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Browsing posts in: Open Source Hardware

Open Source Hardware 관련 기사들

좀 오래된 기사도 있지만 나름 읽어볼 만 하다.

Adafruit’s revenue has tripled year over year, and the company projects full-year revenue for 2013 will reach $20 million. Customers are not just limited to hobbyists and isolated makers, said Limor Fried, founder of Adafruit.

“What we’re building is really twofold,” said co-founder David Lang. “The individual tool and specific device is great. The other half is this community of people who have assembled.” – OpenRoV

Building a community can give rise to brand loyalty. The RepRap has emerged as the most popular open-source 3-D printer. Founder Adrian Bowyer designed it to be self-replicating and easily modified, so users can print replacement components or experiment with new ones.

New York-based littleBits makes electronic modules that snap together with magnets to make larger circuits. The company makes the designs for the circuits open to the public, but not the schematics for the magnetic connector. The idea is to allow the user base to contribute designs for future circuits and kits, while protecting the product. Founder Ayah Bdeir said the threat of another company copying its designs is always a concern, but it can also be an asset. “It’s kind of a double-edged sword. On the one hand, it does create stress, but it also keeps you competitive,” she said.

Although open-source hardware has largely been seen as existing at the simpler end of the electronics design spectrum, it embraces two major assets within the engineering community—goodwill and collective intelligence—and is being recognised as an important movement with increasing opportunities across both industry and education.

RS now hosts the Open Source Design Centreon designspark.com, the company’s online resource for electronics design engineers.

 Protei Inc (creating open source sailing drones),  Sneel.cc

Google, TI, Intel – 커며셜 제품 / 스타트업 / 아티스트, 하비스트

인터넷 덕택에 서로 collaboration이 가능 (community-driven innovation) – The internet has played a huge role in an growth of open source hardware technologies & communities. The internet  has allowed for quick & easy sourcing and distribution of tools like the laser cutter, 3d printers, prototyping boards. Online Wikis and Forums have been hugely influential to allow for conversation amongst people in remote locations. These have allowed easy distribution of how-to manuals as well as a place to get questions answered fast.

I believe that the forces driving the open source hardware landscape originated from growing accessibility of tools, which has been caused by faster communication (via the web) and cheaper faster shipping of physical goods, which has in turn led to a willingness of companies to do faster cheaper run supplies.

1. Distributors – Seeed StudioSparkfun and Adafruit  / 2. Platform technologies – Robotic platforms(OpenROVDiyDrones), Prototyping platforms – Arduino, Beaglebone… ,  Open Hardware toolkits – Lasersaur, Educational platforms – Little Bits

China is a very interesting space for me to look towards as a country that, due to its lack of IP laws, is rapidly producing hardware. There is fast-paced manufacturing, and inexpensive tools and materials. I believe that China is going to be a huge driving force in the open source hardware landscape. Exemplary of this, I really love Tom Igoe’s “Idle Speculation on the Shanzhai and Open Fabrication

the future of OSHW will be driven by the opportunistic semiconductor companies. The level of openness matters. OSHW will also be driven by the intensely creative and nascent Maker community, by the foresighted in academia, and by the altruism found in human nature. Look for more medical-related projects as professionals without borders look to solve problems, such as a low-cost, open source ECG,i and low-cost infusion pumps.

Further reading:

Maker Faire Shenzhen

지난 4월 6-7일 중국 심천에서 메이커페어가 열렸다. 이번이 3번째인데, 이전까지는 미니 메이커 페어였는데 이번에는 정식 메이커페어의 이름을 달고 규모도 크고 글로벌하게 진행이 됐다. 장소는 심천의 Shekou 지역인데 이곳은 외국인도 많이 사는 것 같고 거리는 중국같지 않게(?) 깔금하고 공방, 갤러리, 카페가 많은 지역이다. 외국인이 꽤 있는 이유는 아마도 이 지역에서 하드웨어 스타트업들이 많이 생기고, 생산을 중국에서 하는 외국 업체들이 많아서이지 않을가 추측을 해본다.

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전시 장소로 가는 길

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메이커페어가 열리는 장소

전시장소는 사거리에 A, B,C,D로 구역을 나누어서 부스가 설치가 되고, 가운데에는 무대가 있어서 매시간 마다 이벤트를 하거나 참가한 메이커를 소개하는 장소이다. 그리고 포럼은 옆의 건물에서 양 이틀간 진행이 되었다.



가운데 무대에서는 드론을 날리거나 이벤트를 진행을 했는데, 아래 사진은 오픈소스 자동차인 OSVehicle 팀이 45분만에 자동차를 조립하는 데모를 보여줬다.

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이 행사에 참여한 업체 및 메이커들은 총 104개 이고, 미국, 영국, 일본 등 해외업체들도 참가를 많이했다. 특히  오픈소스하드웨어 기반으로 Kickstarter에서 펀딩을 받은 업체인 Spark, Hellios,  Protei 등이 눈길을 끌었다. 이중 부스에 참가한 기업으로는 Atmel, Intel이 부스의 규모가 컸고 각각 아두이노 관련된 제품과 갈릴레오를 이용한 응용들을 전시를 했고, TI의 경우는 LaunchPad등의 제품을 전시를 했다.

