Ostatnio spędziłem dużo czasu w Ameryce Łacińskiej, w szczególności w Brazylii. Celem moich wizyt był program brazylijskiego Internetu Rzeczy (IoT) oraz projekt Caninos Loucos (co po portugalsku znaczy „Wściekłe psy”).
Kilka lat temu brazylijski rząd przygotował zarys planu, aby stymulować rozwój IoT w Brazylii, ponieważ ocenia, że branża Internetu Rzeczy może wygenerować ponad 200 miliardów dolarów w towarach i usługach, a być może aż 20% brazylijskiego produktu krajowego brutto (PKB) będzie zależało od technologii używanych w IoT.
Jakiś czas temu wraz z Dr. Marcelo Zuffo z LSITEC, organizacji pozarządowej związanej z Uniwersytetem w Sao Paulo, stworzyłem projekt Caninos Loucos [1]. Początkowo projekt miał na celu umożliwienie uczniom szkół średnich i studentom uniwersytetów zakupu komputera jednopłytkowego podobnego do Raspberry Pi, którego cena w Brazylii (z wielu powodów) przekracza 120 dolarów.
Kolejnym celem było stworzenie komputera, który mógłby być z powodzeniem stosowany również w produktach komercyjnych: takiego, który mógłby działać w temperaturach przemysłowych, miałby dobrą ochronę przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) i posiadałby dużą liczbę standardowych szyn, a przy tym był tak otwarty, jak to możliwe.
Projekt miał również stymulować inne projekty i produkty związane z projektowaniem cyfrowym, by inżynierowie – zarówno od sprzętu, jak i oprogramowania – mogli zyskać interesującą pracę i by ogólnie zwiększyć liczbę miejsc pracy w przemyśle wytwórczym w Brazylii i Ameryce Łacińskiej.
Następnie dr Zuffo dowiedział się o brazylijskim programie IoT. Podróżując do stolicy kraju, przekonał się, że Caninos Loucos może zaprojektować, rozwinąć i wyprodukować linię komputerów, które będą odpowiednią platformą sprzętową.
Ustaliliśmy, że potrzebujemy trzech systemów do uruchomienia, a ponieważ projekt nazywał się „Wściekłe psy”, każdy z nich otrzymał nazwę po psie.
Pierwszy był Labrador (czyli przyjacielski pies). Został zaprojektowany jako platforma projektowa z głównym komponentem w formie modułu systemowego (System on a Module, SoM), który zawierał czterordzeniowy 32-bitowy procesor ARM, GPU, pamięć i flash. SoM przez 204-pinowe złącze DIMM komunikuje się z płytą główną, która zawiera wszystkie kontrolery we/wy, zarządzanie energią, ESD i złącza. Bardziej zainteresowani tym, by system był elastyczny i użyteczny, a nie tylko „tani”, dążyliśmy do zapewnienia równowagi w kwestii wydajności procesora, pamięci i we/wy. Wierzymy również, że dzięki technologii SoM możemy zabezpieczyć projekt płyt głównych zaprojektowanych i wyprodukowanych dzisiaj poprzez standaryzację na 204-pinowej strukturze magistrali. Podstawowe płyty przyszłości (z szybszymi i bardziej wydajnymi jednostkami systemowymi) będą w stanie obsłużyć dzisiejsze płyty główne.
Drugi system, Pulga (czyli „pchła”), był maleńkim komputerem z czujnikiem, wykorzystującym procesor ARM M4F, 128K SRAM i 512K flash na płycie SoM, z komunikacją (Bluetooth 5.0 Mesh lub LoRaWan), podczas gdy czujniki były umieszczone na drugiej płytce ze źródłem zasilania (którym mogła być bateria lub superkondensator) umieszczonym między dwiema płytami. Cały system będzie wielkości 10-centówki i powinien móc działać przez co najmniej sześć miesięcy na baterii od zegarka.
Trzecią płytą jest router blokowy oparty na routerze łańcucha bloków Subutai zaprojektowanym przez moją firmę OptDyn. OptDyn wniósł architekturę do projektu (całość dostępna jest również na GitHubie) i współpracował z LSITEC w dalszym rozwoju płyty. Router blokowy to wydajny router szerokopasmowy, serwer NAS (można skonfigurować RAID 0-10), 802.11b/g/ n oraz bramka IoT. W bramce IoT możemy zamontować shielda Arduino lub użyć 40 pinów GPIO (zgodnych z Raspberry Pi), by kontrolować różne urządzenia IoT w domu lub w firmie. Zastosowany w tym systemie SoC ma czterordzeniowy, 64-bitowy procesor ARM, a także dwa dwurdzeniowe procesory czasu rzeczywistego i programowalną macierz bramek (FPGA). System ma do 8 GB pamięci RAM dla systemu operacyjnego i 8 GB pamięci RAM dla FPGA.
Caninos Loucos planuje stworzyć 64-bitowe Labradory i więcej projektów dla Pulg, ale najważniejszą kwestią jest wprowadzenie tych projektów na rynek, aby uruchomić program IoT (oprogramowanie i aplikacje).
Intencją Caninos Loucos nie jest przekształcenie LSITEC w zakład produkcyjny. Ponieważ te projekty są tworzone i udoskonalane, LSITEC będzie zawierać umowy z prywatnymi firmami, by mogły one produkować te systemy na podstawie licencji i udostępniać je każdemu zainteresowanemu po możliwie najniższych cenach. Zamierzamy również wykorzystać inne płyty główne zaprojektowane i wyprodukowane przez inne osoby i firmy (również w innych krajach), by rozszerzyć możliwości tych płyt.
Pierwsze reakcje na projekty i produkcję wspomnianych płytek były niezwykle pozytywne. Mamy nadzieję, że uda nam się je wyprodukować na dużą skalę, aby w 2019 roku móc je mieć pod choinką.
Info:
[1] Caninos Loucos: http://caninosloucos.org
Autor
Jon „maddog” Hall jest autorem, wykładowcą, informatykiem i jednym z pionierów Wolnego Oprogramowania. Od 1994 roku, kiedy po raz pierwszy spotkał Linusa Torvaldsa i ułatwił przeniesienie jądra na systemy 64-bitowe, pozostaje orędownikiem Linuksa. Obecnie jest prezesem Linux International®.
