FORTRONIC POWER E NON SOLO - PROGETTAZIONE OPEN SOURCE - Fare Elettronica
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
PROGETTAZIONE
OPEN SOURCE
FORTRONIC POWER
E NON SOLO
UN MONDO MIGLIORE UNA VALIDA ALTERNATIVA
CON I PROGETTI Open Source AI CONDENSATORI CERAMICI MULTISTRATO
e di Mark Patrick, Mouser Electronics
sommario
SOMMARIO idee di progetto SPECIALE ILLUMINOTRONICA
Fare Elettronica
2019 IoT
ON DEMAND?
Guida completa OpenHAB: Appuntamenti da non perdere 17
IoT: la sfida del long range (Lora, NB-IoT,
n.383-384/2018 Piattaforma per domotica DIY - Parte 2 5 SigFox…)
Dai big data agli smart data con l’intelligenza
Home Automation: Controllo della centrale 10 artificiale
Fare business con l’iot
FORTRONIC POWER
Innogy con la piattafoma Conrad Connect
E NON SOLO
Iniziative speciali 18
UN MONDO MIGLIORE UNA VALIDA ALTERNATIVA
CON I PROETTI OPEN SOURCE AI CONDENSATORI CERAMICI MULTISTRATO
MODENA FIERE 19 - 20 GIUGNO 2019E di Mark Patrick, Mouser Electronics
I pannelli applicativi di Illuminotronica
Cover OPEN SOURCE- With Template.indd 2 12.03.18 12:02
Near zero energy building
The digital retail experience
Cover OPEN SOURCE- With Template.indd 2 12.03.18 12:02
tecnologie Internet Of Things Open Lab
Startup e innovazione
Academy
Instabilità tannica nelle batterie agli ioni
Organo Ufficiale Direttore responsabile di litio: se la conosci la eviti 21
Assodel Laura Baronchelli di Franco Musiari
Associazione l.baronchelli@tecnoimprese.it
Distretti
Elettronica Guida completa OpenHAB: 23 news
Italia Hanno collaborato a questo numero: Piattaforma per domotica DIY – P1
Francesco Fioroni, Irma Garioni, Ivan Scordato di Ivan Scordato
Girolamo, D’Orio, Maurizio Sorrentino, Rutronik a Electronica 2018 29
Giovanni D’Amore, Mark Patrick
Domotica pronta a decollo Starday e WRG saranno a Electronica 2018 30
IMPAGINAZIONE grazie all’open source 25
Mara Florian di Mark Patrik, Mouser
SEGRETERIA REDAZIONE e TRAFFICO
GLI INSERZIONISTI
redazione@tecnoimprese.it
Alba Elettronica 16 www.alba-pcb.com Rutronik 19 www.rutronik.com
Consorzio Tecnoimprese Scarl Elettromeccanica Ecc 24 www.eccmec.it Sge-Syscom 4 www.sge-syscom.com
Via Console Flaminio 19 - 20134 Milano Eurotek 2, www.eurotek.it Traco 23 www.tracopower.com
Tel. 02 210.111.1 - Fax 02 210.111.222
Mouser 42 www.mouser.com
MARKETING E PUBBLICITÀ
Tutti i diritti sono riservati.
commerciale@tecnoimprese.it
© Copyright
Tutti i diritti di riproduzione
o di traduzione degli articoli
pubblicati sono riservati. AMMINISTRAZIONE
Manoscritti, disegni e
fotografie sono di proprietà Tel 02 210111237
di CONSORZIO TECNOIMPRESE amministrazione@tecnoimprese.it
SCARL. È vietata la
riproduzione anche parziale
degli articoli salvo espressa
autorizzazione scritta
dell’editore. I contenuti PREPRESS & STAMPA
pubblicitari sono riportati Servizi Tipografici Carlo Colombo
senza responsabilità, a puro
titolo informativo. Roma
I dati acquisiti saranno
trattati anche con l’ausilio
di mezzi elettronici per fini EDITORE
contrattuali, gestionali,
statistici, commerciali, Consorzio Tecnoimprese Scarl
di marketing. Il titolare
del trattamento Consorzio
Via Console Flaminio 19 - 20134 Milano
Tecnoimprese Scarl, Tel. 02 210.111.1 - Fax 02 210.111.222
nella persona del suo
rappresentante legale. Il cons@tecnoimprese.it
responsabile del trattamento
dei dati Elena Baronchelli,
cui ci si può rivolgere per far
valere i propri diritti in base INTERNATIONAL ISSUE
alla normativa vigente.
Diffusione internazionale a cura:
Reg. Tribunale Milano
Consorzio Elint
n. 506 del 19/6/89 Consorzio Elettrimpex Lumen International
3
COME FARE
Guida completa OpenHAB: Piattaforma per
domotica DIY - Parte 2
In questo articolo vedremo come è possibile installare e configurare OpenHAB sulle principali
piattaforme software e hardware, comprese le board Raspberry Pi in pochi passi, cominciando
a sfruttare le sue potenzialità sin da subito.
di Ivan Scordato
N
ell’articolo precedente, installato ed aggiornato. La directory in cui installare
abbiamo introdotto Aggiungere la variabile JAVA_HOME OpenHAB non deve contenere degli
OpenHAB, un software Open System Environment in Windows: spazi, creiamo quindi una cartella
Source sviluppato in Java, la cui in C:\ chiamandola ad esempio
architettura è basata principalmente openHAB2.
sul framework Eclipse SmartHome
e che utilizza Apache Karaf in Fase di Installazione
combinazione con Eclipse Equinox
per la creazione di un Open Services I file di installazione di OpenHAB
Gateway (OSGi). vengono distribuiti tramite un
Si tratta di una piattaforma di file zip. Per completare la fase di
sviluppo software per la domotica installazione, bisogna seguire questi
molto interessante e versatile grazie semplici passaggi:
al suo alto grado di compatibilità 1. Scaricare l’ultima versione dalla
con i principali SO. pagina di download.
