Arduino: el triunfo del hardware libre.

David Cuartielles es un ingeniero electrónico, nacido de Zaragoza, docente en universidad pública de Malmö en Suecia, en donde también investiga en objetos conectados y herramientas educativas y único español de equipo de cofundadores de Arduino, una palabra de las mas pronunciadas en el mundo de la tecnología que da el nombre también a una startup convertida ya una micro-multinacional debido al éxito de mundial de su placa electrónica con microcontrolador, por Adolfo Plasencia. 

Arduino es, al tiempo, una plataforma de creación de prototipos electrónicos de código abierto basado en flexibilidad, hardware libre, bajo coste y software fácil de usar pensado para compartir. Está dirigido a artistas, diseñadores, aficionados y cualquier persona interesada en la creación de objetos o entornos interactivos. El microcontrolador de la placa se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). La placa Arduino puede ser independiente o se pueden comunicar con el software que se ejecuta en un ordenador (por ejemplo, Flash, Processing, MaxMSP). Mediante ella se puede controlar desde un PC, todo tipo de sistema mecánicos, sensores, motores, etc.

Arduino, es en realidad, consecuencia lógica de la Ley de Moore que dice que cada 18 meses los chips duplican su capacidad de calculo, al tiempo que reducen su precio y tamaño a la mitad, que lleva vigente cincuenta años. Así que de la misma forma que un PC Raspberry Pi es un PC completo que cabe en la mano, la placa Arduino también cabe en una mano. Juntos, puede forma un sistema que por menos de 50 euros en total pueden sustituir con su misma eficiencia a sistemas para control de sistema mecánicos, control numérico, sensores, motores o actuadores, que aun hoy tienen un coste 200 veces mayor. Aunque fue pensado inicialmente para los entornos de educación y de creatividad artística y de diseño, (Arduino recibió una Mención de Honor en la sección de Comunidades Digitales del Ars Electronica Prix de 2006), su planteamiento abierto (Hardware + Software libre) le da una enorme potencia para la empresas, sobre todo para las Pymes, que mediante Arduino tiene acceso a un coste doscientas veces menor y a sistemas que pueden personalizar para su producción y su productos ya que las placas pueden ser construidas a mano o compradas pre-ensambladas cuyo software personalizable se puede descargar de forma gratuita. Sus diseños de referencia de hardware (archivos CAD) están disponibles bajo licencia de código abierto, que son libres de adaptarlos a necesidades específicas de cualquier mercado y campo empresarial.

A pesar de que el sistema Arduino ya que muy conocido en los foros de hackers y de creatividad digital y en el mundo universitario, aún es un gran desconocido para las empresas y para el público en general.

David Cuertielles 500pxDavid Cuartielles, uno de los co-fundadores y creadores de Arduino, en el Campus de la Universidad Politécnica de Valencia. Foto: Adolfo Plasencia.

David Cuartielles, el único español de equipo de co-fundadores de Arduino, es un auténtico sabio de la informática a pesar de su edad. En un placer charlar con el del mundo de lo digital. Por fin en una de sus breves visitas a España, tras mucho intentarlo, he conseguido dialogar con él con cierta tranquilidad y en profundidad, lo que dada su agenda, viajes y lugar de residencia, no es fácil. Dado el poco tiempo de que dispone, va directamente al grano. “Arduino, -relata David-,  comenzó como un sistema electrónico para enseñar como funciona el mundo digital a diseñadores y artistas. Pero Arduino ahora no solamente es una placa de hardware. Es un ecosistemas de placas de semiconductor, documentación de cómo usarlas y un sistema de programación, un software que permite programarlas de forma muy sencilla y que hace completamente estándar el idioma entre diferentes plataformas tecnológicas; por ejemplo tenemos una placa redonda que se llama Arduino Liliiput que se emplea para hacer ordenadores llevables en la ropa (wareable computers). La idea de que algo puede funcionar en diferentes usos y plataformas con un mismo código fuente es muy potente”.