이외에 3D 프린터(50만원 이하의 제품도 있음), 개발 보드류, 드론, 패션관련 웨어러블, IoT 제품들이 전시가 되었고, 재미있었던 것 중 하나는 Flappy Bird를 자동으로 하는 로봇이 흥미로웠다. 이것은 이미지 프로세싱을 해서 iPad를 터치하는 것인데, 절대 죽지 않는다. ^^

더 많은 사진 보기 ==> https://www.flickr.com/photos/jbkim/sets/72157643931955115/ 

이번 메이커페어에서 느낀점

  • 미국의 메이커페어는 마치 축제같고 거대한 반면 우리나라의 메이커페어는 주로 취미로 뭔가를 만드는 것들이 많은 반면 중국은 이것을 가지고 사업을 하는 메이커들이 많다.
  • SeeedStudio가 행사를 잘 기획함 – 단지 Maker Fair뿐 아니라, 이 행사의 앞뒤로 IDF(인텔 개발자 포럼 행사), 창업 관련 컨퍼런스, Shenzhen지역의 공장 투어, CITE(China Information technology exhibition)을 묶어서 12일짜리 프로그램으로 외국인들을 초대하고 있다.
  • OSHW 분야가 rapid prototyping에서 production을 촉진하고 있고, 이런 흐름이 가속화 되고 있다.
  • 이를 돕는 것으로 인텔의 에디슨같은 모듈과 중국 공장의 생산(Shenzhen Effect)뿐 아니라 중국의 아이디어(Beijing Maker Space)가 이를 촉진하고 있다.
  • 전세계 H/W Startup들의 중국 생산이 가속화 될 것 같음 – 부품 소싱능력, 생산 능력, 아직까지는 낮은 인건비.

최근 언론에 소개된 SeeedStudio의 기사This Manufacturing Hub Is Also Becoming the Center of Chinese Creativity

SPI of Arduino

SPI of Arduino

UnoD11 or ICSP4D12 or ICSP1D13 or ICSP3
Mega256051 or ICSP450 or ICSP152 or ICSP3

SPI 신호들은 ICSP핀이나 보드의 우측 상단(AREF 있는 쪽)에 같이 연결된 경우도 있으나, 그렇지 않은 경우도 있다. 그러므로 SPI를 사용하는 쉴드를 디자인 할 경우 라우팅을 쉽게하기 위해 한쪽만 SPI를 사용하려면 ICSP핀 쪽에만 연결을 하면 된다.

Arduino Ethernet 라이브러리 업데이트

WZnet 칩 W5100, W5200과 W5500을 지원하는 통합 아두이노 라이브러리인 Arduino Ethernet 라이브러리를 업데이트 했다. 기존 코드에서 달라진 점은 다음과 같다.

  • Arduino IDE 1.5.x 지원 : Arduino Due를 지원하기 위함.
  • Due용  SPI 드라이버 추가
  • W5200및 W5500의 경우 SPI드라이버 속도를 높였다. 무려 42Mhz까지 지원
  • w5100::read_data함수의 파라미터의 형 변경
  • flush() 함수 추가

Arduino IDE 1.5.xx를 지원하기 위해서는

  • 32비트 SAM용 SPI 드라이버가 추가 되야한다.
  • IDE 1.5.x의 폴더 구조가 바뀌어서 헤더파일 include가 변경된다.아래 그림 참고…  예를 들면 #include “w5100.h”가 #include “utility/ w5100.h” 이런 식으로…


  • AVR코드와의 구별은 #if defined (ARDUINO_ARCH_AVR)로 한다.

W5500 SPI


데이터 시트에는 이론상 80Mhz까지 가능하다고 나오지만 실제로는 33Mhz 정도가 최대 SPI clock으로 명기해 놓고 있다. 그리고 Atmel SAM에서  SPI clock은 다음과 같이 결정된다. 즉 메인 클럭을 분주해서 사용을 하는데, 아두이노에서는 84Mhz를 메인으로 사용하므로 14Mhz, 28Mhz, 42Mhz, 84Mhz가 설정이 가능하다.



아두이노 코드에서는 다음과 같이 클럭을 분주해서 42Mhz가 가능하다. 1로 분주하면 84Mhz 인데, 칩에서는 80Mhz까지만 지원하므로 84Mhz는 지원이 안된다. 42에서 84는 갭이 크다…

참고로 아두이노에서 W5100의 SPI는 4Mhz로 설정이 되어 있으니, 거의 10배 이상이 빨라짐~~

Arduino 코드에서 WIZnet칩 구별하기

WIZnet 칩

WIZnet 칩중에서 SPI가 지원되는 칩은 W5100, W5200 그리고 W5500이 있다. 이중 W5100은 아두이노에 적용이 되어 Ethernet Shield 및 Arduino Ethernet 보드에 사용이 되고 있다. 물론 W5200으로 만든 Ethernet Shield도 있고 W5500으로 만든 Ethernet Shield도 있다. 그리고 최근에는 아두이노 팀에서 W5500으로 Ethernet Shield를 만들고 있다. 이렇게 3가지 칩으로 적용된 보드가 있는데, 그럼 코드에서 이 칩들을 구별할 수 있는 방법이 있는가?