Per completare con successo la fase 2. Decomprimere l’archivio nella
di installazione e configurazione 1. Naviga in Pannello di controllo directory scelta precedentemente
iniziale, basterà seguire alcune -> Sistema -> Modifica le variabili di (C:\openHAB2
semplici istruzioni, che se eseguite ambiente per l’account.
correttamente ci permetteranno di 2. Creare una nuova variabile avente
raggiugere il nostro obbiettivo. come valore l’indirizzo della cartella
di installazione di Java.
INSTALLAZIONE 3. Aggiungi la variabile di ambiente
Qui di seguito vengono elencati di sistema JAVA_HOME in Windows
i procedimenti da seguire per 4. Naviga in ->Pannello di controllo
installare OpenHAB sui principali SO. -> Sistema e sicurezza -> Sistema ->
Impostazioni di sistema avanzate ->
Installazione su Windows Variabili d’ambiente -> Variabili di
Prerequisiti sistema
Assicurarsi che il software Java sia 5. Crea una nuova variabile di
sistema, basata sulla directory di
installazione Java.
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
5
Il mondo dell’elettronica in un marchio
ATTIVI –PASSIVI— SISTEMI EMBEDDED - DISPLAY
Delta Elettronica srl ,sul mercato dal 1978,è un distributore nazionale specializzato nei componenti passi-
vi,attivi,elettromeccanici,Soluzioni Visive e Sistemi embedded
Delta Elettronica è in grado di fornire un servizio, grazie a canali internazionali, di ricerca e rivendita di componenti in allocazione e
obsoleti, sottoponendo tutti i prodotti non provenienti da canali ufficiali a testing presso strutture qualificate e fornendo, su richiesta del
cliente, COC e certificati di conformità.
Viale del Ghisallo, 16 — I-20151 Milano — Italy
+39 02485611242
come fare
set.default.OPENHAB_
Una volta decompresso l’archivio, Avremo bisogno di collegarci alla USERDATA=%OPENHAB_HOME%\userdata
aprire la directory e avviare lo script console di OpenHAB, operazione set.default.OPENHAB_
start.bat e attendere che venga possibile utilizzando lo script LOGDIR=%OPENHAB_USERDATA%\logs
set.default.KARAF_HOME=%OPENHAB_
eseguito. presente in C:\openHAB2\runtime\ RUNTIME%
bin\client.bat, oppure utilizzando set.default.KARAF_BASE=%OPENHAB_
3. Aprite il vostro Web browser un client SSH standard, come ad USERDATA%
preferito e collegatevi all’indirizzo esempio Putty e KiTTY, impostando set.default.KARAF_DATA=%OPENHAB_
USERDATA%
http://localhost:8080 una sessione con i parametri
set.default.KARAF_ETC=%OPENHAB_
4. Selezionate il pacchetto di seguenti: USERDATA%\etc
set.default.PATH=%PATH%;%KARAF_
BASE%\lib;%KARAF_HOME%\lib
# Java Application
wrapper.working.dir=%KARAF_BASE%
wrapper.java.command=%JAVA_
HOME%\bin\java
wrapper.java.mainclass=org.apache.
karaf.wrapper.internal.service.Main
wrapper.java.classpath.1=%KARAF_
HOME%\lib\boot\*.jar
wrapper.java.classpath.2=%KARAF_
DATA%\lib\wrapper\*.jar
wrapper.java.library.path.1=%KARAF_
DATA%\lib\wrapper\
OpenHAB che intendete utilizzare Host: 127.0.0.1
Una volta selezionato il Porta: 8101 # Java Parameters
pacchetto appropriato, si Username: openhab wrapper.java.additional.1=-Dkaraf.
presenterà una schermata di Password: habopen home=”%KARAF_HOME%”
selezione dell’interfaccia utente wrapper.java.additional.2=-Dkaraf.
e sarà possibile procedere con la Procediamo con il processo di base=”%KARAF_BASE%”
configurazione. automazione: wrapper.java.additional.3=-Dkaraf.
1. Apri la console di OpenHAB e data=”%KARAF_DATA%”
Avvenuta con successo l’installazione immetti i due comandi seguenti: wrapper.java.additional.4=-Dkaraf.
di OpenHAB, all’interno della cartella feature:install service-wrapper etc=”%KARAF_ETC%”
di installazione adesso troveremo wrapper:install --name “openHAB2” wrapper.java.additional.5=-Dcom.
diverse nuove cartelle. --display “openHAB2” --description sun.management.jmxremote
“openHAB 2 Service” wrapper.java.additional.6=-Dkaraf.
Percorsi principali 2. Arresta l’istanza di openHAB startLocalConsole=false
Applicazione openHAB C: \ digitando logout nella console. wrapper.java.additional.7=-Dkaraf.
openHAB2 \ runtime
3. Aggiorna il file in C:\openHAB2\ startRemoteShell=true
Ulteriori file aggiuntivi C: \
openHAB2 \ addons userdata\etc\openHAB2-wrapper.
