Si nous ne faisions pas partie du mouvement « maker-faire » nous serions en train de louper la trajectoire du futur de l’informatique déclarait, le PDG d’Intel, Brian Krzanick, l’été dernier.( photo à droite)
Le futur de l’informatique passe par l’internet des objets, le fameux IOT. Pour manipuler les objets et « leur donner une âme » il faut disposer d’une interface entre l’ordinateur et les différents systèmes qui permettent de mesurer, piloter, ouvrir et fermer, capter les signaux provenant de différents objets. C’est tout l’objectif d’Intel qui se démène pour faire de son environnement de travail IOT, celui qui aura le plus de succès auprès des étudiants. Mais la firme n’a pas été la première à lancer le processus. Désormais, c’est elle qui enchaine les évolutions avec après les premières cartes Galileo, les cartes Edison.
Intel a mis deux ans pour devenir incontournable
Début septembre, la tournée mondiale d’Intel au tour de IOT s’est arrêtée à Paris pour deux jours. Prés d’une centaine de développeurs et étudiants ont pu créer des applications sur la base d’une carte de développement Edison, l’objectif étant de créer en moins de 24 heures non stop une application probante. La carte Edison est une évolution de la carte lancée il y a déjà deux ans en Octobre sous le nom de Galileo. Intel, outre la carte, fournit l’OS, une version de Linux, le Yocto et différents langages de programmation qui sont capables d’ingérer des codes de différentes sources et de produire un code unique optimisé pour le Newton. L’objectif n’est pas pour Intel, selon ses ingénieurs, de gagner de l’argent avec la vente des cartes mais de favoriser l’utilisation de ses outils avec la plate forme X86.
Un bon moyen de faire passer au jeu d’instructions du X86
Cela lui permettra aussi de recenser parmi des milliers d’étudiants, les passionnés qui pourront venir renforcer les équipes de développements.
Le passage au mode de pré série s’étant démocratisé, Intel, le premier fabricant mondial de composants s’est donc mis dés 2010 sur la piste des cartes Arduino italiennes à base de micro contrôleurs Atmel (puis de véritables processeurs ARM) et des Raspberry Pi anglaises (aussi sur ARM) qui étaient les premières à s’être imposées dans le milieu universitaire. Si les premières cartes italiennes remontent à 2003 et la production en grande série à 2006, au cours des dernières années, la paternité des cartes est devenue un enjeu commercial terrible entre les différentes structures et l’objet de différents procès commerciaux. De ce fait, la production des cartes étiquettes Arduino a baissé favorisant l’apparition d’Intel dans ce créneau. Comme Intel reprend la philosophie open source cela n’a pas été sans créer des suspicions sur la manière dont elle a bénéficié finalement de l’environnement logiciel et des concepts d’Arduino. La firme américaine a en effet reprit une bonne partie des outils logiciels promus par les premiers Arduino et les a portés sur ses cartes à base de processeurs Quark. De leur côté, les premiers exemplaires des Raspberry ont été mis en vente le 29 février 2012 pour environ 25 €. Début 2015, plus de cinq millions de Raspberry Pi avaient été vendus. De multiples versions ont été développées. A force de multiplier l’utilisation des processeurs ARM dans les cartes Arduino et Raspberry, Intel voyait avec inquiétude un créneau prometteur qui passionne les étudiants lui échapper. Elle a bien corrigé le tir.
Au delà de la technologie, un formidable moteur de création d’emplois
La force des trois environnements Intel, Arduino et Raspberry est d’avoir favorisé la création d’écosystèmes de composants, d’actionneurs, de moteurs et de capteurs qui permettent de développer des projets complets. Le secret du succès d’Arduino a été dés le début de disposer d’une librairie de programmation extrêmement modulaire qui permet de programmer rapidement. Le passage au mode de pré série à partir de solutions mises au point et « prototypées » sur Arduino se compte par milliers. Pas mal de recrutements de techniciens dans des entreprises de micro électronique se font sur la présentation d’un projet Arduino ou Raspberry, bien argumenté, ce qui peut paraître incroyable mais courant en particulier en Angleterre.
