Makers: Una rivoluzione tutta Open Source

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Economia?Open software e Hardware

Conclusioni

Makers:Una Rivoluzione tutta Open Source

Matteo Fortini

LinuxDayFerrara, 26 Ottobre 2013

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License.

Matteo Fortini Makers: Una Rivoluzione tutta Open Source

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Conclusioni

to Do != to MakeChi è il Maker?(non solo)DIYElettronica. . .Non solo elettronica. . .

to Do != to Make

to DoTo performTo execute.

to MakeTo create,construct or produce.To cause to be


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Conclusioni


Chi è il Maker?

Tu vedi cose e ne spieghi il perché,io invece immagino cose che non sono mai esistitee mi chiedo perché no

G.B.Shaw


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Conclusioni


(non solo)DIY

Una parte del making è DIY(Do It Yourself)Ma si tratta solo di un aspetto

Foto: jonl (Flickr)


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Conclusioni


Modding, tampering, fixing, hackingPlease, void you warranty

Meaningful and specific parts lists shall be included.

Cases shall be easy to open. Batteries shall be

replaceable. Special tools are allowed only for darn

good reasons. Profiting by selling expensive special

tools is wrong, and not making special tools available

is even worse. Torx is OK; tamperproof is rarely OK.

Components, not entire subassemblies, shall be

replaceable. Consumables, like fuses and filters, shall

be easy to access. Circuit boards shall be commented.

Power from USB is good; power from proprietary

power adapters is bad. Standard connectors shall

have pinouts defined. If it snaps shut, it shall snap

open. Screws better than glues. Docs and drivers

shall have permalinks and shall reside for all perpetuity

at archive.org. Ease of repair shall be a design ideal,

not an afterthought. Metric or standard, not both.

Schematics shall be included.

makezine.com

Drafted by Mister Jalopy, with assistance from Phillip Torrone and Simon Hill.


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Conclusioni


ElettronicaGSM Phone

Foto: dam (Flickr)


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Non solo elettronicaVeicoli

Tabby OSVehicle Arducopter


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Non solo elettronicaAbbigliamento

Open hardware knitting machinemenu


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Non solo elettronicaBiologia

OpenWetWare is an effort to promote the sharing of information, know-how, and wisdom amongresearchers and groups who are working in biology & biological engineering. Learn more aboutus. If you would like edit access, would be interested in helping out, or want your labwebsite hosted on OpenWetWare, please join us. OpenWetWare is managed bytheBioBricks Foundation .

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Welcome new OWW users!Jacob Gudger • ROBIN ABRAHAM Nadar • PeijuLiao • Atul Kaushik • UwDNA Team • JoePhillips • Shiori Sasaki • AnnLesnefsky • Florian Stehr • SebastianHuber • Maxat Zhabagin • MeyTakematsu • Reanna Edgerton • NancyYuan • Paresh Atu Jaini • EdmundFung • Hyunju Ryu • James LFunderburgh • Jose Ysla • Simon Ardui

See all new users.

Jack Andraka


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Non solo elettronicaBotanica

PROFILE.....APPROACH.....SERVICES.....PORTFOLIO.....MEG.....CONTACT


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Non solo elettronicaStrumenti Musicali


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Non solo elettronicaDati


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Conclusioni


Non solo elettronicaSocietà


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Non solo elettronicaFrugal Innovation

Jugaad


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Non solo elettronicaE ovviamente . . . 3D Printing!


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Alcune regoleIl percorso è più importante del prodotto

Alzati e crea qualcosa!Da consumatori a produttoriAd ogni etàNon è necessario essere tecnici


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Conclusioni


Alcune regoleIl percorso è più importante del prodottoAlzati e crea qualcosa!

