硬件开源——采访 Arduino 首席执行官 Fabio Violante

Arduino 是一个基于简化硬件和软件管理系统的开源电子平台。可能是数字世界中最著名的意大利品牌，Arduino 已成为其开创性开源板的标志。

借助 Arduino，可以以极快的方式开发不仅集成了经典电子元件，还集成了传感器、伺服机构和通信设备的设备。Arduino 打破了电子世界在信息技术方面所经历的进入壁垒，并为喜欢以低成本试验和原型电子设备的大量现代制造商开辟了无限的可能性。

Arduino Uno 于 2005 年问世，从此成为创客运动的支柱。但从那时起，世界发生了巨大的变化。EE Times Europe 与 Arduino 首席执行官 Fabio Violante 就“工业制造商”和物联网时代开源硬件的发展进行了交谈。

EE Times Europe：我和 Arduino 一起长大。我看到它变得生机勃勃并长大了——长大了很多。我看到了以 Arduino 作为其原型的基本元素的初创公司的出现。现在，它有一个庞大的社区，可能是最大的。Arduino 想要达到什么目的？
Fabio Violante：听到人们与 Arduino 一起长大总是很高兴，我们很高兴看到我们的产品继续被广泛用作初创公司的原型平台，这些初创公司凭借自己的实力成为成功的公司。Arduino 现在拥有超过 3000 万活跃的社区成员，其中许多人正在寻找使 Arduino 在硬件市场如此受欢迎的简单性，并将其应用于物联网应用程序——基本上，以简化在物联网中设计连接设备的过程。

因此，我们在 Arduino IoT Cloud 上投入了大量精力，以促进低代码应用程序开发——即以真正的 Arduino 风格，让用户能够快速轻松地无缝开发他们的应用程序。例如，我们最近宣布在我们的云上改进对 LoRaWan 的支持。与现有解决方案相比，这是一个巨大的飞跃，在现有解决方案中，将传感器数据转换为数据包的大部分工作都是由开发人员手动执行的。

最新的 Arduino Portenta 旨在让 Arduino 在工业市场上获得更大的推动力。所谓的工业制造商正在诞生。该板将为工业市场提供哪些优势，主要应用是什么？设计挑战可能是什么？
很多时候，工业制造商需要工业级组件。质量、产品寿命和工业温度范围至关重要。我们设计了 Portenta 系列以满足这些标准。在选定的合作伙伴（如意法半导体）的 Portenta H7 的帮助下，我们不仅能够创造出可靠的产品，而且能够创造出市场上最强大的基于双核微控制器的低功耗模块。

此外，通过对两个高密度连接器（位于模块底部）进行标准化，我们的目标是为合作伙伴、设计公司和生态系统开辟一个巨大的机会，利用我们的模块作为“大脑”在他们的设备中。更多的边缘计算能力意味着更复杂的应用，包括信号处理、用于预测性维护的机器学习和简单的视觉任务。

我们有许多基于 MCU 的板。基于 FPGA 的 Arduino 可能是 MKR Vidor 4000 的一种新方式。选择微控制器而不是 FPGA 作为电路板的核心是否有特别的理由？
从历史上看，Arduino 是围绕微控制器构建的——我们生活和呼吸它们——但正如您所指出的，FPGA 是非常有前途的技术，由于开发和组装的复杂性，它可能从未成为我们社区的主流。

我们对 Vidor 的目标是双重的：构建一个多核可访问板，在其上 FPGA 可以被视为“无限灵活的外围设备”，更重要的是，构建一个工具来简化不太成熟的工程师和制造商对 FPGA 的使用。

不幸的是，该工具的开发时间比计划的要长，需要多次原型迭代才能获得正确的可用性。我们相信我们已经几乎解决了可用性挑战，并将在今年晚些时候发布该工具，最初是作为测试版，当我们的用户确认我们是否“破解它”后，将提供普遍可用性。

您是如何设计出 Arduino 盾牌的？它的形状可以用 MKR 代替。
答案很简单：我们不小心放错了连接器，这使得人们无法在面包板上轻松使用电路板，但我们已经制造了大量的电路板。不过，更重要的是，我想强调 Arduino Uno 板的目标是使用最少的零件来制作有用的东西，而当时的开发板往往很大、昂贵、充满零件，而且非常复杂。

为了使板子可扩展，我们提出了可堆叠模块的想法，即使对于初学者来说也很容易插入。Arduino-plus-shields 的组合使很多人能够非常快速地构建应用程序。这创造了一个由数百家制造商组成的生态系统。“盾牌”这个名字是由 [Arduino 联合创始人] David Cuartielles 开玩笑地发明的，因为 Arduino 是 1000 年意大利的第一位国王，因此这些模块将成为国王的盾牌。

