Monitorización y adquisición de datos sobre plataforma Raspberry Pi

Abstract

La actual proliferación de soluciones de placa reducida (S.B.C. Single Board Computers) unido al auge de movimientos relacionados con la tecnología y el desarrollo de aplicaciones, ha provocado que durante los últimos cinco años, la concepción del modelado de proyectos que combinan electrónica y computación haya cambiado radicalmente. Antes de la expansión de este tipo de plataformas, este nicho estaba cubierto en cierto modo por los microcontroladores. Éstos, siguen siendo muy utilizados en la industria para soluciones embebidas. Los podemos encontrar en todo tipo de ámbitos, desde electrodomésticos y soluciones domóticas, hasta controlando complejos sistemas de control o procesado de señal. Su extensa información y documentación, así como su relativo bajo coste, permitió a una incipiente comunidad Maker a crear proyectos basados en ellos. Cabe señalar, como muestra de la versatilidad de estos dispositivos, que con poca electrónica adicional, podían desde emular sistemas de pago y tarjetas de abonado, hasta engañar a sistemas de protección, como en el caso de las videoconsolas domésticas. Usos ilícitos éstos últimos, pero que ayudaron a extender su fama. La llegada de la plataforma Arduino borró dos escoyos importantes en la realización de los proyectos abordados con los microcontroladores. En primer lugar, el de la electrónica. En una misma placa, tenemos lo necesario para su programación y comunicación básica con el exterior. El segundo, la programación en sí del mismo. Y aunque debemos señalar que los microcontroladores son programables desde lenguajes de alto nivel como C, tal vez, la sencillez que añadió el lenguaje propio de Arduino basado en el lenguaje Processing y con ciertos parecidos al C++, animó a los entusiastas a adoptarla. Sería injusto olvidarse de su bajo precio y de ser profeta del Open Hardware como partes importantes de su éxito. Esto último, tener una licencia de plataforma abierta, permitió a multitud de fabricantes moldear este proyecto para adaptarlo a determinados ámbitos como por ejemplo la robótica. A su vez, esas especificaciones abiertas, provocaron la inundación del mercado de tarjetas de expansión conocidas como shields. Kits que ampliaban la funcionalidad de la propia placa añadiendo memoria adicional, conectividad inalámbrica, uso de dispositivos de entrada y salida, lógica para conexión ethernet… En 2012 y en plena efervescencia de este mundo que pretendía reconciliar la electrónica con aficionados, artistas y programadores, llega Raspberry Pi. Un ordenador completo en una placa impresa del tamaño de una tarjeta de crédito. Conectar un teclado, una pantalla y descargarse un sistema operativo de manera gratuita a una tarjeta de memoria, era suficiente para ponerla en funcionamiento. La Fundación Raspberry Pi desarrolló esta solución para fomentar la enseñanza de las ciencias de la computación en la escuela y promover activamente el aprendizaje de lenguajes de programación. En 2015 la familia Raspberry Pi ya había crecido hasta tener en el mercado más de una docena de placas diferentes. Se dividen en tres grandes revisiones, 1, 2, y 3 divididas en modelos A, B, A+ y B+ cuya potencia ha crecido de manera excepcional. Adicionalmente, disponen de un módulo de computación de factor reducido cuyo manejo y conexión, se realiza a través de un conector SODIMM. En este mismo año llega la Raspberry Pi Zero, un modelo con un tamaño de 65mm x 30mm x 5mm comercializado por 5$ y de la que aún en el 2016, las unidades siguen distribuyéndose de manera limitada debido a la gran acogida. En este breve recorrido solo se han mencionado las plataformas más significativas para ofrecer una panorámica. No debemos olvidarnos de fabricantes que también han puesto en el mercado soluciones que intentan satisfacer intereses y necesidades distintas: Intel Galileo, Gizmo, HardKernel Odroid, BeagleBone, Versalogic, VIA APC, Kits de desarrollo de Texas Instruments para IoT… y también soluciones procedentes de campañas de autofinanciación como la reciente Omega2 que promete un precio equiparable a la Raspberry Pi Zero. En nuestro caso, el Departamento de Ingeniaría Eléctrica y Energética, propone el estudio de este tipo de plataformas y su viabilidad para convertirlas en un datalogger robusto que pueda usarse dentro de una línea de investigación. Para ello, se realizará un estudio de las plataformas disponibles en el mercado actual y de la electrónica necesaria para hacer viable la adquisición de datos. Finalmente se construirá un prototipo que sirva de base para la experimentación dentro de esta línea de investigación.