Da consumatori a produttoriAd ogni etàNon è necessario essere tecnici


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Conclusioni


Alcune regoleIl percorso è più importante del prodottoAlzati e crea qualcosa!Da consumatori a produttori

Ad ogni etàNon è necessario essere tecnici


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Conclusioni


Alcune regoleIl percorso è più importante del prodottoAlzati e crea qualcosa!Da consumatori a produttoriAd ogni età

Non è necessario essere tecnici


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Conclusioni


Alcune regoleIl percorso è più importante del prodottoAlzati e crea qualcosa!Da consumatori a produttoriAd ogni etàNon è necessario essere tecnici


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C’era una volta la (L)GPLCreative Commons

Open SourceC’era una volta la (L)GPL

E tutti i suoi fratelli...

Contrapponendosi alle licenze per software proprietario, laGNU GPL assicura all’utente libertà di utilizzo, copia,modifica e distribuzione. (Fonte: Wikipedia)


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Creative Commons

“Open” riguarda 3 Dimensioni di un’opera:

Attribution

(Non)Commercial

(No)Derivatives/ShareAlike

Uno degli esempi più ampi di :Wikipedia: +4.000.000 voci!


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Conclusioni


Creative Commons

“Open” riguarda 3 Dimensioni di un’opera:

Attribution(Non)Commercial

(No)Derivatives/ShareAlike

Uno degli esempi più ampi di :Wikipedia: +4.000.000 voci!


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Economia?Fare impresa

Crowdfunding:indiegogokickstarter (USA)IdeaGinger

Bootstrapping: le idee migliorano più velocemente


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Una volta c’era il PICPoi arrivò ArduinoRaspberry PIBeaglebone Black

Open software

gcc

Linux/FreeRTOSU-Boot/BareboxGitHub: non solo codice (GeoJSON, STL, . . . )

Credits: Zoe Romano


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Conclusioni


Open software

gccLinux/FreeRTOS

U-Boot/BareboxGitHub: non solo codice (GeoJSON, STL, . . . )

Credits: Zoe Romano


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Open software

gccLinux/FreeRTOSU-Boot/Barebox

GitHub: non solo codice (GeoJSON, STL, . . . )

Credits: Zoe Romano


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Open software

gccLinux/FreeRTOSU-Boot/BareboxGitHub: non solo codice (GeoJSON, STL, . . . )

Credits: Zoe Romano


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Open (easy, cheap) hardware

Il design hardware è sempre stato “open”I produttori forniscono da sempre reference design eapplication note e le aziende li usano (il produttore guadagnasui pezzi)Il piccolo progettista però non ha le risorse per fare schedecomplesse in casa


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Una volta c’era il PIC. . .

Prendi una boardStudiati il microcontrolloreStudiati la “libreria”Cross-compilaScarica/programmaRunDebugAttaccaci qualcosa


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Poi arrivò Arduino™

Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificataUnbrickableHardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di Ivrea

Interazione semplificataUnbrickableHardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificata

UnbrickableHardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificataUnbrickable

Hardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificataUnbrickableHardware sotto licenza

IDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificataUnbrickableHardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPL

Solo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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Conclusioni


Poi arrivò Arduino™Progetto nato all’Interaction Design Institute di IvreaInterazione semplificataUnbrickableHardware sotto licenzaIDE sotto licenza GPLSolo il nome Arduino e il suo logo sono protetti


