehtynyt kirjallisuutta lukemalla tuohon Esineiden Internet ja vissiin muita paljoa ole, tai ainakin varhaisimmista yksi hyvä kotimainenkin teos on olemassa ihan otsikolla "Teollinen Internet".

Sekin rajoittaa tai rajaa sitä aikajanaa kauemmas, mitä yksi edellytys on vähintään 5G-yhteyksien saatavuus jos nyt Suomen ssäpuolelle rajataan tämä, niin verkon peittoalue pitäisi kattaa paljon laajemmin mitä tällä hetkellä tämä 5G - on saatavilla jo, mutta ei koko Suomessa.

Mä erottaisin nämä kolme asiaa toisistaan: Arduinot, IoT:n ja 5G:n.

On totta, että IoT yhteiskunnallisessa laajuudessa tarvitse 5G:n kapasiteettia, mutta teknisesti se tarvitsee vain jonkun datayhteyden. Monissa sovelluksissa käytetään toista laitaa edustavaa LoraWan verkkoa, jossa tiedonsiirtonopeudet ovat luokkaa 0,3–50 Kb/s (esim. Digita). Tämä etuna on erittäin pieni virrankulutus ja kuitenkin suhteelisen hyvä kantama, joitain kymmeniä km.

Arduino on taas itsenäinen mikrokontrolleri, jolla voi tehdä paljon muutakin kuin asentaa se IoT.n osaksi. Sillä voi ohjata mitä moninaisimin tavoin elektronikkaa. Arduinoista on kirjastoissa hyviä oppaita saatavissa. Tai heidän omansa:

https://archive.org/details/arduino_projects_book

Tuolla on hyvä simulaattori, jolla pääsee ohjelmoimaan Arduinoja ilman Arduinoa.

https://www.tinkercad.com/

[Jere Sumell]

Pitääkin eritellä kaikki nuo kolme omina itsenäisinä objekteina, tai yksiköinä tottakai, mutta itse nyt liitin samaan postukseen kaikki, vaikka tottakai kaikilla esineillä ja asioilla eriteltynä itsenäisiksi yksiköiksi ne on liitettävissä muihinkin kokonisuuksiin ja asiayhteyksiin.  Tuossa postauksessani nyt yksi kombinaatio käytännön sovellustarkoituksissa.