Configurazione del sito C: \ conf, sostituendo il contenuto con wrapper.java.additional.8=-Djava.
openHAB2 \ conf quello riportato qui di seguito. endorsed.dirs=”%JAVA_HOME%\
File di registro C: \ openHAB2 \ Modificare la prima voce OPENHAB_ jre\lib\endorsed;%JAVA_HOME%\
userdata \ logs
Dati utente come database rrd4j
HOME in modo da farla corrispondere lib\endorsed;%KARAF_HOME%\lib\
C: \ openHAB2 \ userdata alla directory di installazione di endorsed”
Configurazione del servizio C: \ openHAB. wrapper.java.additional.9=-Djava.
openHAB2 \ userdata \ etc
ext.dirs=”%JAVA_HOME%\jre\lib\
Avvio automatico di openHAB #***************************** ext;%JAVA_HOME%\lib\ext;%KARAF_
Per far si che OpenHAB si avvii in ************************** HOME%\lib\ext”
automatico all’avvio del sistema in # openHAB2-wrapper.conf for
Windows Service Installation
background, è necessario impostare wrapper.java.additional.10=-
# openHAB installation dir
il processo OpenHAB come servizio (Adapt this first setting to your Dopenhab.home=”%OPENHAB_
di Windows. system) HOME%”
set.default.OPENHAB_HOME=C:\ wrapper.java.additional.11=-
openHAB2
Per far si che OpenHAB si avvii in Dopenhab.conf=”%OPENHAB_
# Wrapper Properties
automatico all’avvio del sistema in set.default.OPENHAB_
HOME%\conf”
background, è necessario impostare CONF=%OPENHAB_HOME%\conf wrapper.java.additional.12=-
il processo OpenHAB come servizio set.default.OPENHAB_ Dopenhab.runtime=”%OPENHAB_
RUNTIME=%OPENHAB_HOME%\runtime
di Windows. HOME%\runtime”
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
7
cOME FARE
wrapper.java.additional.13=- di openHAB; all’utilizzo di una board Raspberry
Dopenhab.userdata=”%OPENHAB_ 3. Eliminare i seguenti file e cartelle Pi 3.
HOME%\userdata” dall’installazione esistente: Assicurarsi di avere il materiale
wrapper.java.additional.14=- userdata \ etc \ all.policy seguente:
Dopenhab.logdir=”%OPENHAB_ userdata \ etc \ branding. • Memory Card micro SD di almeno
properties
USERDATA%\logs” 16 GB;
userdata \ etc \ branding-ssh.
wrapper.java.additional.15=-Dfelix. properties • Tastiera e mouse USB, bluetooth o
cm.dir=”%OPENHAB_HOME%\ userdata \ etc \ config. Wireless;
userdata\config” properties • Un monitor con ingresso HDMI;
userdata \ etc \ custom.
wrapper.java.additional.16=-Dorg. properties
• Alimentatore da 5V 2,5A con
osgi.service.http.port=8080 userdata \ etc \ custom.system. connettore micro USB;
wrapper.java.additional.17=-Dorg. properties • Box case – Facoltativo.
osgi.service.http.port.secure=8443 userdata \ etc \ distribution. Per alimentare correttamente il
info
wrapper.java.maxmemory=512 Raspberry Pi, è indispensabile
userdata \ etc \ jre.properties
userdata \ etc \ org.openhab.
utilizzare un alimentatore da almeno
# Wrapper Logging Properties addons.cfg 2.5 A.
wrapper.console.format=PM userdata \ etc \ org.ops4j.pax. Cominciamo con il download
url.mvn.cfg
wrapper.console.loglevel=INFO dell’ultima versione di openHABian
userdata \ etc \ overrides.
wrapper.logfile=%OPENHAB_ properties dal reposity Github e del software
USERDATA%\logs\wrapper.log userdata \ etc \ profile.cfg Win32 Disk Imager, che ci
wrapper.logfile.format=LPTM userdata \ etc \ startup. permetterà di scrivere l’immagine SO
wrapper.logfile.loglevel=INFO properties nella memory card. Scaricabile dal
userdata \ etc \ system.
wrapper.logfile.maxsize=10m properties
sito sourceforge.net.
wrapper.logfile.maxfiles=5 userdata \ etc \ version. Una volta completati i download,
wrapper.syslog.loglevel=NONE properties possiamo procedere all’installazione,
userdata \ cache seguendo il procedimento seguente:
# Wrapper Windows Properties userdata \ tmp 1. Estrarre l’immagine openHABian
wrapper.console.title=openHAB2 Eliminare inoltre la cartella di dall’archivio compresso appena
wrapper.ntservice.name=openHAB2 runtime e qualsiasi file presente nel scaricato in un percorso a piacere
wrapper.ntservice. percorso userdata \ etc il cui nome 2. Inserire la memory card nel
displayname=openHAB2 inizia con org.apache.karaf; computer
wrapper.ntservice. 4. Estrarre il contenuto 3. Aprire con i privilegi di
description=openHAB 2 Service del file zip della versione appena amministratore il programma WIn32
wrapper.ntservice.dependency.1= scaricata nella cartella di Disk Imager appena scaricato
wrapper.ntservice.starttype=AUTO_ installazione esistente; 4. Selezionare il percorso dove
START 5. Quando richiesto, non abbiamo salvato l’immagine del SO e
wrapper.ntservice.interactive=false sovrascrivere i file esistenti. la memory card sulla quale vogliamo
4. Aprire il prompt dei comandi con Raspberry Pi installarlo.
privilegi di amministratore e digitare Per installare ed utilizzare OpenHAB 5. Cliccare su “Scrivi immagine”
i seguenti comandi: su una board Raspberry Pi, è 6. Attendere che la scrittura vada
C:\openHAB2\userdata\bin\ possibile optare per tre soluzioni: a buon fine prima di rimuovere la
openHAB2-service.bat install
• Utilizzare l’immagine precompilata micro SD dal computer.
net start “openHAB2”
OpenHABian, basata sul SO Per instaurare un collegamento
Raspbian, disponibile sul sito con la rete, è possibile collegare
Fase completata. Adesso OpenHAB ufficiale la Raspberry Pi al router con un
verrà eseguito automaticamente • Installare la piattaforma da cavo Ethernet, oppure configurare
ad ogni avvio del sistema. repository openHABian per operare in modalità
Aggiornamento di OpenHAB Runtime • Tramite installazione manuale Wi-Fi.