Y ¿cómo fue el arranque de vuestro proyecto y vuestra startup?, -le digo-. “Arduino (la empresa y el ‘proyecto’), -contesta David-, lo formamos cinco personas: Tom Igoe, que es profesor de la Universidad de Nueva York; David Mellis, un doctorando del MIT; Massimo Banzi, que ahora es el director de la empresa Arduino; Gianluca Martino,  que es el responsable de hardware y, yo mismo. Tenemos una colaboración muy cercana, Daniella Antonetti que es socia en una empresa de Gianluca. Todo comenzó porque yo tuve un intercambio de investigación con la escuela de Diseño interactivo de Ivrea en Italia, financiada por Telecom Italia, a donde furia para desarrollar un sistemas electrónicos para controla vía inalámbrica interfaces y dispositivos físicos. Tuvimos muchos problemas porque no teníamos accedo al código fuente que comandaba una de las placas. hartos de es problema, propuse a Banzi que porqué no hacíamos nuestra propia placa nuestra encargándome yo del hardware. Mellis estaba desarrollando un software para hacer funcionar los circuitos de esas placas base, así que de esa conjunción nació ‘Arduino’ que es, como circuito electrónico es un periférico a un ordenador que te permite conectar a dispositivos del mundo físico y controlarlos desde ese ordenador. Un ordenador tiene un ratón, o trackpad, y un teclado y esa es la forma que interactuar con el mundo físico. Pero no es fácil conectarlo a un sensor, a un motor. En cambio, Arduino es un periférico genérico que te permite conectar sensores, motores, lámparas de alto voltaje, lo que se quiera y todo ello controlarlo desde el ordenador. Esto no se había hecho antes de forma que fuera sencillo hacer ni tampoco barato. Una de las claves de Arduino es que lo introducimos inicialmente en un nicho educativo y muy creativo, en el que había una disfunción: esa comunidad creativa usaba Mac para diseño y el desarrollo estaba separado de ella porque era casi todo del mundo Windows y en algún caso para Linux, -como sucede en las empresas, la creatividad era Mac, y la gestión era toda Windows-“.

“Nosotros,-continua-, creamos desde el principio una herramienta multiplataforma que corre en todos los sistemas. No importaba que ordenador tuvieras. El sistema de desarrollo de Arduino iba a funcionar sí o sí. La gente lo probó y se fue corriendo la voz de que ya había una herramienta que podía usarse casi por cualquier persona para la creación de sistema electrónicos que funcionaba en cualquier ordenador. Se sorprendían de que un diseñador, de pronto estuviera construyendo un robot, cuando antes no tenia el menos interés por la matemáticas, la física o la mecánica”.

David Cuartielles blog 500 xDavid Cuartielles, sostiene un ‘Arduino’ en su mano. A la derecha, arriba El Arduino UNO, y debajo el ‘Arduino Leonardo’. Fotos Adolfo Plasencia

Arduino sirve para muchas cosas. Pero ¿cómo podríamos explicar a la gente, o  qué podemos decir para que cualquiera, puede hacerse una verdadera idea de su enorme potencial?, -le pregunto-. “Yo diría, -responde-, que Arduino ha servido para que surjan oportunidades para personas que antes ni se las podían plantear, al tiempo esta transformando la forma en que educamos muchísima gente y, pro supuesto esta sirviendo para trasformar lo que seria el tejido industrial porque permite la creación de máquina muy sencillas, minimizando el coste en investigación y desarrollo y democratiza el acceso a la tecnología de personas y empresas porque hay otro factor esencial esta diseñado para ser muy económico y por ello, fabricantes y diseñadores que trabajan a pequeña y mediana escala ya no se plantean rediseñar toda la circuitería electrónica de sus productos; ahora se plantean insertar un Arduino en sus productos (precio y tamaño lo permiten), porque les facilita y mucho el proceso productivo. Una de los ejemplos es la impresión 3D. La impresión 3D abierta emplea Arduinos como inteligencia de sus impresoras para la fabricación personalizada. Uno de los aspectos mas importante es el coste. Cuando introducimos Arduino, conjunto del sistema que costaba mas de 1.000 euros fue sustituido por la placa Arduino que costaba 25 euros. Pasar de un coste de 1.000 a 25 es un tremendo cambio de escala económica”.

El paradigma del hardware libre (Open Hardware)

Y crees. le digo-, que el ‘hardware libre’ tiene la connotaciones y puede explotar tal como el software que pasó de Stallman y de ahí se acumuló en Linux, después fue maltratado por la industria tecnológica pero finalmente en la red se ha reencarnado en gigantes de éxito mundial como Google, Facebook, twitter, etc.?. “El hardware libre, -contesta , rotundo-, tiene sus propias especificidades. Nosotros no establecemos un dogma como en su día hizo Stallman. Lanzamos Arduino como fuente abierta sin licencia para que cualquiera lo pudiera usar sin restricciones, pero aunque nos lo preguntaron, creímos que éramos demasiado pequeños para definir nosotros lo que era el ‘hardware libre’. Queríamos que fuera un proceso mucho mas democrático y que incluyera la industria. Alguien tiene que fabricarlo, distribuirlo, mantenerlo, es físico también. Así que lo que pasó fue que se creó un foro global de debate: el ‘Open Hardware Definition’, -que yo traduje al castellano-, para debatir cual deberían ser la bases del ‘hardware libre’, pero no creemos una licencia , porque no teníamos alguien preparado para eso. Empezamos un grupo pequeño pero muy rápido se expandió por el mundo y se reunieron mas d trescientas personas, empresas e instituciones de todo tipo. Una de ellas era el CERN (allí se invento la Web, pro cierto). Y el CERN, lo que hizo fue contratar un abogados adecuado, que redacto la licencia que establece la libertades del hardware libre y que ya puede ser utilizada por cualquiera que quiera crear,  fabricar y usar ‘hardware libre. Se llama ‘CERN Open Hardware Licence’ y esta en una Web abierta que ha publicada por el CERN llamada OPEN HARDWARE REPOSITORY . Arduino no fue quien lo creó el hardware libre, pero sí desarrolló el primer proyecto de hardware libre exitoso de la historia, y después han vendido muchos mas. Lo que si hizo Arduino es crear las bases para operar así y demostrar podemos trabajar con tecnología libre y al tiempo generar negocio tanto para nosotros como para nuestro entorno”. Y esas pegas que ponen mucho inversores de la tecnología?, -le digo-. “Ya se que ellos piensan que no se puede hacer negocio con la tecnología libre. Pero nosotros lo creemos y lo estamos de mostrando. Arduino también es una empresa, pequeña pero una multinacional al fin y al cabo, que ya ha conseguido fabricar y distribuir mas de un millón de placas Arduino, aunque si costamos las que han hecho otros ya habrá mas de tres millones funcionando en todo el mundo”.

