وضعیت فعلی بازار بردهای میکروکنترلر

نوشته ی السدیر الن*
ترجمه ی عطیه مهرابی

اگر سن شما آنقدر باشد که دهه ۸۰ میلادی و فراگیری رایانه های شخصی را به یاد بیاورید، وضعیت فعلی بازار بردهای میکروکنترلر برایتان آشنا خواهد بود. در چند سال گذشته، شاهد رشد باور نکردنی ارائه ی بردهای جدید بوده ایم و دلیلی وجود ندارد که انتظار کاهش این روند را در آینده نزدیک داشته باشیم.  اما در عمل بازار میکروکنترلر ها مانند بازار رایانه های شخصی نیست. عوامل متفاوتی در این بازار دخالت دارند و به همین دلیل اتفاق تازه ای در حال رخ دادن است.

  Maker Media ©

وضعیت سوم
طی چند ماه آینده شاید بیشتر بردهای جدیدی که در حال عرضه هستند بدون هیچ ردپایی ناپدید شوند. بردهایی که باقی می مانند  هم به نوعی وابسته به پیشرفت های اجتماعات اطرافشان هستند. همین حالا، دو مورد از بزرگترین این اجتماعات به آردوینو و رزبری-پای تعلق دارند. حتی با وجودی که بردهای دیگر ویژگی های جالبی دارند و حضور قابل توجه ای در برخی از بازارها، اما به نظر این دو نام در مباحث مربوط به رایانه های تک بردی و میکروکنترلر ها غالب خواهند بود.
Espruino - © Maker Media

ایجاد یک جمع علمی فراگیر کار ساده ی نیست و از این رو برای اینکه برد جدیدی جایگاه شناخته شده‌ای پیدا کند، باید بر جوامع موجود غلبه کند و یا جزیی از آنها شود. تعداد روزافزونی از سازندگان بردها روش دوم را انتخاب می‌کنند و جذب مجموعه‌هایی می‌شوند که به صورت سنتی به بازار وابسته نیستند. برای نمونه با از راه رسیدن تسل (Tessel) و اسپرینو (Espruino) که هر دو جاوا اسکریپت را روی خود برد اجرا می‌کنند، توسعه دهندگان می توانند سخت افزار را با زبان دلخواه خود به کار بگیرند. بنابراین به نظر می رسد برخلاف اجتماعات رشد یافته ی همراه آردوینو و رزبری-پای، آنچه این جمع اخیر را در کنار هم نگه می دارد زبان برنامه نویسی است نه خود برد. بنابراین بعید به نظر می رسد که تلاش این جمع سوم تنها به یک برد خاص محدود شود و فضا برای حضور بازیگران دیگر فراهم نشود.

 BeagleBone Black - © Maker Media

که به نظر برخی رقیب اصلی رزبری-پای است، تلاش فراوانی را در تبلیغ محیط توسعه ی Cloud9 و بون-اسکریپت خودش (یک کتابخانه Node.js بهینه سازی شده برای خانواده بیگل و دارای فراخوانی توابع مشابه با آردینو است) به کار بسته ‌است. مشابه آن، بردهای لینوکس محور دیگری مانند WelO هم از محیطهای توسعه مبتنی بر جاوا اسکریپت پشتیبانی می‌کنند.

شبکه ی بی سیم در همه جا

تا مدت زمان طولانی ایجاد شبکه ای سازگار با آردینو بسیار مشکل بود و از آن مشکل تر ایجاد یک شبکه ی بی سیم برای آن. از دیدگاه من این کمبود یکی از عوامل محبوبیت رزبری-پای و فرستنده-گیرنده هایی مانند XBee بود. تغییراتی بنیادین با ورود نسل جدید فرستنده-گیرنده های بیسیم مانند ابزار CC3000 Texas Instrument در بازار ایجاد شدند. حالا دیگر تقریباً همه ی بردهای جدید مجهز به نوعی رادیوی داخلی مانند بلوتوث و یا وای فای هستند.

Sparkcore (with CC3000) - © Maker Media

می تواند مثال خوبی از این گروه باشد، تنها برد آردوینو که براساس دانسته های من بارگذاری آن با بلوتوث انجام می‌شود، همچنین برد Spark.io Photon که دارای وای فای روی مدار خود در بسته‌ای به اندازه یک تمبر پستی است. این تجهیزات با قیمت گذاری کمتر از ۲۰ دلار مقدمه ای برای نسل بعدی بردهای میکروکنترلر مجهز به امکانات شبکه هستند.

فنآوری های پوشیدنی و اینترنت اشیاء

شاید دلیل اینکه بازار میکروکنترلر ها به یک بازار انحصاری تبدیل نمی شود این است که این بردها رایانه هایی تک منظوره نیستند. از میکروکنترلر ها برای کنترل موارد متعدد و متنوعی استفاده می‌شود و این یعنی تک منظوره نبودن. می توان گفت که این تغییرات همچنان ادامه دارند تا تنوعی مدام در ساختار داخلی و شکل ظاهری آنها در جریان باشد.