Attualmente per Windows non è Se sulla micro SD della vostra Nel caso in cui si voglia optare per
disponibile uno script che permetta Raspberry Pi è già presente un l’utilizzo dei Wifi, è possibile farlo
l’aggiornamento automatico del SO configurato per adempiere prima di rimuovere la micro SD dal
software, quindi nel caso in cui a determinati compiti, potete computer, accedendo alla partizione
si voglia aggiornare la propria installare OpenHAB da terminale. primaria della scheda e tramite il file
versione di OpenHAB, bisogna farlo Altrimenti vi consiglio di utilizzare explorer, aprire il file openhabian.
manualmente, scaricando la versione l’immagine precompilata da conf con un editor di testo qualsiasi.
che si preferisce dalla pagina di installare sulla micro SD. Identificare la riga dove sono
download e seguire i passaggi indicati i parametri di accesso
seguenti. Installazione su Micro SD alla rete wifi, decommentarla e
1. Interrompere il processo openHAB modificare i campi di identificazione
se è attualmente in esecuzione; La procedura di istallazione quì (wifi_ssid = “My SSID Wi-Fi” e wifi_
2. Fare un Backup dei file principali di seguito riportata, si riferisce psk = “password123”).
FARE ELETTRONICA n. 385/386
387/388 - Ottobre/Novembre
Dicembre 2018/Gennaio
2018 2019
9
Adesso non resta altro che inserire completo dei componenti aggiuntivi
la micro SD nell’apposito slot della con il seguente comando:
Raspberry Pi, collegare al RPi il sudo apt-get install openhab2-
monitor, tastiera, mouse e il cavo di addons
alimentazione. Sistemi basati su Yum o Dnf
Al primo avvio bisognerà aspettare Le informazioni del repository RPM
circa 15-40 minuti prima che la fase devono essere definite all’interno
di completamento sia conclusa, dopo di un file, che deve essere creato
la quale sarà possibile configurare in /etc/yum.repos.d/openhab.
a proprio piacimento OpenHAB repo, riempiendolo con il seguente
- OUT NOW!
digitando sul terminale: contenuto. RUTRONIKER 2018 re!
ledge and mo
sudo openhabian-config Technology, Know
18
Installazione tramite package [openHAB-Stable] name=openHAB com/rutroniker20
2.x.x Stable baseurl=https:// Visit www.rutronik.
repository dl.bintray.com/openhab/
Per chi ha già installato un sistema rpm-repo2/stable gpgcheck=1
gpgkey=https://bintray.com/user/
operativo sulla propria Raspberry Pi e downloadSubjectPublicKey?usernam
vuole installare OpenHAB, può farlo e=openhab enabled=1
in pochi minuti.
Il procedimento qui di seguito è Dopo sarà possibile installare
valido anche per altre piattaforme openHAB tramite il seguente
basate su Linux, diverse da comando, tenendo presente che per
Raspbian (Es. Debian, Ubuntu, i sistemi che lo supportano, dnf può
OpenHAB 2 può essere installato, essere usato al posto di yum:
oltre che manualmente, anche da sudo yum install openhab2
repository, operazione che permette Il primo avvio può richiedere fino a
di risparmiare tempo quando non 15 minuti.
si ha bisogno di un’installazione Una volta avviato, se è stato
personalizzata. configurato correttamente tutto
Sono disponibili 3 versioni di quanto, dovresti essere in grado
OpenHAB, tra le quali consiglio di raggiungere la dashboard di
l’installazione dell’ultima versione, in OpenHAB 2 visitando l’indirizzo
quanto stabile e già testata. http://openhab-device: 8080.
Qui di seguito i passaggi da seguire.
Quando si sceglie di installare un
Sistemi basati su Apt componente aggiuntivo, openHAB lo
1. Aggiungere la chiave del scaricherà da Internet al momento.
repository Bintray openHAB 2 Se si ha intenzione di tenere il
al gestore pacchetti e installa computer offline, è consigliato
l’estensione che permette di installare anche il pacchetto
utilizzare il protocollo HTTPS: completo dei componenti aggiuntivi
2. wget -qO - ‘https://bintray.com/ con il seguente comando:
user/downloadSubjectPublicKey?user sudo yum install openhab2-addons
name=openhab’ | sudo apt-key add - Avvio automatico di OpenHAB
sudo apt-get install apt-transport- Se la fase di installazione è andata Elettronica
http a buon fine, è possibile avviare
nel mondo
3. Aggiungere il repository openHAB openHAB e configurarlo per essere Componenti high-tech
2 all’elenco delle fonti apt di eseguito automaticamente ad ogni
sistema: avvio del sistema. per le vostre innovazioni
echo ‘deb https://dl.bintray.com/ Sistemi basati su sysVinit Annoverati tra i principali distributori di componenti elettronici,
openhab/apt-repo2 stable main’ | (ad es. Ubuntu 14.x, Debian Wheezy siamo in grado di offrire in tutto il mondo un vasto portafoglio
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ e precedenti): di prodotti, un supporto tecnico competente in fase di sviluppo
openhab2.list sudo /etc/init.d/openhab2 start e progettazione, soluzioni personalizzate per la logistica nonché
4. Successivamente, risincronizzare sudo /etc/init.d/openhab2 status un‘ampia gamma di servizi.
l’indice del pacchetto: sudo update-rc.d openhab2 defaults
sudo apt-get update Semiconduttori Display e schede
5. Ora installare openHAB con il Sistemi basati su systemd Componenti passivi Tecnologie di archiviazione
seguente comando: (ad es. Debian 8, Ubuntu 15.x, Componenti elettromeccanici Tecnologie wireless
sudo apt-get install openhab2 Raspbian Jessie e successivi):
sudo systemctl start openhab2. Informazioni su RUTRONIK:
Quando si sceglie di installare un service +39 (02) 40 95 11 | italia_MI@rutronik.com
componente aggiuntivo, openHAB lo sudo systemctl status openhab2. Committed to excellence
scaricherà da Internet al momento. service
Se si ha intenzione di tenere il sudo systemctl daemon-reload
www.rutronik.com
computer offline, è consigliabile sudo systemctl enable openhab2.
installare anche il pacchetto serviceCOME FARE
Un mondo migliore con i progetti
open source
La piattaforma fa vendere il progetto di Mark Patrick,
A parte il problema delle licenze, Mouser Electronics
i progetti open source attirano
l’attenzione della community
dei maker per un certo numero
di ragioni, una delle quali è
l’espandibilità. Essi rappresentano la
piattaforma perfetta a partire dalla
quale realizzare un’applicazione ed
è proprio il concetto di piattaforma
che promuove la vendita del
progetto.
