miércoles, 17 de septiembre de 2014

[Articulo] - Computadora Industrial Abierta Argentina ¿Que es? ¿Para que sirve?

Hace poco esta sonando en algunos medios el "proyecto CIAA", que vendría a ser la sigla de "Computadora Industrial Abierta Argentina" (Diseñada como Hardware libre), es un proyecto que busca desarrollar el hardware de una micro computadora programable para el ámbito industrial. (Remarco el concepto de PENSADA PARA EL ÁMBITO INDUSTRIAL, porque es allí donde radica su principal diferencia conceptual para con alternativas existentes)






En este ultimo punto, radica su principal diferencia con respecto a alternativas como Arduino o Raspberry Pi, Mientras estas se enfocan en un mercado masivo, dándonos por ej un Arduino versátil para fabricar casi cualquier cosa, desde el sistema de una alarma, hasta el corazón de un Cube Sat (Mini Satélite), y una Raspberry Pi que hoy en dia es prácticamente una computadora completa en una sola mini tarjeta. La CIAA por el contrario, se enfoca en la industria, lo cual significa que tiene un proceso de desarrollo y pruebas muy diferentes. Pensada y desarrollada para aguantar de manera segura en ambientes en donde las otras probablemente no lo podrían hacer, ademas de certificar normas y estándares industriales, generando una herramienta sencilla y fuerte para que las empresas avancen en las nuevas tecnologías que aun no han adoptado, y que sus alternativas mas costosas hacen que sigan sin vistas de hacerlo. Hay ciertos procesos productivos que no necesitan de un microprocesador de 1 Ghz, ni de 1 Gb de memoria ram. Quizas con tener las funciones mínimas de un PLC y poder manejar 4 compuertas ya podrían automatizarlo, entonces en esos casos no se justifica la compra de una micro computadora para tener un software completamente sencillo en ella. Mucho menos si existe la necesidad de colocar varias placas.

Básicamente lo que se busca, es que aquellas empresas, desde las mas pequeñas, hasta las mas grandes, que tienen procesos monótonos manuales, en los que se pudiera automatizar alguna parte o sección de ese proceso para lograr mayor eficiencia, lo hagan a partir de la CIAA.

Primera vez en funcionamiento de la CIAA:



Citando su web de manera resumida para ver el origen del proyecto, seria mas o menos el siguiente:
Sus origenes se remontan a julio de 2013, dentro del marco del “Plan Estratégico Industrial 2020“, donde convocados por la Secretaría de Planeamiento Estratégico Industrial del Ministerio de Industria de la Nación (SPEI) y la Secretaría de Políticas Universitarias del Ministerio de Educación de la Nación (SPU), fueron llamadas a particupar la Asociación Civil para la Investigación, Promoción y Desarrollo de los Sistemas Electrónicos Embebidos (ACSE) y a la Cámara de Industrias Electrónicas, Electromecánicas y Luminotécnicas (CADIEEL).
De esas reuniones se concluyó que muchas empresas argentinas no incorporaban electrónica en sus procesos productivos o en sus productos, otras utilizaban sistemas electrónicos obsoletos, muchas utilizaban sistemas importados y sólo unas pocas utilizaban diseños propios basados en tecnologías vigentes y competitivas.
También se observó que muchas empresas eran reticentes a invertir en desarrollos electrónicos, pero que al mismo tiempo sí realizaban inversiones de igual o mayor magnitud en ampliaciones edilicias. Es decir, se observó que el problema no estaba ligado a limitaciones económicas, sino más bien al riesgo tecnológico que las empresas veían en la incorporación de sistemas electrónicos en sus productos o procesos productivos debido a su desconocimiento de la temática.
Además se encontró que muchas empresas tenían temor de pasar a depender de servicios o insumos electrónicos comercializados por empresas que utilizan políticas muy restrictivas de intercompatibilidad de sus sensores y aplicaciones, lo que implica un riesgo logístico y económico.
A partir del 15 de noviembre de 2013 se comenzó a trabajar en la Computadora Industrial Abierta Argentina (CIAA), que hoy en día la CIAA está disponible en la versión CIAA-NXP.


Algunas especificaciones técnicas de la CIAA-NXP:

  • Microcontrolador LPC4337JDB144. Dual-core Cortex-M4 + Cortex-M0 @ 204MHz.
  • Memoria SDRAM IS42S16400F. 64Mbit @ 143MHz.

  • USB-to-JTAG FT2232H. Soportado por OpenOCD.
  • Memoria EEPROM (utilizada por el FT2232H) AT93C46DN.
  • Conector Cortex-Debug para Debugger externo.
  • Buffer TXB0108 para desconectar el FT2232H del bus JTAG en caso que se use Debugger externo.
  • Entradas digitales.
  • Entradas analógicas.
  • Salidas Open-Drain.
  • Salidas a Relé.
  • Salida Analógica.
  • LV-GPIO.

 Con respecto a su Firmware, la CIAA está basada en una implementación propia del sistema operativo OSEK, el cual es un estándar internacional abierto (ISO 17356), que fue desarrollado por la industria automotriz europea (BMW, Bosch, Volkswagen, entre otros...) y es utilizado por el consorcio internacional AUTOSAR.