Le premier fabricant mondial de composants s’est donc mis sur la piste des cartes Arduino italiennes et des Raspberry Pi anglaises. Ce sont elles qui les premières ont permis de créer des projets autour de capteurs et d’actionneurs à des coûts inférieurs à 100 euros. ( ci-dessous une des premières cartes qui était seulement interface par des ports séries)
Ces cartes permettent donc de modéliser des projets d’automates à moindre coût et de les transformer ensuite en système intelligents encore plus économiques, dans la mesure où souvent les composants utilisés sont dédiés à une seule fonction et produit par milliers. Désormais interfacée entre eux par le cloud, ces milliers de capteurs intelligents permettent de mettre au point des projets de toutes sortes comme la gestion de l’électricité dans les villes ou la gestion des hangars de stockage. Chez Amazon Web Services, on trouve trois kits pour programmer les objets C-SDK pour l’électronique embarquée, JS-SDK pour ceux basés sur Linux et Arduino Library pour les cartes du même nom. Avec l’internet des objets, toutes sortes de systèmes électriques comme des aspirateurs ou des arroseurs automatiques peuvent devenir des automates programmables à distance et disposer d’une intelligence incroyable. Le phénomène n’est pas sans rappeler l’impact qu’à eu l’horlogerie au milieu du dix septième siècle avec Huygens et l’électricité au 19e siècle sur tous les outils de production. Là, c’est un véritable ordinateur connecté que l’on veut coller partout. On comprend facilement l’engouement du numéro un mondial des composants.
Arduino, un Projet conçu en Italie
Essentiellement crée autour de projets universitaires successifs, le projet Arduino a démarré en Italie à Ivréa dans l’institut de design interactif en 2002 et 2003. On ne trouvait pas à l’époque de cartes électroniques programmables à tout faire, à base de microcontrôleur capable de s’interfacer avec des capteurs. Il fallait en général utiliser une carte insérée dans un des slots d’un pc pour développer un système complet. L’idée associée était de pouvoir injecter dans une carte totalement autonome un programme conçu sur un pc qui puisse faire réagir d’autres systèmes. La carte avec son programme embarqué et ses capteurs devenus indépendants permettent de créer un objet complètement interactif. Un projet avait déjà existé au MIT dans les années 80 et 90 sous le nom DBN Design By Numbers, un langage de programmation spécialement dédié aux étudiants en arts visuels. Dans les années 80, le projet Logo de programmation visuel, de Seymour Papert, permettait déjà de piloter une tortue au bout d’un fil. Inspiré du langage pascal sur Apple II, le langage logo a servi à de nombreux roboticiens pour débuter, les concours de robots ont ensuite stimulé les étudiants dans ce domaine. IBM, autour de l’IBM PC avait crée aussi des cartes analogiques numériques qui s’interfaçaient sur des borniers électriques et HP avec son bus I488 a crée aussi des cartes d’interface analogique numérique permettant de piloter et de mesurer toutes sortes de capteurs. C’était même la référence absolue pour nombre de laboratoires de chimie dans les années 80 et 90. Tous ces projets se sont transformés et ont favorisé la création d’environnements de programmation plus professionnels liés à des éditeurs et des fournisseurs de cartes électroniques et de bus propriétaires comme ceux de Siemens, Bosch et bien d’autres encore. En 2002, pourtant, on ne trouvait pas encore de système à moins de 100 euros pour programmer un automate assez simple. En 2003, un des étudiants d’Ivréa, le colombien Hernando Barragan avait repris ce concept pour sa thèse, et entrepris le développement d’une carte électronique dénommée Wiring, accompagnée d’un environnement de programmation libre. Des milliers d’entreprises participent à cette révolution ( voir ci-dessous les plus connues),et les cartes ne sont qu’une approche grand public du sujet.
Les premiers d’Arduino ont stimulé des milliers de projets
L’idée de ce projet qui a immédiatement inspiré une équipe de professeurs et d’étudiants de cette même école était surtout aussi de pouvoir bénéficier de dispositifs simples à utiliser avec des logiciels en open source, dont les coûts seraient peu élevés. Véritable projet communautaire, les codes utilisés et les plans « libres » dont les sources sont ouvertes peuvent être modifiées, améliorées, distribuées par les utilisateurs eux-mêmes. L’objectif était de favoriser une utilisation « multi-plate-forme » (indépendant du système d’exploitation utilisé). Appelé Arduino du nom du bar où se réunissait les profs et les étudiants italiens, l’idée a été reprise en Angleterre par le projet Raspberrys qui a permis d’encore multiplier le nombre de projets. Désormais, c’est Intel qui évangélise les étudiants avec ses cartes mais il y a des milliers de projets à base d’autres puces. L’important est que la connaissance informatique s’épanouisse.
Ci-dessous à titre indicatif
la carte Raspberry P i avec un processeur (ARM1176JZF-S (ARMv6k) 700MHz)
la carte Beaglebone Black doté d’un Cortex-A8
et l’Intel Edison doté du processeur Atom Silvermont @ 500MHz)
puis