Arduino 코드에서 WIZnet칩 구별하기

W5100, W5200, W5500의 칩들의 기본 기능은 같지만 H/W적으로는 패키지도 다르고 핀도 다르고, 내부 메모리 맵도 다르다. 모두 SPI 를 사용하지만 칩을 제어하기 위한 SPI format도 다르다. 그리고 W5100은 소켓이 4개이고 나머지 칩들은 모두 8개의 소켓을 지원한다.

코드에서 이들 칩을 구별을 하려면 이 칩들의 내부 레지스터를 읽어서 각 칩들에만 유효한 값을 확인해서 비교를 해야한다. 다행히 W5200과 W5500은 칩의 버젼을 구분하는 레지스터가 있다. 따라서 이들 2칩을 구분하면 3개중 2개를 구분이 되니 W5100은 구분이 가능하다. 즉 W5200이 경우 version 레지스터(0x001F)를 읽으면 0x03이 읽히고, W5500의 경우 0x0039 번지를 읽으면 0x04가 읽힌다.


아두이노 코드

아래 코드는 아두이노 Ethernet 코드를 수정하여 만든 코드이고, Webserver.ino에서 테스트를 했다.

관련 코드는 : https://github.com/jbkim/Differentiate-WIznet-Chip

W5500 Examples on Parallax

작년 말에 Parallax Activity board에 W5500 드라이버를 포팅을 했다. 오늘은 관련된 예제 프로그램들을 모두 포팅해서 github에 올렸다. 이중 흥미로운 것은 Html 5 지원 Webserver인데, 브라우저에서 실시간으로 변동되는 데이터를 그래프로 보여주는 응용이다.

At the end of last year I ported the W5500 driver on the Parallax Activity board. Today, I ported all the related network example and posted on my github. Most interesting example is the Html 5 Webserver showing the real time data in the graph.


오픈 소스 하드웨어를 위해 정부가 할 일?

오픈 소스 하드웨어

업무때문에 2010년도에 아두이노팀을 만나고 오픈소스 하드웨어에 관심을 갖게되어서 뉴욕에서 열린 오픈하드웨어 서밋에도 참석을 하고, 메이커페어도 참석을 했다. 이후에 아두이노 IDE가 다국어 버젼을 지원을 할때, 한국어 번역도 하고(덕분에 지금도 버젼이 바뀌면 메일이 온다…) OSHW definition 도 번역을 했다.  최근 아두이노의 영향때문에 크라우드 펀딩 사이트인 Kickstarter.com에도 아두이노로 검색을 하면 161여개의 프로젝트가 뜬다.



국내에도 오픈소스 하드웨어에 대한 관심아 졌는데 특히 정부에서도 이 분야에 관심을 가지고 있는듯 하다. 미래창조과학부의 보도 자료에 의하면 2017년까지 ICT R&D예산 총 8.5조를 투자하는데 이중 15대 미래서비스 중 하나로 들어가 있는 것이 ICT D.I.Y서비스 이다. 물론 IoT플랫폼도 오픈 소스 하드웨어와 관련이 있다. 그런데 몇가지 궁금한 점이 있다.

“한류(국산) 오픈 소스 하드웨어 플랫폼”?

기술적으로 국산 오픈 소스 하드웨어 플랫폼이 가능하려면 사용되는 모든 부품 특히 MCU를 만들어야 하는데, 호환성 없는 즉 전혀 생소한 개발 환경의 제품을 만들어 내지는 않을까 우려가 된다. 즉 한국형이라는 말로 정말 한국에서만 쓰이는… 또는 정부 과제를 위한 사업들로 전락하는 것은 아닌지 우려스럽다.

개인적인 바램은 이런 사업으로 중소기업 또는 개인이 이런 플랫폼으로 쉽게 자신의 아이디어를 구체화하고 검증하며 시제품을 만드는데 도움을 줘야한다.

특히 요즘은 하나의 제품을 만드는 것이 단순히 하드웨어를 만드는 것 뿐만 아니라 S/W, 스마트폰 앱, 인터넷 서비스 까지 신경을 써야하기 때문에 이런 부분의 전문가들이 서로 협업을 할 수 있는 공간과 미국의 TechShop처럼 Tool들의 사용법을 가르치고 사용할 수 있는 기반이 필요하다.

또한 해외의 유명 커뮤니티처럼 국내에서도 이런 커뮤니티를 육성하고 지원을 해줄 수 있는 제도도 필요하다. 국내의 카페형 커뮤니티는 너무 폐쇄적임…

너무 이상적인 이야기인가?