Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/arduino-day-2014-kleine-elektronik-fuer-kleines-geld-1403-105447.html    Veröffentlicht: 29.03.2014 12:55    Kurz-URL: https://glm.io/105447

Arduino Day 2014

Kleine Elektronik für kleines Geld

Der Arduino blickt auf eine mehrjährige Erfolgsgeschichte zurück. Golem.de versucht das Warum zu ergründen und überlegt, wie es weitergehen könnte.

"Ich frage mich, was man mit so einer schwachbrüstigen Hardware auf einer mobilen Plattform anstellen soll", meinte 2009 Forenschreiber Captayne. Verglichen mit einem Raspberry Pi, Beagle Board oder dem Intel Galileo wirken die meisten Arduino Boards auch heute immer noch mehr als schwachbrüstig. Doch die Anzahl der Arduino-Verwender geht längst in die Hunderttausende. Sie konnten die Frage nach dem Sinn und Zweck für sich offenbar beantworten.

Auch Schreiber Lincoln hatte damals in gewisser Weise recht: Rein aus Hardwaresicht war der Arduino keineswegs revolutionär. Entwicklerboards mit preiswerten Mikrocontrollern gab es bereits. Die PIC-Mikrocontroller und dazugehörige Entwicklerkits waren schon in den 1990er Jahren zu hobbytauglichen Preisen zu haben. Und es gab die Basic Stamps, die deutlich teurer waren, aber auch für heutige Verhältnisse über kleine Maße verfügten und per Basic zu programmieren waren.

Was anders lief

Der Erfolg des Arduino hat nichts mit dessen Hardware zu tun. Um ihn herum ist vielmehr in kurzer Zeit ein umfangreiches Ökosystem entstanden, das eine Vielzahl von Menschen - und Firmen - mit unterschiedlichsten Zielen und Interessen begeistert und vereint.

Hinter vielen früheren Mikroprozessoren-Plattformen stand seitens der Anbieter meist das Konzept, den Benutzer an die Programmierung eines (bestimmten) Mikroprozessors heranzuführen. Oder es war eine reine Entwickler-Plattform, das endgültige Projekt wurde mit einer später zu produzierenden Platine umgesetzt. Zielgruppe waren üblicherweise Menschen mit technischem Vorwissen.

Der Arduino-Erfinder Massimo Banzi hingegen verfolgte von vornherein ein anderes Ziel: Das Board, auf dem entwickelt wurde, sollte auch im endgültigen Projekt eingesetzt werden. Und der hard- wie softwaremäßige Lern- und Arbeitsaufwand sollte auf ein Minimum reduziert werden, um auch IT-fernen Menschen den Zugang zu ermöglichen. Deswegen ist die Arduino-IDE immer noch ein sehr reduzierter Editor.

Gleichzeitig kann die Plattform mitwachsen. Ein Profi kann auch mit AVR Studio, C-Programmierung und selbst aufgesetzten Cross-Compiler-Chains dem Arduino Leben einhauchen.

Shields für jeden

Ein anderer wichtiger Erfolgsfaktor ist die Konsistenz der Plattform: Bereits die erste Arduino-Serie besaß die charakteristischen Pin-Reihen zum Anschluss von Peripherie. Aufgrund ihrer Positionen am oberen und unteren Rand der Platine konnten sie Zusatzplatinen stabil aufnehmen, ohne dass der Anwender zusätzlichen Montageaufwand betreiben muss. Dieses Layout wurde über all die Jahre beibehalten. "Shields" und die dazugehörigen Bibliotheken, die vor sechs oder sieben Jahren konzipiert wurden, laufen ohne Probleme auf aktuellen Arduino-Boards. Das ist keine Selbstverständlichkeit in der IT-Szene - und es ist attraktiv für Firmen. Erweiterungen für Entwicklerboards sind häufig ein Nischengeschäft. Aufgrund der Verbreitung der Arduino-Plattformen können Shield-Produzenten mit größeren Stückzahlen kalkulieren - was den Stückpreis senkt, und damit die Plattform selbst wiederum attraktiver macht.



Die Community für jeden



Die ersten Nutzer des Arduino waren Kunststudenten, keine Elektroniker oder klassischen ITler. Die Internetforen und Webseiten für Mikroelektronik und Mikrocontroller-Projekte mit ihrer Fachsprache dürften für sie eher unverständlich gewesen sein.

Die Arduino-Community beherrscht nach all den Jahren die einschlägigen Fachbegriffe, doch sie ist immer noch anders. Künstler, wissbegierige Jugendliche und alte Elektronikhasen treffen dort aufeinander, auf Augenhöhe. Nicht das Fachsimpeln steht im Vordergrund, sondern das konkrete Projekt. Die Ideen sind zuweilen unorthodox und Ingenieuren mögen manchmal die Haare zu Berge stehen, doch je einfacher es funktioniert und je mehr Leute es nachmachen können, desto besser.

