Presentazione MakersItaly VR Brain e VR Neuron piattaforme per la prototipazione rapida.

1. Virtualrobotix.com presenta: Le
piattaforme di prototipazione Rapida VR
Brain e VR Neuron
La risposta Italiana ad Arduino due e
RaspberryPI

2. Da Multipilot32 a VR Brain
In principio fu' Multipilot 8 :
http://www.virtualrobotix.com/page/multipilot-8-v10
Poi inizio' l'era dei 32 bit con la Multipilot32 :
http://www.virtualrobotix.com/page/multipilot32-1
Avevamo bisogno di una nostra IMU e ci inventammo la VR
IMU FULL :
http://www.virtualrobotix.com/page/vr-imu-10
Con l'evoluzione dei micro di ST da F1 a F4 progettammo
la Multipilot32F4 la prima con un sensore MPU6000 a
bordo.
http://www.virtualrobotix.com/page/multipilot32f4-v3-0
E alla fine arrivo' VRBrain :
http://www.virtualrobotix.com/page/vr-brain-v4-0

3. Navy 2012 Hold the Line per progetti
professionali
● La scheda di Espansione Hold the Line e' la prima compatibile con MP32F4
e F1 e L1 a supportare un modulo integrato GPRS Quad Band con questo
modulo abbiamo potuto realizzare diversi design professionali :
● Sistemi di Tracking Evoluto come ad esempio la valigia per il trasporto
organi di SOL un prodotto brevettato realizzato da MPXLAB per il nostro
cliente.
● Oltre che ad impiegare moduli GPRS il prodotto realizzato con MP32
supporta la comunicazione short Range Blueetooth con un app su
smartphone android.

4. VR Brain oltre le applicazioni per
quadricotteri :
La VR Brain ha riscosso immediatamente un grande successo ed oltre per far
volare multicotteri sono diverse realizzati diversi prototipi molto interessanti :
Un primo progetto e' stato realizzato in ambito lighting e utilizzando sensori di
diverso tipo :
● Di illuminazione , suono , PIR .
● E attuatori pwm per pilotare strip a led o lampade alogene .
Abbiamo implementato un sistema automatico che tramite smartphone
interconnesso in bluetooth consente la gestione completa di una lampada a led
, sia in modalità manuale che completamente automatica.
Un altro progetto molto interessante e' stato l'uso da parte della Varco Srl di
VBrain per far volare kite per produrre energia. VR Brain e' stato usato come
datalogger a bordo della vela.

5. Perche' VR Neuron ?
negli ultimi anni si e' assistito all'affermazione di sistemi
elettronici di tipo didattico le categorie sono
fondamentalmente due :
Micro controllori : rappresentati da schede basate su micro
a 8 bit come arduino o 32 bit come la VR Brain .
Micro processori : rappresentati da schede come beagle
board , gumstick overo , Olinuxino e recentemente
RaspberryPI.
VR Neuron si pone a meta' strada tra le due tecnologie
garantendo la flessibilità e interfacciabilità di un sistema a
microcontrollore e la potenza ed espandibilità di un sistema
a microprocessore dotato di un potente e scalabile sistema
operativo come Linux.

6. Come mai l'abbiamo chiamata
Neuron? Riteniamo che la nostra nuova scheda
possa diventare la componente in grado di
consentire ai futuri nuovi design di
interconnettersi ad internet sfurttando al
massimo tutte le potenzialità messe a
disposizione di processori e sistemi
operativi evoluti.
Il neurone a un nucleo , la CPU di Neuron , ha
delle sinapsi , i device USB di interconnessione :
wifi , ethernet o 3g e ha
dei dendriti : che sono le diverse ramificazioni a
cui sono collegati alti neuroni o terminazioni
sensoriali che nella Neuron sono rappresentati
daii gpio e i bus di comunicazioni.
La potenza di Neuron sta' nel essere parte
integrante della rete impiegando le tecnologie di
interconnessione piu' evolute.
Una famosa frase tratta dalla serie
televisiva Star Trek :
Noi siamo Borg , non opponete resistenza ,
voi sarete assimilati , la resistenza e'
inutile.
Neuron assimilerà le vostre applicazioni ,
la resistenza e' inutile.

7. VR Neuron : microcontrollore
Dai microcontrollori VR Neuron eredità la possibilità di
impiegare 26 GPIO , oltre a porte avanzate pwm , porte
seriali rs232 , porte di comunicazione ad alta velocità i2c e
SPI.
Tutto questo consente di impiegare Neuron come se fosse
una normale piattaforma arduino.
Si possono interfacciare led , sensori i2c e spi , e device di
tipo seriale ttl.
La scheda puo' essere allestità con un header passo 2.5
che si puo' inserire direttamente su di una scheda millefori
su cui costruire il proprio circuito elettronico.

