Industrialización de produtos con Hardware Libre

jueves, 28 febrero 2019

O software libre, en maior ou menor medida, está presente nunha gran parte das vidas da meirande parte da poboación, tanto no ámbito profesional coma no ámbito persoal e practicamente a totalidade da sociedade ouviu falar ou leu acerca do software libre.

No entanto, o hardware libre non conta aínda na actualidade con tanta popularidade coma o software libre, ou polo menos non existe tanta difusión, aínda que esta está aumentando a grandes pasos nos últimos anos. Un dos motivos é que de momento non está tan estendido no ámbito industrial e profesional, mentres que no ambiente “maker” si que é onde está moi estendido e grazas a esta presenza a existencia de proxectos con hardware libre vese en alza dende hai tempo.

Outro dos motivos polos que o termo do hardware libre non é tan estendido é que ás veces non é tan doado distinguir que é hardware e que é software. Por exemplo, un chip está claro que é hardware, pero ese hipotético chip tamén pode contar na súa memoria cun software de baixo nivel para interactuar directamente co hardware, o que é coñecido como firmware e tanto se pode considerar software como hardware por formar parte do chip.

De forma análoga ao software libre, o concepto do hardware libre está baseado nas liberdades para usar, estudar, redistribuír o código así como as especificacións hardware dos compoñentes do mesmo, como poden ser os esquemáticos dos circuítos. Estas liberdades permiten ter independencia e manter o control da tecnoloxía, así mesmo, permiten mellorar as tecnoloxías entre todos. No hardware libre, ao igual que no software libre, tamén se conta con algunhas iniciativas que axudan tanto a definir como a difundir o concepto e a filosofía, como por exemplo a Open Source Hardware Association.

Casos de éxito no hardware libre

Existen moitos máis casos de uso na industria e no entorno profesional do que puidera parecer a primeira vista. A nivel global existen diversos proxectos de sona que forman parte do mundo do hardware libre, un dos máis veteranos e influentes é o proxecto Arduino, unha plataforma de prototipado electrónico que naceu en torno ao ano 2003 e dende aquela foron nacendo arredor deste unha morea de proxectos convertendo á comunidade de Arduino como a comunidade de hardware libre por excelencia.

A plataforma Arduino non é só os deseños de placas coas que poder facer prototipos, tamén existe unha linguaxe de programación libre, así como as ferramentas e bibliotecas para poder programar o funcionamento das placas. A plataforma está sendo moi utilizada en diversas áreas como poder ser o mundo do IoT para a realización de prototipos e incluso o nacemento doutros proxectos de hardware libre baseados no mesmo. Outro dos campos nos que o Arduino é empregado é o da robótica, sobre todo na educativa, onde están a xurdir diversos proxectos libres como por exemplo o mBot ou o Escornabot, proxecto iniciado por un grupo de galegos.

Unha das aplicacións con máis sona no mundo do hardware libre é a impresión 3D, sendo o buque insignia o proxecto RepRap, no cal chegaron a deseñar varias impresoras autoreplicantes, no sentido de que moitas das pezas para ensamblar unha impresora pode ser impresa por outra impresora. A impresión 3D trátase dunha disciplina en auxe e que anos atrás tratábase dunha tecnoloxía pouco madura e moi elitista debido, entre outros motivos, aos altos custos dos aparellos, pero hoxe en día e grazas ao hardware libre é posible realizar impresións 3D profesionais a un menor custe. Os casos de uso da tecnoloxía da impresión 3D son moitos e moi variados, entre os que se atopan a construción de prototipos e maquetas, fabricación de pezas a medida para todo tipo de aparellos ou mesmo a fabricación de próteses ortopédicas. A día de hoxe existen empresas adicadas á impresión 3D como principal actividade e tamén, debido á súa popularidade e ao abaratamento das impresoras 3D, hai moitas empresa que contan con impresoras 3D para realizar elas mesmas os seus traballos de impresión 3D derivados do seu negocio principal.

Outro dos usos de moda do hardware libre é o dos vehículos non tripulados ou autónomos. Existen diversos proxectos relacionados con esta área, como por exemplo Ardupilot ou Dronecode. Ardupilot é un firmware de autopiloto con soporte para diversas plataformas hardware que nos permite a configuración e a pilotaxe manual ou autónoma de diversos tipos de vehículos como poden ser os drons ou vehículos terrestres e marítimos. Dronecode é unha solución completa que conta con practicamente todos os compoñentes para a construción de drons como son o firmware de autopiloto, o hardware de autopiloto, o software de estación base para controlar as misións do vehículo e mesmo APIs e entornos de desenvolvemento que nos permitirían adaptar a solución á problemática concreta. As aplicacións dos drons na industria son moitas e moi variadas, as máis comúns son a realizar servizos audiovisuais, a vixilancia e a supervisión, ou inspeccións en contornas perigosas ou de difícil acceso.

Outra das situacións nas que o hardware libre nos pode axudar é cando unha empresa ou institución ten unha necesidade específica para a que non existe unha solución. Unha posible solución é buscar algún proxecto libre similar e adaptalo ás necesidades concretas, incluso crealo dende cero empregando compoñentes libres.

