Raspberry Pi פולשת לטריטוריה של ארדואינו

חברת Raspberry Pi Foundation מבריטניה, המייצרת את מחשב הכרטיס הפופולרי Raspberry Pi, הפתיעה בסוף השבוע את השוק העולמי כאשר היא חשפה מיקרו-בקר בכרטיס בשם Raspberry Pi Pico. הכרטיס החדש נמכר במחיר של 4 דולר בלבד ליחידה, ומבוסס על שבב מיקרו-בקר מתוצרת עצמית (RP2040), שחברת רספברי פיתחה ומייצרת בעצמה (באמצעות קבלן משנה). עד להכרזה האחרונה היא התמקדה במחשבים שלמים בכרטיס המבוססים על CPU מתוצרת ברודקום.

מחשבי הכרטיסי של רספברי פותחו במקור לצורכי חינוך אולם במהרה אומצו על-ידי מייקרים ומעבדות. בשנת 2013 היא מכרה 700 אלף יחידות, ב-2016 היא הגיעה ל-10 מיליון יחידות ובשנת 2019 היא מכרה כ-30 מיליון מחשבי כרטיס ברחבי העולם. אולם המחשבים הזעירים והזולים האלה היו זקוקים למערכת הפעלה והתחברו אל צגים ומקלדות. כאשר מייקרים רוצים לבנות מוצרים כמו רובוטים, מערכות בקרה או כל מוצר אחר המתחבר אל העולם – הם זקוקים למיקרו-בקר ולא ל-PC – ורובם משתמשים ב-Arduino.

ערכת ארדואינו היא כרטיס פיתוח מתוצרת חברת Arduino האיטלקית המבוסס על מיקרו-בקר מתוצרת Microchip (במקור Atmel) וכרטיס המספק למשתמשים כניסות ויציאות מסוגים שונים, סביבת פיתוח קלה ללימוד, וספריית ענק הכוללת אלפי יישומים וחבילות תוכנה. החברה פירסמה את התכנון כקוד פתוח, וכיום יש עשרות יצרנים המייצרים כרטיסים תואמי ארדואינו, ואקו-סיסטם ענק של יצרנים המספקים מודולים, חיישנים ותוספים המתחברים אל ארדואינו.

רספברי נשענת על הפופולריות העצומה של שפת התכנות פייתון

ההכרזה על כרטיס פיקו ממקמת את רספברי בלב המערכת של ארדואינו, עם חבילת ביצועים שקשה להתחרות בה. המיקרו-בקר מבוסס על שתי ליבות ARM-M0 ועובד במהירות שעון של 133MHz, בהשוואה למהירות שעון של 16MHz בכרטיסי ארדואינו. הוא כולל זיכרון בלתי נדיף פלאש בנפח של 2MByte לאיחסון תוכנה ונתונים, בהשוואה ל-32KByte בארדואינו Uno, זיכרון נדיף מסוג SRAM, לאיחסון זמני של נתונים, בנפח של 264Kb – בהשוואה ל-2Kb בלבד בארדואינו. קיימים הבדלים נוספים (ראו טבלה בתחתית הכתבה) המבטאים את העובדה שיש פער טכנולוגי של עשור בין שני המיקרו-בקרים.

התחרות בין שתי הפלטפורמות אינה קלה. אומנם רספברי מגיעה עם ביצועים גבוהים ומחיר נמוך, אולם ארדואינו ניצבת על רגליים איתנות של קהילה עצומה של ספקים, מודולים תואמים, משתמשים וספריית ענק של יישומים שפותחה על-ידה ועל ידי השותפים והלקוחות. בחזית הזאת רספברי שלפה קלף מפתיע: הפיתוח בוצע בשיתוף פעולה עם קהיליית פייתון, והכרטיסים תואמים לחלוטין ל- MicroPython, שהיא גרסה מקוצרת של Python, שהיא אחת משפות התכנות הנפוצות ביותר בעולם.