8. VR Neuron : Linux Embedded
VR Neuron ha pero' risorse da micro pc , fino a 32 gbyte di storage e 64 mega di memoria DRAM ad
alta velocità ... con una cpu da 450 mhz. Numeri di tutto rispetto per una scheda di soli 6x5 cm la metà
di una scheda RaspberryPI ed una porta USB 2.0 standard che consente di interfacciarsi
potenzialmente a qualsiasi tipo di device USB standard presente sul mercato. VR Neuron e' un
dispositivo multimediale entry level e' infatti dotato di un uscita PAL per interfacciarsi direttamente con
display e TV inoltre e' dotato di un uscita audio stereo ed anche di un ingresso microfonico.
VR Neuron si puo' interfacciare a tastiere , mouse , dongle wifi , ethernet e webcam e a qualsiasi altro
dispositvo supporti lo standard USB 2.0
Per far comprendere le potenzialità di VR Neuron bisogna introdurre una delle componenti
fondamentali : il sistema operativo !
Dopo diversi test , valutaizioni e studi del codice sorgente e dei kernel abbiamo deciso di impiegare
Linux nella sua distribuzione ArchLinuxArm , una distribuzione molto diffusa , ricca di pacchetti pre
confezionati ed in grado di supportare diverse famiglie di microprocessori arm la v5 , v6 , v7 questa
scelta garantirà in futuro la possibilità di portare l'applicazione sviluppata su neuron anche su
piattaforme piu' evolute.
Segue un esempio applicativo , semplice , ma che mostra la potenza e la flessibilità di VR Neuron

9. VR Neuron esempio applicativo:
Webcam Wifi
Attraverso la porta USB 2.0 di VR Neuron e' possibile collegare un Hub USB a 4 porte sul quale installare un
dongle WIFI e una Webcam. Il sistema operativo risiede interamente su SD card.
Il kernel linux impiegato e' la version 2.6.x su cui sono stati sviluppati specifici driver per supportare dongle usb
normalmente disponibili sul mercato oltre a driver con cui espandere il kernel per supportare attraverso
l'interfaccia standard V4L le telecamere che supportano lo standard UCV. In questa applicazione La VR Neuron
ottiene un indirizzo ip dalla rete attraverso una connessione wifi e un demone dhcp , una volta ottenuto l'indirizzo
ip viene lanciata l'applicazione mpg_streamer che mette a disposizione sul browser degli utenti che si connettono
uno streaming video in tempo reale.

10. Connettiamo VR Neuron ad Internet
ed impariamo ad usare Pacman.
Neuron usa il sistema operativo Linux quindi per lui e'
normale essere connesso e quando lo e' diventa uno
strumento di svilluppo pressoche' illimitato nelle funzioni e
nella scalabilità.
La parola chiave e' PACMAN ,che non e' il famoso
videogioco degli anni 80 , ma l'acronimo di PACket
MANager. Attraverso questa applicazione dalla potenza
impressionante c'e' la possibilità di scegliere installare su
Neuron fino a 2350 applicazioni , con semplici istruzioni da
riga comando immediatamente utilizzabili ed integrabili
all'interno della nostra applicazione.

11. Quali le applicazioni che ho
impiegato nella mia webcam wifi ?
Per interagire con la neuron prima di attivare la connessione di rete si utilizza la porta seriale ttl di debug oppure l'uscità
pal della scheda.
Nel mio caso ho usato la seriale ttl per attivare la rete wifi.
Le funzioni impiegate sono quelle standard di linux per la configurazione di rete . In particolare i comandi ifconfig e
iwconfig ed i file di configurazione di rete contenuti nella directory /etc/network.d/ nel file my_wifi_network ho
configurato essid della mia rete domestica ed eventualmente la password e configuro la rete in modo tale da impiegare
un server dhcp per ottenere un indirizzo ip automatico.
Una volta attivata la rete posso iniziare a sfruttare la potenza di pacman e inizio a cercare i pacchetti che mi
interessano.
Attraverso il comando pacman -Ss parola_chiave ho la possibilità di ricercare i pacchetti che piu' mi interessano in
particolare cerco webcam
Al comando mi viene risposta la lista delle applicazioni che soddisfano il criterio di ricerca .
Con l'istruzione pacman -Ss mjpg_streamer scarico ed installo l'applicazione webcam che mi interessava.
Tutto questo senza scrivere una riga di codice , ma semplicemente attraverso l'impiego di pacman e di un editor come
vi o nano per editare i file di configurazione delle nostre applicazioni.
con la stessa logica possono essere implementate applicazioni di terminal server per virtualizzare la porta seriale
collegata a Neuron alla tua stampante 3D per esempio ..
Bello e' :)