Un’analogia calzante è quella di un
app store di uno smartphone: una
app sviluppata per uno smartphone
utilizzando l’ambiente di sviluppo
e il framework di programmazione
(la “piattaforma”) del produttore
Open source: questo è il nuovo modello di riferimento per dello smartphone permette di
la creatività. L'accesso a software gratuito, unitamente alla eliminare buona parte degli oneri
disponibilità di hardware a basso costo, consente a chiunque legati alla realizzazione di una
app (il “progetto”) che può quindi
di realizzare oggetti che in passato avevano relegato nel mondo essere distribuita attraverso lo
dei sogni e ciò può contribuire a migliorare la società nel suo store. Lo stesso concetto è valido
complesso. per i progetti open source. Non
è sufficiente sviluppare un SBC
(Single Board Computer) e renderlo
disponibile a titolo gratuito, anche
I
l dominio dell’open source può va diffondendo in altri comparti. se questa è la modalità alla base
essere invitante e ambiguo nello dell’avvio di parecchi progetti.
stesso tempo: invitante perchè Anche se in alcuni progetti open I maker si indirizzano verso un
in effetti mantiene ciò che promette source esiste inevitabilmente un ambiente in grado di supportare lo
e ambiguo perchè ciò che promette aspetto commerciale in quanto sviluppo dei loro progetti ma che
sembra troppo bello per essere vero. chiunque persegue i propri obiettivi, non richiede loro di realizzare la
è innegabile che se qualcosa (come piattaforma. Si tratta tuttavia di una
Il concetto alla base di open source ad esempio la IP) è offerta in scala mobile perchè alcuni progetti
ha avuto origine nel settore software modalità open source, chiunque ha open source mettono a disposizione
con community senza scopo di lucro la facoltà di utilizzarla, modificarla una piattaforma più completa
come Free Software Foundation e o distribuirla senza incorrere in rispetto ad altri.
GNU Project. Al giorno d’oggi questo nessun costo. Gli sviluppatori non
concetto si è esteso all’hardware e, dovrebbero ignorare il problema E’ tuttavia innegabile che i progetti
più in generale, a livello di sistema. delle licenze, ovvero la modalità open source contribuiscono ad
L’idea di poter accedere a una utilizzata per la protezione della abbassare le barriere di ingresso
proprietà intellettuale (IP) senza IP fondamentale a beneficio della per chiunque e ciò incoraggia
incorrere nei costi associati da community. Le licenze, in ogni caso, persone con competenze e capacità
utilizzare come base per lo sviluppo non hanno l’obiettivo di impedire molto diversificate a iniziare a
di un prodotto commerciale è ancora l’innovazione che rappresenta il vero programmare e sviluppare progetti
in larga misura limitato ai settori e proprio punto di forza del concetto non solo per il proprio piacere
legati alla tecnologia, anche se di open source. personale ma anche per soddisfare
l’interesse verso questo approccio si
FARE ELETTRONICA n. 385/386
387/388 - Ottobre/Novembre
Dicembre 2018/Gennaio
2018 2019
11COME FARE
esigenze specifiche. Questo potrebbe e pertanto il maker dovrà possedere mediante un’operazione di porting
essere descritto come l’evoluzione le conoscenze e le competenze (che prevede l’adattamento del
dei progetti open source che porta necessarie per operare in entrambi software per consentirne l’uso su un
alla “democratizzazione” della questi domini. hardware diverso) sul target. Poichè
tecnologia. Sono numerosi gli La modalità di implementazione il sistema target potrebbe non essere
esempi di persone che utilizzano del codice di basso livello è molto basato su una MPU con la medesima
progetti molto diffusi come Arduino probabilmente il mezzo migliore per architettura dell’host, è necessario
e Raspberry Pi per realizzare progetti differenziare le soluzioni open source ricorrere a un cross-compilatore
di qualsiasi tipo. Ovviamente i e rappresenta quindi per un maker che ha il compito di compilare
progetti che attirano maggiormente un ottimo metodo per decidere qual un’applicazione scritta per una
l’attenzione mediatica sono quelli è il progetto più appropriato per i MPU in modo tale da consentirne
che si propongono di far progredire propri scopi. Nel caso un maker si l’esecuzione su una differente
la ricerca in particolari settori senta più a suo agio nell’utilizzare architettura di processore (il target,
scientifici. Progetti di questo tipo (o imparare a utilizzare) l’ambiente appunto).
spesso prevedono operazioni di Linux, avrà a disposizione Nel caso di un progetto che prevede
acquisizione dati, azionamento ed un’ampia gamma di opportunità una MCU le opzioni a disposizione
elaborazione, ovvero lo scenario basate su microprocessori (MPU) sono più numerose: esso potrebbe
perfetto per i progetti open source. particolarmente efficienti e con essere basato su un progetto open
prestazioni elevate. Se invece source come Arduino o mbed oppure
Per qualcuno è molto più semplice
sviluppare un esperimento basato
su un progetto come Arduino che
utilizza azionamenti e sensori
piuttosto che progettare qualcosa
che deve essere controllato da
un normale PC. Questa apertura è
oggigiorno alla base della popolarità
dei progetti open source.