No último trimestre do ano 2018 o CDTIC organizou unha xornada sobre a industrialización de produtos con hardware libre, na que a empresa Strelia deu resposta a varias cuestións clave sobre o hardware libre e tamén realizou a presentación de diversos casos de éxito que levaron adiante como poden ser diversos traballos no campo da instrumentación para oceanografía e sensores específicos para a a industria da madeira e a biomasa. Co obxectivo de coñecer máis de preto o uso do hardware libre nos procesos industriais, falamos tanto coa empresa Strelia, fornecedora de solucións con hardware libre, coma coa empresa Hércules Control, cliente de Strelia.

Entrevistas relacionadas

Opinión sobre o Hardware Libre polo fornecedor galego Strelia Electrotécnia

Entrevista

O pasado 23 de Outubro participaron nunha sesión demostradora no CDTIC sobre a Industrialización de produtos con Hardware Libre na que presentaron as vantaxes do uso de Software e Hardware libres para o deseño e comercialización de produtos innovadores.

A que tipo de clientes vai dirixida a industrialización de produtos de hardware libre? A que tipo de negocio lles pode ser útil esta solución?

Diriamos que principalmente hai dous tipos: a) empresas que teñen unha iniciativa de produto para a que se precisa desenvolver un hardware electrónico. Non teñen por que ter coñecementos de electrónica, mas si unha boa idea na que queren investir; e que o seu produto sexa baseado nun hardware propio vaille dar exclusividade e unha imaxe moi sólida. Nalgúns casos a clienta xa ten capacidade de desenvolver o software asociado (firmware, apps, aplicacións en servidores, etc.), se non é así desde Agasol temos tamén a solución. b) empresas que están xa especializadas en hardware ou I+D en TICs que precisan apoio e colaboración para bloques moi concretos de comunicacións, sensorización, contornas especiais, etc.

Como diría que se atopan Arduino, Raspberry Pi, etc respecto de alternativas privativas en termos de madurez e funcionalidade?

En xeral a solucións privativas implican partir practicamente de cero cos semicondutores base e circuítos integrados, con placas de proba e algunha plataforma de exemplo, no entanto que as solucións libres o catálogo de aplicacións, ferramentas, exemplos, bibliotecas, etc é moi extenso. Na nosa experiencia a calidade do soporte nas solucións privativas caeu e con tantas equipas e experiencia acumulada xa nas solucións libres, a fiabilidade e a capacidade de soporte é hoxe moi alta. Está a agromar tamén na comunidade de código aberto o desenvolvemento de FPGAs libres que con certeza van revolucionar o mundo do hardware libre.

Que porcentaxe de casos de uso na industria cobren as solucións con Hardware Libre?

Moitas mais das que pode parecer a primeira vista. En moitos sistemas industriais e produtos electrónicos nos que van elementos de hardware libre, isto non se mostra claramente. Mais as empresas desenvolvedoras de hardware son moi conscientes da vantaxe de empregaren hardware libre. Gañan en rapidez para saíren ao mercado e por tanto é unha potente vantaxe competitiva, polo que tiran muito mais destas solucións do que se percibe.

Canto pode supoñer en aforro o emprego de solucións baseadas en Hardware Libre como as que emprega a vosa empresa?

Pois en termos de horas de desenvolvemento podemos falar facilmente de diminuír á cuarta parte. E iso é moitísimo na contabilidade analítica dun proceso de innovación.

Que vantaxes achegan estas solucións libres respecto doutras solucións? E a respecto doutras solucións privativas

Unha fórmula que funciona moi ben en empresas que están algo familiarizadas con software, e que lles permite desenvolver un modelo de concepto ou prototipo moi rapidamente. Trátase simplemente de xuntar os módulos de hardware adecuados (hai de todo e son moi económicos, practicamente calquera módulo custa bastante menos de 50€), e comezar a facer probas da nova aplicación ou produto empregando a infinidade de librerías que xa existen. En poucos días poden obter cousas que comezan a demostrar operatividade. En fases posteriores, empresas especializadas como Strelia podemos transformar o hardware na versión industrial, coa súa forma adecuada, prestacións, fiabilidade, fabricabilidade seriada, etc.

Que servizos ofrece a súa empresa sobre hardware libre?

Deseñamos profesionalmente hardware electrónico para os nosos clientes aproveitando todo o desenvolvido pola comunidade libre, con todas as vantaxes competitivas que implica, e máis as características operativas e de fiabilidade que derivan da nosa longa experiencia en importantes empresas europeas da electrónica.

Ten desenvolvido algunha solución personalizada sobre Hardware Libre? Cales? Liberounas?

Temos. Traballos importantes no campo da instrumentación para oceanografía e tamén en sensores específicos para a industria da madeira e a biomasa, alén doutras pequenas participacións. En moitos casos facemos o traballo para os clientes e son estas empresas as que se encargan de xestionar a divulgación do contido en hardware libre en conxunto coa súa política de propiedade industrial.

Canto cre que inflúe nos seus clientes o feito de que as solucións desenvolvidas sexan Hardware Libre?