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Arduinos für jeden Geschmack

Die Arduino-Familie ist inzwischen fast unübersichtlich groß. Dieses Bild des Stammbaums ist beeindruckend. Dabei enthält es nur die offiziellen Arduino-Modelle, die Liste der "arduino-kompatiblen" Modelle ist noch einmal bedeutend länger. Käufer haben die freie Wahl. Je nach dem, ob die reine Größe, die Leistung, zusätzliche Anschlüsse oder ein spezieller Verwendungszweck im Vordergrund stehen.

Zu viele Arduinos?

Es erinnert ein wenig an die frühen 1980er Jahre, als Computer-Hersteller begannen, IBM-PCs zu kopieren und der Begriff "kompatibel" sehr unterschiedlich ausgelegt wurde. Auch "Arduino-kompatibel" wird mittlerweile verschieden interpretiert. Manche reduzieren es auf die mechanische und elektrische Kompatibilität zu den charakteristischen Arduino-Pin-Reihen.

Viele Benutzer beziehen es aber auch auf die vollständige Kompatibilität zur Arduino-IDE und der Vielzahl an frei verfügbaren Bibliotheken und Shields. Doch gerade dieser Punkt wird bei der Vielzahl an Variationen selbst innerhalb der Arduino-Familie immer schwerer. Das macht den Markt für Käufer zunehmend unübersichtlich. Die Gefahr steigt, dass Einsteiger mit einem Arduino oder einem Klon anfangen, der an den Bedürfnissen oder am angedachten Zweck vorbeigeht.

Mit dem Arduino Certified Program versucht SmartProjects, die Firma hinter Arduino, ein wenig Ordnung hineinzubringen und ein Mindestmaß an Kompatibilität und Voraussetzungen zu definieren. Das erste Produkt unter diesem Zertifikat ist der Intel Galileo, der jedoch gleich die Nützlichkeit des Zertifikates in Frage stellt. Denn der Galileo ist konzeptbedingt nur eingeschränkt kompatibel zu bestehenden Bibliotheken und Shields.



Der Arduino der Zukunft



Wie bereits eingangs angeführt: Die Technik des Arduino war schon bei dessen Einführung nicht "cutting-edge". Der IT-typische Wettlauf um mehr Rechenleistung und mehr Arbeitsspeicher findet sich in Ansätzen aber auch beim Arduino wieder. Beim Arduino Due wurde der traditionelle Atmega-Mikrocontroller sogar gegen einen ARM M3 getauscht, um mehr Leistung herauszukitzeln. Doch damit ist der Arduino formal immer noch meilenweit entfernt von den Leistungsdaten eines Beagle Boards oder Intel Galileo.

Doch diese Boards lassen sich auch kaum mehr auf dem "blanken Metall" programmieren - noch wird jemand tatsächlich low-level programmieren wollen, wenn er komplexe Aufgaben lösen muss, die solche Rechenpower erfordern.

Arduino-Hybride, wie der Gertduino, der UDOO und der angekündigte Arduino Tre, zeigen eine Möglichkeit, wie der Widerspruch zwischen leistungsfähiger Hardware und maschinennaher Programmierung aufgelöst werden kann.

Doch gerade die hardwarenahe Programmierung ist es, was den Arduino-Ansatz auszeichnet. Deswegen werden zukünftige Arduinos abseits der Hybrid-Idee wohl nicht unbedingt schneller und fetter sein.

Sie werden kleiner werden: für jedermann programmierbare Plattformen, die in ein Knopfloch passen. Sie werden dünner werden: Das Ausdrucken von Schaltkreisen für Arduinoboards auf Papier und papierähnlichen Materialien funktioniert bereits mit haushaltsüblichen Tintenstrahldruckern. Sie werden noch weniger Strom benötigen: Der Atmel Attiny 13A kommt bereits mit nur 0,19 Milliampere und 1,8 Volt aus. Hoffentlich gibt es demnächst auch mehr Arduinos mit integriertem Akku.

Auch bei der Software gibt es noch Potenzial. Grafische Werkzeuge zur Arduino-Programmierung wie den Modkit gibt es bereits - aber noch haben sie gegenüber der klassischen Arduino-IDE noch keine echten Vorteile. Aber auch hier werden wir wohl eine Weiterentwicklung sehen - womöglich sogar inklusive der einfachen Integration für populäre Shields.

Es ist noch nicht zu spät

In der Arduino-Community gilt: Keine Idee, kein Projekt ist zu verrückt. Wer partout keinen sinnvollen Verwendungszweck für einen Arduino findet, sollte einfach mal einen unsinnvollen erwägen. Eine Drehzahlanzeige für ein Hamsterrad zum Beispiel ist nicht sonderlich nützlich, aber eine schöne Demonstration, dass man doch etwas mehr von Technik versteht. Für den Kauf eines Arduinos ist es nie zu spät.  (am)


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