La fase iniziale
Il costo dell’hardware destinato alla
community dei maker è ovviamente
mantenuto intenzionalmente
basso perchè lo scopo dei progetti
e incoraggiare le persone a fare
esperimenti con essi e il costo
non deve quindi rappresentare
un ostacolo. Il vero investimento
per avviare la sperimentazione Figura 1: Suddivisione tra MPU e MCU
è rappresentato dal tempo, la
maggior parte del quale verrà un maker non è attratto dall’idea utilizzare la piattaforma software
speso per acquisire le conoscenze di realizzare una distribuzione del produttore. In ogni caso
necessarie per realizzare qualcosa di Linux, l’alternativa è prendere in l’ambiente di sviluppo software sarà
significativo. considerazione progetti basati su specifico per il particolare progetto
microcontrollori (MCU), caratterizzati considerato.
Nei progetti open source hardware e da minori prestazioni ma non per
software sono intrinsecamente legati questo meno efficaci. In alcuni casi è prevista la
e, sotto molti aspetti, i progetti combinazione di parecchie opzioni.
stessi contribuiscono alla definizione La divisione tra MPU e MCU è La piattaforma Edison Development
di queste due componenti. E’ riportata in figura 1 dove vengono Platform (http://www.mouser.
inevitabile che per trasformare classificate alcune delle schede co.uk/new/Intel/intel-edison) di
un concetto in qualcosa di reale disponibili sulla base del processore Intel è un ottimo esempio. Basata
utilizzando soluzioni open source utilizzato. In sintesi, se una scheda sul SoC Edison essa supporta
a un certo punto sarà richiesta la utilizza una MPU è probabile che schede break-out (ovvero schede
scrittura di codice di basso livello Linux sarà il sistema operativo che di prototipazione contenente il
per, ad esempio, impostare i bit in costituirà la piattaforma software componente interessato già saldato)
un registro per l’accensione dei LED (o perlomeno quello consigliato) sia Arduino sia non, il che significa
o avviare un motore. Un’attività . Lo sviluppo delle applicazioni che il codice di basso livello può
di basso livello come questa può sarà, in teoria, più semplice: esse essere generato in C in modo nativo
essere svolta solamente utilizzando potranno essere scritte utilizzando oppure utilizzando il linguaggio di
un software che è “consapevole” un sistema host (come un PC su programmazione e l’ambiente di
dell’hardware su cui verrà eseguito cui gira Linux) e quindi trasferite sviluppo di Arduino.
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
12tecnologie
Porte e periferiche API (Application Peripheral su una scheda caratterizzata da
Una parte molto consistente del Interface). La disponibilità e maggiori prestazioni o dotata di più
movimento dei maker sta utilizzando il supporto per le porte e le periferiche.
la tecnologia per interagire con periferiche presenti sulla scheda
il mondo reale, il che comporta e una piattaforma ricca di risorse La fase successiva
un’espansione della piattaforma dovrebbero essere elementi da tenere Il numero di progetti open source
attraverso porte e periferiche. La in considerazione durante il processo ora disponibili può apparire sotto
modalità di realizzazione dipende decisionale che porta alla scelta del certi versi sconcertante, ma un’ampia
in parte da ciò che la piattaforma progetto su cui basare l’applicazione. possibilità di scelta non è mai di
è in grado di offrire e da ciò per sé negativa. Mouser supporta
che la comunità che supporta la Porting e migrazione progetti open source di community
piattaforma può fornire. Nella scelta di una piattaforma, come Arduino e UDOO, fornitori
l’obiettivo del progetto è un altro commerciali come Adafruit e Seeed
Arduino (http://www.mouser. importante elemento da tenere Studio (http://www.mouser.co.uk/
co.uk/arduino) è una piattaforma in considerazione: nel corso dello seeedstudio), oltre a produttori di
espandibile che utilizza shield sviluppo il progetto potrebbe semiconduttori come Intel, ST e
(ovvero schede aggiuntive) e sketch richiedere più risorse rispetto a NXP. Alcuni progetti, ad esempio
(programmi software) per creare quelle offerte dalla scheda. L’impatto BeagleBoard (http://www.mouser.
soluzioni “su misura”. Le schede di questo problema può essere co.uk/beagleboardorg), sono
Arduino sono disponibili in svariate maggiore o minore a seconda che sostenuti da un singolo produttore
versioni ciascuna corredata dalle il progetto sia basato su una MCU che supporta una community
proprie periferiche e nel caso queste oppure su una MPU. Tipicamente focalizzata su una particolare
non siano sufficienti le schede una MPU dispone di una potenza di famiglia di prodotti. La possibilità
possono essere espanse mediante elaborazione nettamente superiore di avere una visione ad alto livello,
shield che si collegano tramite rispetto a quella di una MCU ma, ossia a livello di sistema, di tutte le
gli header (basette) presenti sulle soprattutto, l’architettura di una risorse richieste da un’applicazione
schede stesse. L’ambiente di sviluppo MPU di solito supporta Linux, costituisce un’ottima base di
riconosce e supporta gli shield semplificando di conseguenza il partenza in quanto rappresenta
ufficiali semplificando l’utilizzo delle porting dell’applicazione su un un valido ausilio nella scelta della
funzionalità aggiuntive. processore più potente. Questa è piattaforma. Se un’applicazione, ad
una delle principali motivazioni per esempio, richiede la connettività
Le schede basate su MPU sulle quali scegliere Linux come piattaforma cellulare con GPS è possibile
gira Linux includono funzionalità software. utilizzare lo shield
standard come la connettività in FONA 808 Cellular & GPS di Adafruit
modalità wireless (Wi-Fi, Bluetooth) Le architetture delle istruzioni usate (http://www.mouser.co.uk/adafruit)
e cablata (Ethernet). Il notevole nelle MCU variano in funzione del compatibile con le schede base
interesse per Linux è in buona parte produttore anche se, nel mondo dei Arduino.