当 Uno 引脚的数量成为限制因素时，我们在 Due/Mega 外形尺寸上引入了一个额外的连接器，这仍然是一个非常普遍的解决方案。由于尺寸限制成为一个重要的考虑因素，我们的许多用户都要求更小的外形尺寸。我们推出了 MKR 系列，它更紧凑，并引入了内置通信模块的概念。

凭借 Portenta 外形尺寸，我们通过添加两个高密度连接器从 MKR 发展而来。这些将通过托管多达 160 个引脚来为用户提供多种接口，从而简化在需要将电路板用作模块的工业应用中的使用。

Arduino 集成开发环境 [IDE] 的程序有哪些？
虽然我们致力于维护和改进传统的 Java Arduino IDE，但我们最近开始开发更高级的环境，称为 Arduino Pro IDE。多年来，许多用户都表达了他们希望拥有高级编辑功能的愿望，例如自动完成代码和调试功能。新的 Pro IDE 现在可用，可以从arduino.cc网站下载和进行 alpha 测试。

听取用户的反馈，我们创建了一个 CLI [命令行界面] 工具，它实现了 Arduino IDE 的所有“后端”功能，以便人们可以使用他们喜欢的任何编辑器，同时轻松生成与官方 IDE 相同的可执行文件。

还有一个在线版本的 IDE，create.arduino.cc，可供喜欢在云中开发的人使用。它已经被证明非常受欢迎和成功，迄今为止拥有超过 130 万用户。

你们有什么特别的合作计划吗？其他物联网板？人工智能？有人想收购 Arduino 吗？
当然，我们正在加强与先进技术供应商的技术合作伙伴关系，目的是实现复杂技术的普及。我们将在接下来的几个季度发布一些重要的公告。

当然，Arduino 是一个受欢迎的平台，我们不断收到不同公司和金融投资者的兴趣。

我们知道与 Raspberry Pi 的区别。例如，您是否打算创建一个类似的板，但使用 Arduino 操作系统？您喜欢和不喜欢 Raspberry Pi 的哪些功能？
Raspberry Pi 通过以非常低的价格提供强大的微处理器，对世界产生了巨大的影响。在这方面，我们非常感谢他们所做的一切。我们与他们建立了良好的关系，甚至在 Arduino Pro LoRa 网关中嵌入了 Raspberry Pi。作为 Arduino，我们倾向于与微控制器世界保持密切联系以执行实时任务，并且我们正在评估结合 MPU 和 MCU 的多核技术，这些技术将实现两全其美，重点是低功耗和工业就绪性。

但是我们不打算以任何方式进入低成本的 Raspberry Pi 领域，我们认识到他们在这方面做得很好，并且他们正在继续普及强大的基于 Linux 的通用计算机的访问权限。

你能想象 20 年后开源硬件的状态吗？
我认为开源是促进创新、自由和创造力的好方法。就商业模式而言，未来肯定会有一些调整，因为像我们这样花费大量时间和精力设计核心技术，编写大量代码的人之间存在一些不平衡、固件和库，以及那些只采用我们的设计和代码的人，按原样克隆它，然后在市场上发布更便宜的产品。在许多情况下，[那些产品] 侵犯了我们的商标 — 例如，您不能将克隆产品称为 Arduino Uno R3，即使您可以构建与我们的 Uno R3（我们的 USB 标识符等）相同的合法克隆产品。

在大多数情况下，虽然我们在软件方面有很多合作，但我们看到对开源硬件设计的贡献非常有限。在 Arduino，我们尝试为现有项目做出很多贡献。在不久的将来，我们将与许多其他组织合作，以支持最复杂项目的开发，并为我们认为对社区重要的项目提供更多可见性。

最后，我确实相信 SaaS [软件即服务] 和硬件收入模式的组合很可能有助于维持开源硬件公司。

您对那些想要开始 Arduino 驱动的初创公司的人有什么建议？
去吧！当然，我们鼓励人们在创建初创公司时继续利用 Arduino 作为原型设计工具、生产工具，并最终将其作为支持物联网云。

我建议该领域的初创公司 [玩家] 仔细评估与从头开始制造业务相关的挑战。这可能非常令人兴奋，但也非常令人生畏。作为一种可能的替代方案，我们看到很多初创公司都在拥抱 Arduino，尤其是在他们在软件、算法和商业模式方面有一些增值创新但他们不想成为硬件专家的领域。他们倾向于基于久经考验的 Arduino 模块以及一小部分定制硬件的组合来构建产品。这使上市时间更快，这是初创公司获得动力所需要的。

审核编辑 黄昊宇