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Herramientas rentables para la innovación de los «makers» y las pequeñas empresas

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Por Mark Patrick, Mouser

La tecnología es algo alucinante y de ahí que hay tanta gente que busca una carrera en este campo. No obstante, cada vez existen más y más personas que diseñan y desarrollan productos electrónicos como un pasatiempo. Ciertos lo hacen para solventar un inconveniente para el que no existe ninguna solución en el mercado, mas en otros casos se trata sencillamente de una idea que termina por producir un proyecto empresarial de éxito.

En verdad, ciertas ideas más renovadoras y rompedoras proceden de este campo. Desgraciadamente, las compañías grandes acostumbran a tener procesos de selección muy rigurosos y estructurados para las actividades de I+D, con lo que difícilmente se asignan recursos a proyectos muy especializados o bien de alto peligro en los que no haya una rentabilidad clara.

Los llamados «makers» (autores) no están limitados por estos procesos; más bien, tienen una idea que les emociona y se plantean desarrollarla, en muchas ocasiones en garajes o bien en cualquier cuarto de la casa. Existen muchos ejemplos de grandes empresas que comenzaron de este modo (HP y Apple son ciertos más insignes) y es muy posible que ciertas que van a ser las compañías esenciales del futuro ya existan hoy día en una pequeña habitación en algún sitio del planeta.

Comenzar un negocio de servicios o bien «software» acostumbra a ser parcialmente simple, en tanto que solo hace falta una idea inicial, un computador (o bien una tableta) y algún programa gratis. De ahí que, los obstáculos de partida acostumbran a ser escasísimos.

El planeta del «hardware», no obstante, es muy, muy diferente. Merced a tecnologías como la impresión en 3D, el costo de la construcción de prototipos para aguantes y piezas mecánicas se ha reducido, mas todavía hay áreas en las que los gastos son notables. Además de los materiales básicos precisos para crear un prototipo, asimismo hay que probarlo y homologarlo, lo que acostumbra a requerir de instrumentos bastante complejos.

En los últimos tiempos, ciertas plataformas de microfinanciación o bien «crowdfunding», como Kickstarter, han allanado el camino para la obtención de fondos, mas los autores no pueden anotar sus proyectos para pedir financiación hasta el momento en que consiguen probar que hay un prototipo en funcionamiento, lo que precisa de equipos de análisis.

En este sentido, la opción mejor es, indudablemente, la adquisición de un equipo de análisis. Es verdad que hay otras alternativas, como el alquiler, mas estas acostumbran a terminar resultando caras, puesto que en general los autores diseñan sus prototipos a tiempo parcial y pasando por diferentes versiones, lo que extiende el tiempo de desarrollo. Otro factor a tener en consideración es la familiarización con el propio equipo y sus peculiaridades, algo que asimismo consume tiempo. De ahí que que un elevado número de autores consideran indispensable la adquisición de estos equipos, mas les resulta realmente difícil aceptar el costo, sobre todo para aquellos proyectos en los que pueden pasar meses o bien años antes que puedan percibir unos ingresos significativos.

Los autores no son los únicos que precisan contar con de equipos de análisis a un coste accesible. En los institutos y las universidades que preparan a pupilos para una carrera en el ámbito de la electrónica y la tecnología, el costo de estos equipos por persona está resultando ser un problema; en muchas ocasiones, los pupilos deben compartir los equipos y trabajar en conjuntos, si bien, desde cierto punto de vista formativo, sería mucho mejor que pudiesen utilizarlo individualmente.

Esta clase de inconvenientes se generan aun en las grandes empresas, donde los miembros de ciertos departamentos, como la ingeniería de aplicaciones o bien de postventa, deben reservar equipos portátiles. Si todos tuviesen su kit, cuando menos para los artículos más básicos de empleo usual, la calidad del servicio prestado sería mayor.

Por fortuna, múltiples fabricantes están identificando esta necesidad del mercado y es ya posible conseguir equipos de análisis accesibles y potentes.

Una herramienta que ofrece un número notable de funciones a un costo bastante razonable es la conocida placa STEMTera, de SparkFun. Se trata de una placa de pruebas con un factor equivalente al Arduino Uno, con el tradicional microcontrolador ATmega de 32bits, lo que ofrece muchas opciones para probar con conexiones de forma veloz. En la parte inferior se pueden montar de forma directa piezas de LEGO , conque es posible añadir diferentes estructuras con sencillez. Merced a la compatibilidad con Arduino, el usuario tiene a su predisposición una gran cantidad de placas de ampliación (llamadas «shields») que están en el mercado. Otra de las grandes ventajas de esta placa de pruebas es que es compatible con los ambientes de desarrollo Multi-IDE.