dovuto al fatto che questo sistema maker, le architetture di riferimento
operativo supporta un gran numero sono sostanzialmente due: AVR e La compatibilità con lo “standard”
di funzionalità standard come quelle ARM. Mentre Atmel è proprietaria Arduino è ormai all’ordine del
appena segnalate, semplificandone della propria architettura AVR, molti giorno in quanto dà la possibilità di
quindi l’accesso da parte delle produttori di semiconduttori hanno integrare più progetti open source
applicazioni. Per le funzionalità ottenuto in licenza l’IP di ARM per in una singola applicazione. Un
hardware non standard il supporto sviluppare una gamma più vasta ottimo esempio è rappresentato
viene fornito attraverso una libreria di MCU. Anche se Arduino è stato da UDOO Neo (http://www.mouser.
di funzioni, comunemente nota ideato utilizzando l’architettura co.uk/udoo). Questo computer
come BSP (Board Support Package). del core AVR e sono attualmente su scheda singola basato su
I produttori potrebbero fornire una disponibili schede basate su un processore applicativo i.MX
BSP per le loro schede e, nel caso core sia a 8 sia 32 bit, in tempi 6SoloX fa girare Android o Linux
non fosse disponibile, il progetto recenti l’offerta è stata ampliata supportando nel contempo sketch e
Yocto rappresenta sicuramente un per includere MCU basate su altre shield di Arduino. Le schede open
valido ausilio. Yocto è un progetto architetture come ad esempio ARM. source vengono ora utilizzate come
open source basato su Linux per alternative economiche di ben più
l’hardware embedded e prevede una Oltre ad Arduino, le schede costose apparecchiature di misura
modalità che permette di generare open source equipaggiate con e collaudo in un’ampia gamma di
una BSP per una scheda specifica. MCU sono in prevalenza basate ambiti e applicazioni. Grazie alla loro
Ciò è importante perchè in questo sull’architettura ARM e molte di convenienza, queste schede possono
modo si crea un “ponte” tra il kernel, loro supportano mbed, l’ambiente essere molto più economiche da
l’hardware e il software applicativo di sviluppo software di ARM. Una dispiegare rispetto ad analoghe
per consentire l’accesso alle piattaforma hardware e software soluzioni concepite per applicazioni
risorse della scheda (come porte e comune semplifica il porting o industriali, rendendo quindi possibile
periferiche) attraverso un’interfaccia la migrazione di un’applicazione continua a pagina 16
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
13come fare
Una valida alternativa ai condensatori
ceramici multistrato:
i condensatori polimerici Panasonic di Cristina Paveri,
Caratteristiche costruttive e vantaggi a confronto
Nella progettazione dei
convertitori CC-CC la selezione
dei condensatori di ingresso
e di uscita è fondamentale: lo
dimostra il dato che circa il 99%
dei problemi di progetto associati
ai regolatori switching e lineari è
correlabile all’utilizzo improprio
dei condensatori (fonte National
Semiconductor IC Power book).
Una possibile soluzione è fornita dai Figura 1-Condensatori polimerici in alluminio
condensatori polimerici. Panasonic
produce diverse tipologie di
condensatori polimerici: multistrato
in alluminio SP-Cap e al tantalio
POS-CAP.
Le figure 1 e 2 ne illustrano le
caratteristiche costruttive.
I condensatori polimerici a ridotto
fattore di forma si differenziano
costruttivamente dai condensatori
ceramici multistrato MLCC come
mostrato in fig. 3.
I condensatori polimerici, come i Figura 2-Condensatori polimerici al tantalio
tradizionali condensatori elettrolitici
in alluminio, presentano elevati
valori di capacità ed eccellenti
caratteristiche di polarizzazione
non ottenibili con i condensatori
ceramici multistrato, una resistenza
serie equivalente ESR minima e
bassa induttanza serie equivalente
ESL. Analizziamone più in dettaglio
le caratteristiche:
- I condensatori polimerici offrono
prestazioni di stabilità in frequenza
della capacità molto simili a Figura 3-Condensatori ceramici multistrato
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
15come fare
quelle dei condensatori ceramici - Inoltre, i condensatori ceramici
multistrato (fig. 4). sono fragili e sensibili agli shock
termici e quindi richiedono
- A parità di ingombro e volume, con particolari misure durante il
i condensatori polimerici è possibile montaggio superficiale per evitare
raggiungere valori di capacità elevati rotture che possono causare difetti
non ottenibili con i condensatori elettrici di contatti intermittenti,
ceramici multistrato MLCC. resistenza variabile, perdita di
- Nei condensatori MLCC la capacità o eccessive correnti di
capacità dipende fortemente dalla dispersione.
polarizzazione CC a causa dei - La maggior parte dei condensatori
materiali dielettrici ferroelettrici ceramici mostra effetti piezoelettrici
utilizzati costruttivamente; la in grado di generare segnali
capacità dei condensatori MLCC varia indesiderati in alcuni circuiti o
significativamente con la tensione che si manifestano come rumore/
CC applicata (fig. 5), al contrario disturbi.
i condensatori polimerici non Conclusione
presentano variazioni significative di Nella progettazione circuitale è
capacità. necessario considerare diversi fattori Figura 4 Capacità vs Frequenza
La densità e la stabilità della nella scelta dei condensatori oltre
capacità in funzione della alle caratteristiche già descritte,
polarizzazione CC dei condensatori ad esempio costi e dimensioni,
polimerici permette di ridurre i applicazioni di utilizzo, livelli
costi perché diminuisce il numero di di tensione, valori di capacità
componenti richiesti. e di resistenza ERS. Secondo
Panasonic i condensatori polimerici
- La figura 6 mostra le caratteristiche rappresentano una valida alternativa
di temperatura tipiche: per ai condensatori MLCC per:
i condensatori polimerici la - Tensioni comprese tra 16 e 35 V
capacità aumenta parallelamente - Capacità comprese tra 47 µF e 560
all’aumento di temperatura, mentre µF
le caratteristiche dei condensatori - Case B e D.