Quizais nun primeiro momento a algúns clientes por descoñecemento lles poda resultar inesperado unha proposta baseada en hardware libre, mais ao ver a fluidez na que deriva o proceso e os aforros en tempo e custes, dentro da complexidade habitual dun proceso de I+D+i, fican moi satisfeitos cos resultados e a fiabilidade final.

Ten algún caso de éxito destacado dalgunha solución con Hardware Libre?

Pois témolo no campo da oceanografía, en boias de medida de ondas, coa nosa parceira Hércules Control. O emprego de hardware libre permitiulles lanzar unha liña de produtos moi competitivos, e de altísimas prestacións para unha rede mundial de adquisición de dados de ondas no mar con unidades operativas tanto nas costas galegas como en diferentes mares de varios continentes. Estamos agora co desenvolvemento dunha nova xeración.

Cre que o Hardware libre é suficientemente coñecido no ámbito empresarial?

Penso que pouco aínda. Mas pouco a pouco irá entrando mais, pola vantaxes competitivas que ofrece.

Recentemente celebrouse a OSHWDEM na Coruña, e en breve celebrarase a Maker Faire en Santiago de Compostela. Cre que estas feiras contribúen a mellorar o coñecemento deste tipo de solucións?

Está claro que no ámbito local si. Nestas feiras afortalámonos no local e isto danos pulo e permítenos facer rede para a proxección global.   Para finalizar, gustaríanos coñecer algo máis de vós como provedores tecnolóxicos de Hardware Libre e da vosa opinión sobre este sector na nosa comunidade.

Que solucións de Hardware Libre oferta?

Nos servizos de desenvolvemento de produtos electrónicos para a nosa clientela, unha moi boa alternativa é o emprego de elementos de hardware libre como Arduino ou Raspberry Pi. Hai ocasións en que a empresa cliente vén cun prototipo que foi desenvolvido con módulos electrónicos de hardware libre e Strelia encárgase da revisión e mellora do deseño electrónico (cuestións de eficiencia na alimentación, resposta para contornas profesionais, novas interfaces de comunicacións, obxectivos de custe, etc.). Tamén nos encargamos da industrialización para a súa fabricación fiable e repetible no sistema industrial.

Colabora upstream con proxectos de Software/Hardware Libre?

Gustaríanos colaborar máis. En ocasións facemos pequenas achegas económicas nas plataformas que piden esta colaboración e tratamos de participar nos foros co noso parecer técnico nas materias nas que temos coñecemento experto.

Que porcentaxe da súa facturación está relacionado con solucións de Hardware Libre?

Como mínimo o 40%. Foi incrementándose nos últimos dous anos.

Que opinión lle merece o tecido TIC galego?

Hai elementos moi interesantes, desde grandes entidades consolidadas ata unha rede de pequenas empresas moi colaborativas. Lévase a traballar moitos anos, e se cadra un dos fitos base foi a creación da prestixiosa escola de Teleco de Vigo hai arredor de 40 anos. Aínda así, coidamos que hai moito por facer. Galiza no seu proceso de modernización e transformación desde unha sociedade fundamentalmente agro-mariñeira hai cincuenta anos, foi mudando a unha sociedade que aposta hoxe por ser TIC sen perder a súa raizame, e precisa situarse na cabeceira en certas tecnoloxías e industria.

Na súa opinión, que iniciativas se deberían fomentar dende a administración para o fomento das TIC, e en particular do Software/Hardware Libre, nas pemes?

Pensamos que no referente ao software libre fanse intentos, mais a industria “non libre” traballa á contra e vai dificultando a implantación ao ritmo que seria desexable, e isto é negativo para o avance da sociedade e mesmo inhibe a creación de postos de traballo e industria TIC, que seria muito mais dinámica e aberta cunha implantación mais decidida do código aberto. Pensamos que a administración debe vencer esas ataduras, apoiar decididamente esta industria, e implantar estas solucións claramente no ámbito público.

Caso de éxito de Hardware Libre na empresa Hércules Control

Entrevista

Coñeceron o hardware libre da man do GPI (Grupo de Procesado de Imaxen) da Facultade de Telecomunicacións da Universidade de Vigo e como relatou Hércules Control, contar con limitados recursos e a necesidade de buscar o produto o antes posible foron os motivos que levaron á empresa a empregar a Industrialización de produtos con Hardware Libre, sendo esta unha ferramenta importanta pero que cubreu de xeito parcial as necesidades. A testemuña de Hércules Control apunta como unha das principais vantaxes das ferramentas con Hardware Libre a rapidez e a economía para empregala nos desenvolvementos realizados. Pese a ter valorado outras alternativas non libres, a rapidez e a economía xunto coa robustez e a fiabilidade como factores determinantes, fixo que se decantasen por empregar e contratar desenvolvementos personalizados de solucións baseadas no hardware libre. Como mostra da satisfacción de teren escollido estas alternativas temos que dende Hércules Control recoñecen que son partidarios de recomendar o uso de solucións de hardware libre a outras empresas.

Xunta

Xunta de Galicia, Información mantenida y publicada en internet por Xunta de Galicia

Atención a la ciudadanía - Accesibilidad - Aviso legal - Mapa del portal