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ArduinoSchematici

(ADC5)PC5 28

(ADC4)PC4 27

(ADC3)PC3 26

(ADC2)PC2 25

(ADC1)PC1 24

(ADC0)PC0) 23

(SCK)PB5 19

(MISO)PB4 18

(MOSI)PB3 17

(SS)PB2 16

(OC1)PB1 15

(ICP)PB0 14

(AIN1)PD7 13

(AIN0)PD6 12

(T1)PD5 11

(T0)PD4 6

(INT1)PD3 5

(INT0)PD2 4

(TXD)PD1 3

(RXD)PD0 2

GND8 VCC7

AVCC20 AREF21

XTAL19

XTAL210

RESET1

AGND22

1 23 45 6

12345678

12345678910

123456

11

22

3 3

1234P$

1P$

1P$

2P$

2

1

IN3 OUT 42

(AIN0/INT1)PD1 7

(AIN2/PCINT11)PC2 5

(CTS/HWB/AIN6/TO/INT7)PD7 13

(INT4/ICP1/CLK0)PC7 22

(INT5/AIN3)PD4 10

(OC0B/INT0)PD0 6

(OC1A/PCINT8)PC6 23

(PCINT5)PB5 19(PCINT6)PB6 20(PCINT7/OC0A/OC1C)PB7 21

(PCINT9/OC1B)PC5 25

(PCINT10)PC4 26

(PD0/MISO/PCINT3)PB3 17

(PDI/MOSI/PCINT2)PB2 16

(RTS/AIN5/INT6)PD6 12

(RXD1/AIN1/INT2)PD2 8

(SCLK/PCINT1)PB1 15

(SS/PCINT0)PB0 14

(T1/PCINT4)PB4 18

(TXD1/INT3)PD3 9

(XCK/AIN4/PCINT12)PD5 11

AVCC32

D+29 D-30

GND3

PAD33

RESET(PC1/DW)24

UCAP27

UGND28

UVCC31

VCC4

XTAL11

XTAL2(PC0)2

1 23 45 6

2 1

21

18

27

36

45

18

27

36

45

18

27

3 6

4 5

18

2 7

3 6

45

12

34

2

31

6

57

84

1234

5

IN1

ON/OFF3

NC/FB 4

OUT 5

GND212345678

21


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Conclusioni


ArduinoSchematici

OsservazioniPin collegati direttamente all’esterno: povero ATMEGA328P!C’è un fusibile ripristinabile: il PC è “protetto”Qualche conoscenza di elettrotecnica non guastaQualche strumento (multimetro, meglio oscilloscopio) nonguasta

PeròFacile da mettere in piediRelativamente indistruttibileLibreria molto ben strutturataFinalmente un collegamento con il mondo esterno!


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Conclusioni


ArduinoSchematici


PeròFacile da mettere in piediRelativamente indistruttibileLibreria molto ben strutturata

Finalmente un collegamento con il mondo esterno!


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Conclusioni


ArduinoSchematici


PeròFacile da mettere in piediRelativamente indistruttibileLibreria molto ben strutturataFinalmente un collegamento con il mondo esterno!


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC

14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali

(6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)

6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)

DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mA

Flash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)

EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KB

Clock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHz

Prezzo: meno di 30€


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Conclusioni


ArduinoI/O

5V DC14 I/O digitali (6 PWM @500Hz)6 input analogici (10bit)DC current per I/O pin: 40mAFlash memory: 32KB (di cui 0.5KB per il bootloader)EEPROM: 1KBClock: 16MHzPrezzo: meno di 30€


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Progettazione

Fritzing (http://fritzing.org/)


http://fritzing.org/

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ArduinoProgrammazione

Si programma in wiring http://wiring.org.co/ (facciamo fintache sia C++)

Il caro vecchio main loop.Esempio C-like:

v o i d s e tup ( v o i d ){

. . .}

v o i d l oop ( v o i d ){

. . .}

v o i d main ( v o i d ){

s e tup ( ) ;

f o r ( ; ; ) {l oop ( ) ;

}}


http://wiring.org.co/

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Conclusioni



Si programma in wiring http://wiring.org.co/ (facciamo fintache sia C++)Il caro vecchio main loop.

Esempio C-like:


. . .}


. . .}


s e tup ( ) ;

f o r ( ; ; ) {l oop ( ) ;

}}



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Conclusioni



Si programma in wiring http://wiring.org.co/ (facciamo fintache sia C++)Il caro vecchio main loop.Esempio C-like:


. . .}


. . .}


s e tup ( ) ;

f o r ( ; ; ) {l oop ( ) ;

}}



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Conclusioni


Setup

Documentazione:http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

pinMode([INPUT|OUTPUT|INPUT_PULLUP])NB: Si accendono tutti come INPUT

Serial .begin(baud)setto le variabili globali (sic. . . )


http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

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Conclusioni


Setup


pinMode([INPUT|OUTPUT|INPUT_PULLUP])NB: Si accendono tutti come INPUTSerial .begin(baud)

setto le variabili globali (sic. . . )



