De Single-Boards y microcontroladores

Las promesas del Internet de las cosas han estado por décadas ya a la vuelta de la esquina, y cada vez parecen acercarse más. Imaginar un mundo de sub-artefactos inteligentes (me niego a darle el título de computadora completa a un empaque de leche, el típico ejemplo, por el simple hecho de que un microcontrolador en su empaque me permita leer «Contenido: 32%; Frescura: 4 días») nos ha resultado natural desde hace mucho, posiblemente por la prevalencia de estas ideas en las novelas de ciencia ficción por mucho más tiempo ya.

Como contraejemplo, la adopción, crecimiento y masificación de Internet, y lo fundamental que nos resulta hoy en día para comprender a la sociedad o participar en ella, nos tomó mucho más por sorpresa, y tal vez sea en parte porque era algo prácticamente nunca imaginado. Si revisamos la ciencia ficción entre los años 1950 y 1980, muchos relatos consideran como un hecho casi cotidiano el tema del viaje en el espacio y –dependiendo, claro, de las inclinaciones narrativas del autor– la inteligencia de las cosas que acompañan a los héroes del relato, pero muy frecuentemente las comunicaciones que describen se sienten, a nuestros ojos y a sólo 20 años de la masificación de Internet, como reliquias de tiempos hace mucho desaparecidos. Vamos, se sienten tan anacrónicas como hoy en día un fax, ese mágico e impresionante implemento que a tantos nos maravilló hace no tanto tiempo.

¿Y por qué el contraejemplo? Porque tuvieron que pasar varios años desde el inicio de la masificación del uso de Internet hasta que fuera terreno explorado y comprendido por el ecosistema que hoy la conforma.

Entonces, decíamos, parece que, ahora sí, las cosas (en contraposición de las computadoras, a quienes podemos ver como ciudadanos de pleno derecho en nuestra red de redes) están a punto de estar tan conectadas como nosotros, con nuestros lentos y analógicos cerebros que requieren de prótesis para participar en el intercambio global de información. ¿Por qué ahora sí?

Hay dos factores fundamentales que han demorado esta realidad, fuertemente interrelacionados: Costo y tamaño. El Internet de las cosas requiere que los miles de computadoras y microcontroladores que nos rodeen sean tan pequeños, y que lleven un precio unitario tan marginal, que podamos olvidarnos de ellos, que no nos acordemos de su existencia excepto cuando requiramos pedirles información (o cuando estos determinen, basados en los valores que les configuramos previamente, que ocurrió un evento de nuestro interés). Y en ambos casos, todo apunta a que ahora sí estamos a punto de dar el paso.

Me gustaría hacer predicciones acerca de cómo es que esto nacerá como un nicho, y se masificará tanto o más que lo que ha hecho Internet. Sería muy divertido ahondar en cómo resolver los problemas de autoconfiguración y de uso de ancho de banda cuando tengamos cientos de redes de área personal luchando por intercambiar mensajes de forma coordinada en un mismo vagón de metro, e imaginar las tremendas implicaciones que estos desarrollos tendrán para otra redefinición más de lo que constituye información íntima, privada, personal… Pero mi horóscopo el día de hoy apuntaba a que todas las predicciones que haga serán erróneas.

Entonces, para evitar caer en la futurología, toca la tarea de evitar que el futuro nos tome desprevenidos. ¿Cómo podemos comenzar a desarrollar habilidades y conocer las herramientas que emplearemos para no sólo utilizar, sino que ser partícipes de la creación del Internet de las cosas?

Los invito a voltear hacia el área denominada del Cómputo de ultra-bajo costo (Ultra Low Cost Computing, ULCC). En los últimos años han salido al mercado varios dispositivos con los que podemos irnos acercando a las restricciones y las realidades del entorno con el que trabajaremos. Sugiero mirar, con ojos muy distintos, en dos direcciones fundamentales: Por un lado, hacia el desarrollo de microcontroladores, y por el otro, hacia el desarrollo de computadoras mínimas (Single-board computers). Y en particular, a pesar de que hay ya una amplia gama de productos que cubren este espacio, los productos más definitorios del sector hoy en día son el Arduino y la Raspberry Pi.

Es dificil definir de forma clara y sin ambigüedad el punto en que deja de ser un microcontrolador y comienza a ser una computadora mínima. El punto que empleo es la existencia o falta de puertos para interfaces estándar de entrada/salida: Al trabajar con microcontroladores, en general interactuaremos con ellos exclusivamente a través de una serie de pines individuales que pueden ser programados y manipulados de forma independiente; en una computadora mínima normalmente es posible conectar por lo menos un teclado y un monitor.

Un punto, a mi entender, muy importante en ambos casos es que estas dos principales plataformas son productos desarrollados en primer término con fines educativos — Tema que abordaré brevemente.