ארדואינו מפתחת כרטיס חדש המבוסס על RP2040

כרטיס ארדואינו מבוסס שבב RP2040 של רספברי הנמצא כעת בפיתוח
כרטיס ארדואינו מבוסס שבב RP2040 של רספברי הנמצא כעת בפיתוח

"ההתפתחות הזאת גם מטרידה וגם מלהיבה", כתבו בסוף השבוע מייסד משותף ויו"ר ארדואינו, מאסימו באנזי, והמנכ"ל פאביו ויולנטה, בפוסט שהם העלו בבלוג של החברה. "מייסד ומנכ"ל רספברי, אבן אפטון, עידכן אותנו לאחרונה על הרעיון לפתח מוצר מהפכני שיתבסס על שבב מיקרו-בקר חדש, פרי פיתוח של רספברי. הסקרנות שלנו גאתה ובתוך מספר שבועות התחלנו להשתעשע עם הטכנולוגיה והחלטנו לפתח כרטיס ארדואינו המבוסס על השבב החדש.

"יצאנו מתוך הפורמט של Arduino Nano שגם הוא מופיע בפורמט קטן מאוד. המטרה שלנו היא לספק כרטיס המאפשר יישומי תקשורת אלחוטית כמו Wi-Fi ו-Bluetooth ומתאים ליישומי IoT. הכרטיס החדש יהיה מצוייד ביכולות נוספות, כמו למשל חיישני MEMS מתוצרת STM המספקים מיקרופון ומדידות תאוצה ב-9 צירים, מערך ניהול הספק יעיל וחידושים נוספים. מעבד RP2040 משתמש בזיכרון פלאש חיצוני, ובכרטיס שלנו נוסיף לו זכרון חיצוני בנפח של 16MB".

במקביל, ארדואינו תייבא את כל סביבת הפיתוח שלה אל הכרטיס החדש, ותאפשר לאקו-סיסטמס שלה להתנהל באמצעותו כאילו היא עדיין נמצאת בסביבת ארדואינו – כלומר כל הספריות, שפת הפיתוח והמודולים הנמכרים היום בשוק – יהיו תואמים למעבד החדש. מתוך הדמיית הכרטיס החדש שהיא פירסמה (למעלה) ניתן לראות שיהיה בו ככל הנראה מודול אלחוטי או כונן לכרטיסי SD. השניים מסרו שהמוצר החדש ייקרא Arduino Nano RP2040 Connect. "הוא יהיה זמין בשוק בתוך מספר שבועות".

Digi-Key החלה לשמש כמפיצה רשמית של Paspberry Pi

מפיצת הרכיבים הגלובלית, חברת Digi-Key Electronics, חתמה על הסכם הפצה עם חברת Raspberry Pi והחלה לפעול כמפיצה מורשית בעולם של כל מוצריה. קו המוצרים של רספברי-פיי כולל מחשבים חזקים וזולים וכרטיסי פיתוח המסייעים למהנדסים בכל הרמות. להערכת DGK, מוצרי רספברי נמצאים בתהליך אימוץ גובר לכל רוחב התעשייה, החל מסטודנטים, מייקרים, חברות סטארט-אפ וכלה בחברות אלקטרוניקה גדולות (OEMs). "אנחנו שמחים מאוד שאנחנו יכולים לספק את כל מגוון המוצרים של רספברי-פיי לכל לקוחותינו בעולם, אמר מנהל השיווק הטכני של Digi-Key, דייוויד סאנדיס.

מנהל הפעילות המסחרית של חברת רספברי-פיי, מייק באפמן, אנחנו רואים האצה בשימוש ברספברי-פיי במגוון רחב מאוד של יישומים תעשייתיים, ולכן חשוב לנו מאוד לצרף את Digi-Key למערך ההפצה שלנו, על-מנת שהיא תספק לנו גישה גלובלית אל הלקוחות התעשייתיים. היא תבנה מלאי הכולל את כל המוצרים שלנו, כולל מוצר המחשוב החדש שלנו שהוכרז רק לאחרונה, Compute Module 4, שלהערכתנו הוא מתאים ביותר לסוג הלקוחות של Digi-Key בעולם".