David cuertielles blog 3 500pxDavid Cuartielles, en el Campus de la Universidad Politécnica de Valencia. Foto: Adolfo Plasencia.

El futuro de Arduino

Y, ¿cuales el futuro de la empresa ‘Arduino’, -le digo-. Contesta de inmediato:  “Hay tres líneas de trabajo distintas: una es educación . Creemos que formar de tecnología en la universidad es demasiado tarde, hay que empezar en escuelas y colegios. Las personas deberían maneja tecnología digital y programar al tiempo que se aprende a escribir y a leer. la tecnología esta en todas partes y hemos de tener una forma de traerla a todo el mundo, cuento antes mejor. Las segunda línea de trabajo es ‘objetos conectados’ (el internet de las cosas); como puede prepararse, programarse, que le gente puedan gestionar sus máquinas conectadas. Un ejemplo es el Arduino GRM que hemos hecho con celebración con Telefónica para facilitar la conectividad, e incluía el ayudarles a crear un modelo de negocio que les permitiera monta una placa aquí que alguien se la llevara a Chile y empezar a transmitir datos desde Chile sin abrir la caja e intentar resolver ese problema que tienen: dar cobertura mundial en las redes que existen ahora mismo, de forma inalámbrica”. ¿Y la tercera?, -le pregunto-. “La tercera, -dice-, es la de nuevas plataformas de hardware que incluyen, claro, el cómo tu lo programas, y los usas: como le decimos a una máquina que le diga a una tercera o a otras, que debe hacer y que lo haga”.

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Arduino, el hardware libre y el CERN

David me cuenta como se fue gestó la relación entre el hardware liber y el CERN “Lanzamos la placa electrónica Arduino como fuente abierta sin licencia para que cualquiera la pudiera usar sin restricciones. Creíamos ser demasiado pequeños para definir nosotros solos qué era el ‘hardware libre’. Queríamos que se definiera en un proceso democrático y que incluyera la industria Así que, ayudamos a lanzar un foro global de debate, el ‘Open Hardware Definition’, -que yo traduje al castellano-. Empezamos un grupo pequeño y pronto se extendió por el mundo, sumándose miles de usuarios, empresas e instituciones, para debatir cuáles debían ser la bases del ‘hardware libre’. Una de ellas era el CERN (allí se invento la Web). El CERN contrató un abogado experto, que redactó la licencia que establece la libertades del ‘hardware libre’ que ya puede ser utilizada por cualquiera para crear, fabricar y usar ‘hardware libre’. Se llama CERN Open Hardware Licence.  Arduino, ademas ayudó a crear las bases para operar así y demostrar podemos trabajar con tecnología libre y, al tiempo, generar negocio tanto para nosotros como para nuestro entorno”. También impulsamos la educación. Las personas deberían manejar tecnología digital y programar al tiempo que aprenden a escribir y a leer. La tecnología esta en todas partes y hemos de conseguir una forma fácil de traerla a todo el mundo, cuanto antes mejor”.
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Tim Berners-Lee me dijo que cuando creo el primer software de al Web y el primer servidor en el CERN no se imaginó en absoluto en lo gigantesco que se ha convertido la Web. ¿Os imaginabais vosotros le repercusión mundial que podía alcanzar Arduino?. –le digo-. “Claro en no, -contesta-. Nosotros empezamos a generar diseños de referencia que los dábamos libremente a fábricas que los suministraban a alumnos de todo el mundo y a cambio simplemente recibíamos un descuento en nuestra electrónica y material para nuestra clases. Fue creciendo mucho y nos dimos cuenta de que había que dar un soporte real y que había que trabajar para que la cosa funcionara bien. El ultimo año, se ha duplicado la producción de la suma de los años anteriores. llegamos a un millón de placas de hardware Arduino. Jamás pudimos imaginar que esto iba a ser así: tanta copia de Arduino; placas derivadas, clones ni que iba a entrar en todas las universidades en toda América, toda Europa y parte de Asia. Los números que tenemos son: sabemos que hay mas de un millón de placas oficiales de Arduino; nuestra software se ha bajando en al red exactamente 4.953.103 veces (lo mire antesdeayer para una conferencia que di ayer en Dublín); y tenemos 100.000 visitas al día en nuestra página web. Fácilmente habrá mas de tres millones de placas de hardware libre funcionado en el mundo”. ¿Vosotros sois una industria fuera de al industria informática. Los grandes de la informática os consideran aun demasiado pequeños como competencia?, -le digo-. “. Bueno. –responde, con rictus de escepticismo-. Hemos tenido varios contactos. Con Google en principio tuvimos un no-contacto. Desarrollaron todo una gama de accesorios basada en una placa de Arduino, no se comunicaron con nosotros. Es libre y lo pueden hacer. Lo que paso es que luego tuvimos que dar soporte a su diseño porque los usuarios empezar e venir a nuestra pagina preguntado. Finalmente si hubo contacto y ahora nos llevamos muy bien. Otra empresa grande fue Telefónica. Aprendimos mucho con ellos, cómo trabajar con empresas muy grandes. Al principio al industria no nos tomaban en serio, desde hace un para de años sí. El hecho de que Google haya venido a nosotros finalmente, Telefónica… somos una startup nacida hace siete años ya pero son mucho potencial aun y en unas semanas lanzaremos un nuevo producto: el robot Arduino. Hay mas cosas pero ahora no las puedo decir…”.

