Aplicaciones

Las características de estas plataformas de ser de hardware y software libre les permiten a los usuarios el desarrollo de una amplia gama de aplicaciones. Otro factor importante es el bajo costo de estas placas. Esta una característica importantísima porque la mayoría de los hardware especializados en diferentes ramas como la electrónica, instrumentación y control, por solo mencionar las más importantes para la Ingeniería Automática, son vendidos por empresas a un costo no muy asequible para la mayoría de los usuarios. A un bajo costo estas plataformas brindan un sin número de posibilidades. Además sus puertos de E/S les permiten ser utilizadas para la recolección y procesamiento de datos provenientes de sensores, lo que las convierten en unos recursos muy viables para proyectos relacionados con las mediciones y otras disímiles aplicaciones.

1.4.1. Aplicaciones de PCDuino

Este versátil miniordenador posee gran potencia de cómputo con 1GB de memoria RAM y puertos de E/S que le permiten la comunicación con dispositivos periféricos. En el trabajo del Dr. Alejandro Medina Santiago (Santiago, 2015) se aprovechan estas características para realizar una interfaz gráfica electrónica implementando una etapa de comunicación serial con los datos analógicos para ser procesados digitalmente por una computadora. Otro ejemplo de aplicación de esta plataforma lo constituye el trabajo realizado en la Universidad Coventry (Gómez et al., 2015). En el mismo se utiliza PCDuino para recolectar las mediciones de consumo de potencia en máquinas y transmitirlas vía WIFI a una web externa para mostrar los datos remotamente a cualquier tipo de dispositivo (PC, Teléfono, Tablet). La principal ventaja que brinda dicha placa para este tipo de aplicaciones es la disponibilidad de pines GPIO y canales de entrada analógica para realizar la recolección de los datos.

1.4.2. Aplicaciones de Odroid

Muchas son las aplicaciones que tiene el miniordenador Odroid-C2 dadas sus características de hardware y software. Entre ellas se destaca la publicación de la revista Odroid Magazine que utiliza esta plataforma para desarrollar un dispositivo IoT (Internet of Things) (Kernel, 2016). En este trabajo se controla la iluminación del hogar utilizando una placa Odroid-C2 y una fotorresistencia. El sistema puede encender y apagar las luces adecuadamente garantizando así un bajo consumo de energía y un correcto funcionamiento. Además, los usuarios pueden ser avisados desde un dispositivo IoT por medio de mensajes SMS enviados a sus teléfonos móviles.

También en la publicación de la revista Odroid Magazine “Sistema IoT de notificación y conservación del ambiente de una bodega de vino”(Kernel, 2017) se puede encontrar cómo se utiliza la plataforma Odroid para el monitoreo de variables importantes en el proceso de conservación del vino. En este proyecto se monitoriza las condiciones de fermentación de la bodega utilizando un sensor de temperatura, humedad e iluminación. Además el sistema permite notificar al usuario si no se cumplen las condiciones de fermentación a través de un SMS.

1.4.3. Aplicaciones de Raspberry Pi

Este miniordenador, como lo indica este calificativo, es una computadora en miniatura. En términos más técnicos, es una Single Board Computer (SBC) o computadora de una sola placa, que cuenta con diversas entradas para conectar diferentes piezas de hardware. En el proyecto realizado en la Universidad Tecnológica de Pereira (Restrepo Lacerna, 2015) se aprovechan estas bondades para crear un vehículo que puede ser controlado remotamente utilizando internet. La plataforma Raspberry es utilizada para el control del vehículo y aloja el servidor para la web a través de la cual es controlado el vehículo. Su GPIO es aprovechado para conectar los motores que mueven el vehículo y su respectivo control. La conexión a esta plataforma de sensores para el procesamiento de los datos es utilizado en varios trabajos. Ejemplo de lo antes mencionado es el proyecto realizado en el Departamento de Ingeniería en Electrónica y Comunicación de la Escuela de Ingeniería Saveetha (Sasikala and Joseph, 2014). En el mismo se emplea Raspberry Pi para la

medición de temperatura en tiempo real, o sea como nodo de monitoreo. El sensor de temperatura es conectado al GPIO de la plataforma Raspberry utilizando una breadboard y el miniordenador se encarga de procesar los datos y almacenarlos para después poder ser mostrados.

1.4.4. Aplicaciones de Arduino

Debido a su bajo costo, la característica de ser una plataforma de hardware y software libre, la capacidad de operar sin un sistema operativo y otras propiedades, la plataforma Arduino es una de las más utilizadas en proyectos de electrónica (Carbonell Polo and De la Rosa Morrón, 2013). En la mayoría de estos proyectos se utiliza Arduino para recolectar y procesar datos provenientes de sensores como es el caso del trabajo realizado por Matías Presso y Carlos Posse (Presso and Posse, 2011). Se utiliza la plataforma Arduino para recolectar los datos provenientes de los sensores que a su vez registran los cambios físicos de un Goniómetro y se utiliza MatLab para procesar y analizar estos datos. En el mismo, el autor plantea que se elige la plataforma Arduino para la etapa digital debido a que se trata de un hardware libre y su diseño es especial para un ágil desarrollo de prototipos y proyectos de electrónica dedicados a las mediciones.

Esta plataforma también se puede encontrar integrada con otras placas como la Raspberry Pi como es el caso del proyecto realizado por David Rolando Suárez Mora en conjunto con otros autores (Mora et al., 2016). En éste se utilizan de forma integrada Raspberry Pi y Arduino para para el manejo de un brazo robótico mediante una aplicación Android. El primero permite la interacción del sistema con su entorno a través de una interfaz gráfica sobre un sistema operativo Android para su uso en un dispositivo móvil, y el segundo realiza la conexión con los servomotores de un brazo robótico. En este caso Arduino es el encargado de enviar y recibir las señales hacia y desde los sensores y motores del brazo robótico.

1.5. Consideraciones finales

En lo referente a la temática de plataformas de desarrollo basadas en software y hardware libre, la implementación de estos sistemas en proyectos de domótica, electrónica, adquisición de datos, etc., constituye un tema interesante y de gran actualidad. El empleo de

estas plataformas en la enseñanza de la ingeniería ha sido estudiado en diversos trabajos. Además de su bajo coste, su principal ventaja es tener una gran comunidad de usuarios desarrolladores, por lo que hay disponibles multitud de tutoriales, herramientas, ejemplos de uso, librerías y hardware de E/S.

Por todo lo anterior y dado que los resultados de la presente investigación se implementarán en los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, Carrera Automática, y de que se dispone de 3 de las plataformas Arduino Mega 2560, sumado a las ventajas mencionadas en este capítulo, nos damos a la tarea de implementar prácticas de laboratorio relacionadas con las mediciones basadas en la tecnología de Arduino.