המייקרים הביאו את הבשורה

כרטיסי רספברי פיי היא סדרה של מחשבי כרטיס מתוצרת קרן Raspberry Pi Foundation הבריטית, אשר פותחו במקור לצורכי חינוך אולם במהרה אומצו על-ידי מייקרים ובהמשך על-ידי התעשייה. בשנת 2013 היא מכרה 700 אלף יחידות, בשנת 2016 היא כבר הגיעה ל-10 מיליון יחידות בשנה, ובשנת 2019, על-פי ציוץ מסוף נובמבר של מייסד ומנכ"ל רספרי פיי, אבן אפטון, היא מכרה כ-30 מיליון מחשבי כרטיס ברחבי העולם.

חברת Digi-Key Electronics מהעיירה Thief River Falls במינסוטה, ארה"ב, היא מפיצה גלובלית של רכיבי אלקטרוניים המספקת כ-11 מיליון מוצרים של כ-1,300 יצרנים, שמתוכם כ-2.6 מיליון רכיבים נמצאים אצלה במלאי וזמינים למשלוח מיידי. החברה מספקת משאבים נוספים למהנדסים, בהם EDA וכלי תכנון, גיליונות נתונים, תכנוני ייחוס, תכנים להעמקת הידע ועוד.

למוצרי רספברי פיי באתר החברה: Digi-Key – Raspberry Pi

קונטרון השיקה גרסה תעשייתית ל-Raspberry Pi

מחשב החובבים והמייקרים Raspberry Pi מתחיל לבצע את צעדיו הראשונים אל ליבת התעשייה. חברת Kontron הגרמנית, שהיא אחת מהיצרניות הגדולות בעולם של כרטיסי מחשב ליישומים משובצים, הכריזה על כרטיס פיתוח ומחשב בכרטיס ליישומים תעשייתיים, המבוסס על פלטפורמת המיחשוב הסופר-זולה Raspberry. מדובר בפרוייקט שהתחיל בבריטניה כפרוייקט חינוכי ללא כוונת רווח, במטרה להנגיש את עולם המחשבים בפני תלמידים. הכרטיסים נמכרים תמורת דולרים בודדים ועד היום נמכרו יותר מ-20 מיליון מחשבי רספברי בעולם.

הערכה החדשה קרויה פספרטו (passepartout), וכוללת כרטיס פיתוח התואם למפרטי SBC – Single Board Computer, כרטיס Raspberry Pi במודול3Light – CML, וכרטיס SD הכולל בתוכו התקנה של מערכת ההפעלה Raspian שנבנתה עבור מחשבי Raspberry Pi. מערכת ההפעלה הזו שהיא מערכת הפעלה חופשית המבוססת על מערכת ההפעלה החופשית Debian, שהותאמה למחשבי רספרי.

מפתחים ברספברי, מייצרים בפלטרפורמות אחרות

החברה הסבירה את ההחלטה בכך שחברות רבות מבצעות פיתוח של פתרונות תעשייתיים על-גבי מחשבי רספברי, אולם הייצור נעשה על-גבי פלטפורמות מיחשוב אחרות. בנוסף, כיום קיימים יישומים רבים שפותחו על-ידי קהילת הקוד הפתוח של רספברי, שניתן להשתמש בהם ביישומים תעשייתיים, וחלק מהם אפילו קיבל הסמכה לשימוש במערכת הבריאות. כרטיס הפיתוח החדש מרחיב את היכולות הקיימות של כרטיסי רספברי, באמצעות הוספת ממשקים תעשייתיים כמו USB, איתרנט 10/100Mbit, ממשקי RS 232 ו-RS 485 ואפילו ממשק לערוץ התקשורת הממונע CAN – Controller Area Network.

החברה גם הוסיפה יכולות תצוגה באמצעות HDMI, LVDS ומחברי PiHat ו-Micro SDCard ונקודות התחברות ישירות לחיישנים. הכרטיס כולל קורא כרטיסי SIM וממשקי התחברות למצלמות. להערכת החברה, כרטיסי מחשב מבוססי רספברי מתאימים ליישומי ממשק אדם מכונה, למערכות תקשורת M2M, אוטומציה ביתית, תצוגות של נקודות מכירה, מערכות מידע ובידור ופתרונות אחרים האוסים מידע מחיישנים.