El STEMLab Ultimate Kit de Red Pitaya está concebido para el campo educativo y contiene todos y cada uno de los elementos precisos para emplear la placa STEMLab ciento veinticinco-catorce de Red Pitaya como osciloscopio, analizador de fantasma, medidor LCR, analizador de Bode, gaussímetro o bien ambiente de trabajo LTI DSP. La placa primordial consiste en un procesador ARM Cortex-A9 de doble núcleo y un microcontrolador FPGA Xilinx Zynq de quinientos doce MB de RAM (extensible hasta cuatro GB), con una entrada micro SD que deja agregar otros treinta y dos GB de RAM.

En lo que se refiere a la conectividad, dispone, entre otras muchas cosas, de USB, Gigabit Ethernet y wi-fi (mediante un «dongle»). Hay 2 entradas de RF con una frecuencia de muestreo de ciento veinticinco Ms/s, catorce bits de resolución y protección contra sobrecargas y descargas electrostáticas. Dispone asimismo de 2 salidas de RF con exactamente la misma resolución y frecuencia de muestreo y con protección contra cortocircuitos. El kit incluye dieciséis conectores para E/S digitales y 4 entradas analógicas de doce bits, aparte de interfaces de comunicación I2C, SPI y UART.

Se trata de un kit muy polivalente que cuenta con la aplicación Logic Analyser Pro, que deja usar la placa STEMLab como un analizador lógico de 8 canales, y con la placa LCR Meter, una solución accesible para las medidas de inductancia, capacitancia y resistencia. El sistema incluye asimismo una gama amplísima de accesorios de diagnóstico, como 2 sondas para osciloscopio, 2 adaptadores SMA-BCN, 2 terminadores de cincuenta Ω, 2 adaptadores SMA en T y un «dongle» wi-fi.

El Digilent Analog Discovery dos es un dispositivo multifunción para medir, visualizar, producir, registrar y supervisar circuitos de señal mixta. Pese a ser pequeñísimo (cabe con perfección en el bolsillo), tiene la potencia precisa para substituir múltiples instrumentos de laboratorio esenciales. Está dirigido a estudiantes y apasionados, mas asimismo es ideal para el personal de mantenimiento o bien para cualquiera que esté buscando una solución portátil y con muchas funciones. El Analog Discovery dos se puede usar como osciloscopio (2 canales, treinta MHz de ancho de banda y frecuencia de muestreo de cien Ms/s), generador de onda arbitraria (2 canales y catorce bits), analizador lógico digital (dieciseis canales), generador de patrones (dieciseis canales) o bien módulo virtual de E/S digitales (dieciseis canales) para la capacitación en circuitos lógicos. Asimismo dispone de otras funciones: voltímetro CC/CA de un solo canal, analizador de redes, analizador de fantasma y análisis de autobuses digitales, como SPI, ordenador y UART. El «software» Waveforms se puede descargar de manera gratuita y deja supervisar la herramienta desde un computador a fin de examinar los datos.

Resumen

Actualmente, los ingenieros profesionales no son los únicos en crear y hacer contribuciones importantes; los autores y los apasionados asimismo participan en el desarrollo, puesto que son capaces de desarrollar sus ideas con entusiasmo y sin las restricciones financieras y logísticas que acostumbran a ahogar las ideas en las grandes empresas. No obstante, los equipos de análisis pueden ser un obstáculo esencial en esta clase de proyectos: el costo de los instrumentos tradicionales es muy elevado y el alquiler no resulta práctico, en tanto que los periodos de desarrollo de estas ideas acostumbran a ser largos.

Como hemos visto, hay una nueva generación de herramientas para pruebas, compactas y multifuncionales, con la capacidad de sustituir diferentes instrumentos esenciales (como el osciloscopio, el analizador lógico y el generador de señal) y conectarse a un PC para visualizar y examinar los datos conseguidos. La adquisición de estos equipos cuesta menos que arrendar un equipo tradicional a lo largo de unos días y, además de esto, se pueden transportar sencillamente para utilizarlos en el laboratorio o bien de forma externa: herramientas de enorme calidad al alcance de los apasionados, los autores y los trabajadores sobre el terreno.