MLCC variano in base al tipo di
dielettrico, ma evidenziano una Riferimento: White paper Panasonic
dipendenza dalla temperatura che “Polymer capacitors vs MLCCs”
può causare guasti prematuri.
continua da pagina 13
Figura 5 Variazione di capacità
installare praticamente dovunque Considerazioni conclusive
apparati elettronici per il rilevamento L’aumento del numero di progetti
e l’acquisizione di dati. Il problema in hardware e software a basso costo
questo caso non è solo la durata ma, di tipo open source ha già portato
forse più importante, la precisione. Le a nuove scoperte. La possibilità per
apparecchiature di test professionali chiunque di accedere secondo una
sono calibrate in modo da fornire un modalità mai sperimentata prima
grado di precisione garantito, mentre a questi progetti è l’elemento che
una versione realizzata da un maker ha le potenzialità necessarie per
può non essere in grado di assicurare cambiare e migliorare il nostro
i medesimi livelli di affidabilità e modo di vivere. Mouser supporta
ripetibilità. In ogni caso, poter attivamente la community dei maker
disporre di qualche dato è meglio che non solo rendendo disponibile a
non averne alcuno e in un contesto stock una gamma molto ampia di
di questo tipo la prospettiva di creare componenti, ma fornendo a corredo
apparecchiature specifiche per la una grande quantità di contenuti
particolare applicazione considerata educativi e di informazioni. In
è il vero valore aggiunto per gli questo modo i maker hanno a
esperti della prossima generazione disposizione tutte le risorse per
che consentirà loro di fare nuove e approfondire le loro conoscenze
importanti scoperte riguardo al nostro più rapidamente e, di conseguenza, Figura 6 Variazione percentuale della capacità con
mondo, e non solo. ridurre i tempi di realizzazione delle la temperatura
loro applicazioni.
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
16SPECIALE ILLUMINOTRONICA
Renesas Electronics
uno dei principali fornitori di soluzioni avan-
zate basate su dispositivi a semiconduttori
famiglia RAA210xxx offre eccezionali
prestazioni elettriche etermiche
attraverso un substrato conduttivo
che trasferisce il calore sulla
superfice della scheda eliminando la
necessità di utilizzare un dissipatore
o laventilazione forzata. Applicazioni
con spazio disponibile molto limitato
si avvantaggiano dell’alta densità
di potenza gestibile dal package
HDA, solitamente non raggiungibile
con un approccio a componenti
discreti. I moduli digitali RAA210xxx
adottano l’architetturadi controllo
brevettata da Renesas denominata
R
enesas Electronics, annuncia possibilità di essere configurati “run- ChargeMode™ in grado di garantire
una nuova famiglia di moduli time” attraverso un sottoinsieme efficienze di picco fino al 96% e
digitali di potenza incapsulati di comandi PMBus e lacapacità comunque superiori al 90% nella
dotati di PMBus™. I cinque moduli di una telemetria completa e il maggior parte delle condizioni
digitali RAA210xxx offrono alte monitor del sistema. Nel caso in operative. La risposta ai transitori
prestazioni e avanzate funzioni di cuifossero necessarie funzioni di in un solo ciclo di clock permette
telemetria mantenendo allo stesso controllo più complesse, è possibile di ridurre il valore della capacità
tempo la semplicità di utilizzo tipica migrare sulla famiglia pin-to-pin diuscita e quindi di ridurre costo e
dei moduli analogici di Renesas. compatibile ISL827xM che aggiunge spazio occupato sulla scheda.
Questi dispositivi sono dei completi le funzionalità di current sharing Principali caratteristiche dei moduli
regolatori step-down che, partendo tra più moduli, l’accesso a tutti i digitali RAA210xxx:
da una tensione di ingresso di 12V comandi PMBus attraverso il software • Corrente di uscita da 25A a 70A
o 5V, sono in grado di generare una PowerNavigator™ e una memoria • Ampio range della tensione di
singola uscita con una corrente non volatile per il salvataggio della ingresso: da 4.5V a 14V
di 25A, 33A, 50A o due uscite da configurazione. • Tensione di uscita programmabile:
25A e 70A. La famiglia RAA210xxx Alta efficienza, alta velocità, alta da 0.6V a 5V
è ideale per alimentare complesse densità di potenza • Accuratezza della tensione di
FPGA, DSP, ASIC e memorie utilizzati Philip Chesley, VicePresidente uscita del ± 1.2% al variare del
ad esempio in server, sistemi di della Divisione “Industrial Analog carico e della temperatura.
storage, sistemi di rete ottici e and Power” di Renesas Electronics • Architettura di controllo
apparati telecom. Ogni dispositivo è Corporation sottolinea, che “i nostri ChargeMode™
incapsulato all’interno di un modulo moduli digitali accelerano il “time • Frequenza di switching
High Density Array (HDA) ad alta to market” dei progetti in cui si selezionabile da 296kHz a 1.06MHz
dissipazione termica e integra il desidera adottare una soluzione • L’architettura “Compensation-
controller, i MOSFET, l’induttore ed i digitale sempliceda utilizzare ed a free” mantiene il modulo stabile
componenti passivi. Per completare basso costo”, inoltre “la famiglia anche al variare delle caratteristiche
l’intero stadio di alimentazione è di moduli digitali RAA210xxx dei condensatori di uscita dovuta
sufficiente aggiungere i condensatori ribadisce la leadership di Renesas all’invecchiamento o alla variazione
di ingresso e di uscita. nella possibilità di realizzare POL della temperatura.
La famiglia RAA210xxx è la versione (Point Of Load) per alimentazioni • Completa protezione contro sovra
semplificata e low cost dei moduli multi-rail complesse con alta densità tensioni (OV) e sotto tensioni (UV)
digitali ISL827xM e pin-to-pin di potenza, alta efficienza e alta in ingresso e uscita e registrazione
compatibile con questa famiglia. velocità di risposta ai transitori.” degli allarmi.
I moduli RAA210xxx offrono la Il package proprietario HDA della
FARE ELETTRONICA n. 387/388 - Dicembre 2018/Gennaio 2019
17Puoi anche leggere