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Conclusioni


Setup


pinMode([INPUT|OUTPUT|INPUT_PULLUP])NB: Si accendono tutti come INPUTSerial .begin(baud)setto le variabili globali (sic. . . )



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Conclusioni


Loop

Circa 10KHz di frequenza massima su UNO

Non mantiene le variabili localiProblema del tempo


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Loop

Circa 10KHz di frequenza massima su UNONon mantiene le variabili locali

Problema del tempo


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Conclusioni


Loop

Circa 10KHz di frequenza massima su UNONon mantiene le variabili localiProblema del tempo


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Tempo

delay () e delayMicroseconds()

Problema: bloccano il loop. Ritardo su eventi asincroniSoluzioni:

interrupt: solo se indispensabilimillis () micros() e deadline:i f ( m i c ro s ( ) >= de a d l i n e ) {

d e a d l i n e += PERIOD ;do_something ( ) ;

}

. . . e controllo della durata dei calcoli


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Conclusioni


Tempo

delay () e delayMicroseconds()Problema: bloccano il loop. Ritardo su eventi asincroni

Soluzioni:interrupt: solo se indispensabilimillis () micros() e deadline:i f ( m i c ro s ( ) >= de a d l i n e ) {

d e a d l i n e += PERIOD ;do_something ( ) ;

}

. . . e controllo della durata dei calcoli


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Funzioni utili

constrain (x,a,b)map(value,fromLow,fromHigh,toLow,toHigh)


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Tanti Arduino

Nano/Micro/MiniLeonardoMegaUNODUETREYúnLilyPadEthernetGalileo. . .


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Conclusioni


Shields

Adafruit http://www.adafruit.com/

Seeedstudio http://www.seeedstudio.com/

Sparkfun https://www.sparkfun.com/

Robot-italy http://www.robot-italy.com/

Futura elettronica http://www.futurashop.it/

Pin compatibili con “tutti” gli ArduinoImpilabili con qualche limite


http://www.adafruit.com/

http://www.seeedstudio.com/

https://www.sparkfun.com/

http://www.robot-italy.com/

http://www.futurashop.it/

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Conclusioni


Shields

Ethernet/WifiGSM/GPRSGPSAccelerometri/magnetometriReléMotoriMeteoPh-MetriContatori GeigerXBeeArducopterGroove


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Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”,

Broadcom ARM11 @700MHzGPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)Circa 35€ (25€ senza Ethernet)SD Card e alimentazione un po’ critici


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Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”, ma molto economico

Broadcom ARM11 @700MHzGPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)Circa 35€ (25€ senza Ethernet)SD Card e alimentazione un po’ critici


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Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”, ma molto economicoBroadcom ARM11 @700MHz

GPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)Circa 35€ (25€ senza Ethernet)SD Card e alimentazione un po’ critici


MakersOpen Source


Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”, ma molto economicoBroadcom ARM11 @700MHzGPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)

Circa 35€ (25€ senza Ethernet)SD Card e alimentazione un po’ critici


MakersOpen Source


Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”, ma molto economicoBroadcom ARM11 @700MHzGPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)Circa 35€ (25€ senza Ethernet)

SD Card e alimentazione un po’ critici


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Conclusioni


Raspberry PINon completamente “open”, ma molto economicoBroadcom ARM11 @700MHzGPU (OpenGL-ES, OpenVG, 1080p30 H.264 video decoder)Circa 35€ (25€ senza Ethernet)SD Card e alimentazione un po’ critici


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Conclusioni


Raspberry PI-Espansioni

Innumerevoli schedeCompatibili con ArduinoRaspberry PI camera: 5MP, 1080p@30fps, 20€Purtroppo il loro costo è comparabile con quello dellamainboard . . .


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Conclusioni


Beaglebone Black


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Conclusioni


Chronos kit


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Conclusioni

Conclusioni

We’re in an unprecedented confluence of technology andalgorithms: we can make things never made before.

Raffaello d’AndreaInstitute for Dynamic Systems and Control, ETH Zürich

Buon making !


Makers: Una rivoluzione tutta Open Source

Technology

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