David, aunque eres profesor e investigador, también eres emprendedor ya que Arduino también es una Startup: ¿Como ves Arduino como herramienta para transformación innovadora del tejido industrial a la que te has referido antes?, -le digo-.  Esboza una sonrisa y continúa: “Arduino, por la naturaleza de las Licencias open source, tiene un doble valor dentro de una empresa. Por una parte, se puede utilizar tal y como es dentro de productos y servicios, sin tener que cerrar un acuerdo por uso de licencias, -ni pagar pro ellas-, se puede modificar el software y hacer de eso el valor añadido del producto de una determinada empresa (al final Arduino es un ordenador embebido de propósito especifico). Por otra parte, los diseños de Arduino son libres, lo que permite a empresas crear nuevos dispositivos construidos a partir de los ficheros fuentes del hardware de Arduino. Esto es algo que ya hemos visto por ejemplo en el mundo de la impresión en 3D personal. Los fabricantes de impresoras como Makerbot (recientemente adquirida por Stratasys por 400M$ ) o Ultimaker utilizaron durante mucho tiempo la placa Arduino Mega como ‘inteligencia’ de su sistema. Al tiempo pasaron a fabricar sus propias placas basadas en los diseños de referencia de Arduino que se pueden descargar directamente de nuestra pagina web”.

Incluso en estos tiempos de dificultades económicas y empresariales, el ecosistema de empresas que mas empleo crea en España es el de las Pymes y el de las micro-empresas que son casi el 92% del tejido empresarial español, -le señalo-. ¿Como podemos explicar, -le digo-, las formas en que puede ayudar a ése entorno de Pymes el ‘ecosistema Arduino’? Y ¿crees que puede revolucionarlo tanto como lo está haciendo con el entorno educativo y creativo? “Como siempre, -contesta-, depende del campo de trabajo de las citadas empresas. Hay empresas que no tienen nada que ver con la tecnología embebida y que poco pueden beneficiarse de la aplicación de estas tecnológias a su entorno. Sin embargo, hay otras que necesitan de pequeños sistemas de control que antes costaban una fortuna producir y que ahora, gracias a Arduino y a sistemas derivados, se pueden construir por una fracción muy pequeña de ese precio anterior. Algunos ejemplos que podría citar, por ejemplo podrían ser: sistemas de control de invernaderos, pequeños autómatas de control, riego controlado por GSM, redes de sensores … todos estos casos se ven beneficiados por el ecosistema introducido por Arduino, que permite crear entornos de bajo coste y en tiempo record, ya que Arduino permite acelerar el proceso iterativo de creación de productos al permitir hacer muchas pruebas sobre diseños en espacios reducidos de tiempo”.

Muchas Gracias, David, -le digo-, y contesta: “Gracias a ti, Adolfo”.

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Una sintesís de este diálogo se publico en el Suplemento INNOVADORES de El Mundo, el 15 de julio de 2013, como historia de portada.

Un Comentario en “Arduino: el triunfo del hardware libre.”

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