Entre los diversos ejemplos industriales en los cuales puede incluirse la CIAA que ya estan en proceso de estudio, se destaca un proyecto que están desarrollando con Trenes Argentinos, con el fin de la medición de la temperatura de los rieles, para tener información precisa al momento de dirigir la velocidad de los trenes, y evitar descarrilamientos por plasticidad de los rieles.


Otro proyecto interesante basado en CIAA lo están desarrollando con Adox S.A. y Alison Argentina S.A., sobre Incubadoras de Cuidados Intensivos, con el objetivo de medir humedad, temperatura, oxigeno, etc... Como así también de incluir un sistema de alarmas para el mismo.

Explicación de la CIAA en Viosion 7 (TV Publica):


Presentacion de la CIAA en la TEDx Rio de la Plata:

Con respecto a la licencia de la CIAA, ya había mencionado que la misma esta desarrollada como Hardware abierto, pero también su Firmware y su Software se desarrollan bajo la misma premisa.
Mas precisamente bajo la licencia BSD Modificada, aclarado en su sitio web lo siguiente:

El hardware, el firmware y el software de la CIAA, así como los documentos y archivos generados como parte de su desarrollo, son liberados bajo las condiciones de la Licencia BSD modificada.
La Licencia BSD modificada permite la redistribución ilimitada del producto, con o sin modificaciones, y para cualquier propósito, siempre que se mantengan la autoría y la renuncia de garantías originales.
Esto significa que es posible generar productos derivados de la CIAA bajo licencias diferentes, con o sin fines de lucro, y de diseño abierto o cerrado. También significa que es posible integrar la CIAA, o partes de ella, a productos cubiertos por cualquier otro tipo de licencia.


Se programa a través de lenguajes de programación para PLC definidos por la norma IEC-61131. Su IDE oficial esta basado en  IDE4PLC.


Cabe destacar que existe una version educativa de la CIAA, para que en las secundarias técnicas, y en las Universidades, puedan aprender del mismo proyecto, y generar nuevas ideas, o trabajar sobre los existentes.
EDU-CIAA

Los propositos de la EDU-CIAA son:
* Proveer una plataforma de desarrollo moderna y económica basada en la CIAA que sirva a docentes y a estudiantes en los cursos de sistemas embebidos.
* Lograr una amplia inserción en el sistema educativo argentino.
* Realizar un aporte eficaz al desarrollo de vocaciones tempranas en electrónica, computación e informática.
* Demostrar que las universidades argentina son capaces de realizar un desarrollo colaborativo exitoso en el área de los sistemas embebidos, cumpliendo con requerimientos de tiempo y forma.

En mis épocas de secundaria solamente teníamos acceso a un rustico PLC, y ya en el ultimo año de la carrera, a los famosos PICs que había que armar la placa para programarlos.

Testing como carga util de un Vector:
Cerramos la nota con algunas preguntas que le hice a la gente de CIAA, para saber el estado actual del proyecto:

¿En que fase se encuentran hoy trabajando en el proyecto?
CIAA:
El hardware de la versión CIAA-NXP está terminado y validado. Se está pasando a producción. (NdR: Esta versión es en la que se basa este Articulo)
El hardware de la CIAA-FSL y la EDU-CIAA-NXP está diseñado y se están haciendo los primeros prototipos.
El firmware está muy avanzado, pero ese es un trabajo que nunca tiene fin.
El software de PC está avanzado: esta semana se publica la primera versión.

¿Cual es el principal desafió que tienen hoy en día que el proyecto ya esta establecido?
R: El primer desafío es aumentar la cantidad de casos concretos de aplicación y el segundo es difundir la iniciativa.

¿Están trabajando en evangelizar la automatización de procesos en aquellas empresas que aun no han adoptado este tipo de sistemas?
R: Sí, pero es una tarea enorme y que llevará mucho tiempo.

En caso de respuesta positiva. ¿Como ven la percepción de estas empresas a la idea de adoptar un sistema como el de CIAA?
R: La respuesta inicial es genial. Solo es cuestión de tiempo para pasar del dicho al hecho.

Si una empresa esta interesada en implementar una CIAA, ¿como deberían ser sus pasos a seguir? Por ej, "Contactarlos a ustedes para una charla, contratar una empresa X que proveea de la CIAA, contratar otra empresa X que proveea de la programación, etc..."
R: Todas estas opciones son válidas. Pero sugiero que empiece por contactarnos a nosotros. Pueden hacerlo por @proyectoCIAA (Cuenta de twitter) o a contacto@proyecto-ciaa.com.ar

Y bueno, así terminamos el Articulo. Los comentarios son bienvenidos.
Saludos!

Enlaces del proyecto:
Web de Proyecto-ciaa
Twitter de ProyectoCIAA
Facebook de ProyectoCIAA
Web de ide4plc



Escrito por

Espero que les haya gustado! Mi Twitter: ar_jorge1987


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