Spark.Io Photon  - © Maker Media یکی از عوامل موثر هدایت این تنوع در حال حاضر، ظهور فنآوری های پوشیدنی و اینترنت اشیاء است. این هردو تاثیر عظیمی بر روی طراحی های میکروکنترلر ها دارند و سبب کوچکتر شدن بردها، پربازده بودن آنها و ایجاد فرستنده-گیرنده های داخلی می‌شوند. اینها عوامل ضروری برای فنآوری های پوشیدنی هستند؛ زمانی که نمی توانید بردهای خود را مدام به منبع تغذیه خارجی وصل کنید. بنابراین می توان به روشنی ظهور نسل جدید این گونه بردها را پیش بینی کرد و شاهد سرمایه گذاری انبوه بر روی سامانه هایی مانند MetaWear و MicroView بود.

یک مثال خوب از طی شدن چنین روندی ارائه ی ماژول گیرنده – فرستنده سریال وای فای ESP8266 است. در اصل هدف از طراحی و ارائه ی این ماژول، ممکن ساختن استفاده ارزان و ساده از اینترنت بود. اما با افزودن یک GCC-SDK توسط جمعی از علاقه مندان، این سیستم مبدل به یک میکروکنترلر ارزان (به قیمت پنج دلار) و ایده آل برای فنآوری های مرتبط به اینترنت اشیاء شده ‌است.
MicroView - © Maker Media بی نیاز به برنامه نویسی

در سوی دیگر طیف بردهای هوشمند، محصولاتی مانند littleBits هستند که نیازی به برنامه نویسی ندارند. در آغاز بسیاری آن را یک اسباب بازی تلقی می‌کردند، اما این سیستم اکنون بسیار جدی تلقی می‌شود. شرکتهای بزرگ متعددی از آن برای ایده پردازی و ساخت مدلهایی برای مطالعه و آزمایش محصولات نهایی استفاده می‌کنند.

ورود آردوینو-بیت و مهمتر ازآن کلود-بیت که امکان اتصال اینترنت به هر شیء و سپس خودکارسازی آن را هم فراهم می‌کنند- این فرآیند را ساده تر و انعطاف پذیرتر کرده اند. با ورود bitLab، که شهرفرنگی از بیتهای ایجاد شده توسط کاربران است، این در به روی سازندگان حرفه ای و غیر حرفه ای همزمان باز شده است.

اکنون سیستم های مشابه ای مانند آنچه در آزمایشگاه های SAM و Relayr ساخته شده ظاهر شده اند؛ هرچندکه باید منتظر ماند و دید تا چه حد در این بازار دوام خواهند آورد. تا این لحظه littleBits در ایجاد گروه های طرفدار خود پیشرفت فوق العاده‌ای داشته است.
CloudBit - © Maker Media

آردوینو و رزبری-پای – نسل بعدی

گروه های طرفدار آردوینو و رزبری-پای با وجود گروه هایی که سرمایه گذاری های سنگین و عظیمی بر روی سخت افزار و نرم افزار های مشابه کرده‌اند، فضای محدود تری برای برداشتن گام های بعدی خود دارند؛ هرچند هر دو گروه برنامه ریزی های اساسی و متفاوتی انجام داده اند.

با توجه به ورود قریب الوقوع پردازنده های ARM به بازار، آردوینو مدل جدید خود به نام Zero را براساس پردازشگر ARM ارائه خواهد کرد. واضح است که این برد جدید با گذشت زمان جایگزین مدل های Uno و Leonardo خواهد شد؛ تصمیمی که شرکت آردوینو را به سمت ساخت برد های ۳۲ بیتی سوق می دهد. علاوه بر این، برنامه ی Arduino at Heart امکان برنامه نویسی بر روی سایر برد های سازگار با آردوینو- مانند برد آپولو- را خواهد داد.

Arduino Zero  - © Maker Media

رزبری-پای هم بردهای جدید +A و +B خود را عرضه کرده‌است و آنها را جایگزین مدلهای اصلی A و B می‌کند. در طی دو سال از زمان ورود اولین برد رزبری-پای، اعتراضات زیادی در رابطه با نحوه ی ساخت این برد وجود داشته‌است، هرچندکه به نظر نمی‌رسد هیچ یک از این مشکلات مانع موفقیت چشمگیر این برد شده باشد. با این حال هدف از عرضه ی مدل های جدید، خاموش کردن همه این اعتراضات، یکبار برای همیشه بوده است.

به نظر می رسد در کنار دو مدل جدید، باید انتظار بردهای جدیدتر و شاید تخصصی تری را هم از رزبری-پای داشته باشیم. هرچندکه ارائه ی استاندارد HAT از طرف رزبری-پای ممکن است برای مدتی مانعی برای تغییر شکل ظاهری بردها باشد.

______________________________________________________________

منبع: www.makezine.com

Original Article: A Smorgas-board for Your Computing Pleasure Wearables and IoT are driving diversity in the microcontroller market
.By: Alasdair Allan. All images are copyright protected by Maker Media, Inc