12. Dove impiegare la tua webcam wifi e
il terminal server ?
Penso che uno dei motivi di successo di certe piattaforme di sviluppo siano le cosidette killer
application ... Con Neuron ad esempio puoi remotizzare il controllo della tua stampante 3D attraverso
la webcam e il terminal server e trasmettere al tuo smartphone in tempo reale le immagini della
lavorazione dell'ultima tua creazione 3D. E magari condividerla con i tuoi amici ... questo e' solo uno
dei tanti esempi possibili.
Neuron monta un server ssh che consente in qualsiasi momento di collegarsi attraverso un terminale
telnet o putty anche con piu' di una sessione contemporaneamente.
Se vuoi usarla come webserver puoi farlo , puoi installare apace2 o lightppd , usare python , php e
mysql come database server.
Puoi usarlo attraverso un cms per farlo diventare il repository documentale della tua applicazione.
Attraverso il terminale si puo' interagire con il sistema operativo e lanciare nuove applicazioni ,
consultare log di sistema o verificare attraverso l'applicazione top lo stato generale del sistema
occupazione della cpu , della memoria ecc ecc.
Se amate Linux VR Neuron e' la vostra piattaforma di sviluppo hardware !!!
Se non conoscete ancora Linux dovete immediatamente installarlo sul vostro PC ed iniziare a
giocarci. Oppure compratevi una Neuron e imparate linux giocando con il vostro favoloso nuovo
gadget elettronico.

13. Tool di sviluppo , hacking hardware
e fast prototyping.
VR Neuron e' il prodotto ideale per realizzare molto
velocemente i tuoi prototipi , attraverso pacman puoi
installare il pacchetto base-dev che contiene tutto quanto
serve per sviluppare le tue applicazioni C/C++.
Su Arduino devi usare un ide su pc e fare il bootloading
dell'applicazione per eseguirla ... su VR Neuron puoi creare
il tuo file con nano , salvarlo su disco , lanciare la
compilazione con il comando gcc e poi eseguire il tuo
applicativo asap come task parallelo ... Non c'e' dubbio che
il nuovo approccio arm + linux sia totalmente rivoluzionario
per utenti che provengono dal mondo arduino. Tutta questa
potenza e' incredibile nella sua potenza e semplicità.

14. Hacking Hardware : Rastrelliera a passo 2.5
standard e scheda mille fori.
Lato bottom :
header per
interfacciamento
millefori
Configurazione VR Neuron :
millefori su cui realizzare il tuo
hardware custom.
hub usb 4 porte.
dongle wifi.
webcam logitech

15. Stato del progetto :
La scheda e' stata sviluppata negli ultimi 6 mesi in una ventina di esemplari , e'
attualmente in corso la revisione del progetto per passare alla fase di
produzione dopo gli ottimi risultati ottenuti nella sperimentazione della scheda.
Sono gia' in corso un paio di design di pre industrializzazione di prodotti
professionali nati sui primi prototipi delle schede.
Entro un mese dovrebbe essere presentato un progetto Kickstarter per
raccogliere il budget necessario al primo batch di produzione.
In questo momento stiamo organizzando la community per cercare e formare
nuovi Makers che si uniscano al progetto , per implementare e migliorare il
kernel di sistema e per implementare template applicativi sulle applicazioni piu'
interessanti per i nostri utenti. Se siete interessati al progetto sul biglietto da
visità trovate l'indirizzo per registrarvi sul sito e ricevere gli aggiornamenti sullo
stato di disponibilità di VR Neuron.

16. Caratteristiche tecniche :
● Freescale Imx Arm9 microprocessor.
● 64 Megabyte Ram
● Flash until 32 Gbyte Flash on SDIO bus
● 456 mhz clock
● DUAL BEC 5V Input
● 1 for CPU
● 1 for USB channel
● 1 Pal Video Output
● 2 Audio Channel Output
● 2 Input audio channel
● 26 GPIO (LCD BUS)
● 2 i2c bus
● 1 SPI MISO MOSI SCK
● 2 serial Port
● 1 USB Host 2.0 channel
● Only 6x5 cm half of Raspberry PI

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