Sejarah Perkembangan Platform Open Source Arduino

Bismillah

Salam dari admin Creative Project. Segala Artikel yang mimin tampilkan disini adalah semata-mata untuk berbagi, semoga bermanfaat bagi kita semua. Mohon maaf apabila terdapat kesalahan yang ada pada blog ini dikarenakan kurangnya ilmu dari admin blog. Mohon dimaklumi bagi para pembaca, karena tak ada gading yang tak retak.


Kali ini admin blog ingin berbagi sedikit pengetahuan tentang Arduino. Banyak yang sudah tahu perangkat yang satu ini tapi mungkin banyak juga yang belum mengetahui sejarah perkembangan Arduino dari awal pengembangan sampai dengan saat ini. Dengan alasan inilah admin blog membuat artikel ini. Semoga bermanfaat dan selamat membaca.

Mikrokontroler dan Mikroprosesor

Sebelum membahas sejarah tentang Arduino ada baiknya kita memahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan mikrokontroler dan mikroprosesor. Apakah Mikrokontroler Itu? Mikrokontroler adalah sebuah komputer kecil di dalam sebuah integrated circuit(IC) yang berisi sebuah inti prosesor, memori, dan perangkat input/output yang dapat di program. Sebagai alat pemrosesan, mikrokontroler dapat digunakan untuk mengambil keputusan, melakukan hal-hal yang bersifat berulang, dan dapat berinteraksi dengan piranti-piranti luar, seperti sensor ultrasonik untuk mengukur jarak terhadap suatu objek, penerima GPS untuk memperolah data posisi kebumian dari setelit, dan interaksi dengan perangkat lainnya. Mikrokontroler juga biasa disingkat dengan MCU atau uC. Perusahaan yang terkenal sebagai pembuat mikrokontroler antara lain adalah Atmel, Cypress Semiconductor, Microchip, dan Silicon Laboratories. Contoh nama-nama mikrokontroler untuk masing-masing vendor adalah berikut ini :


Nama Vendor
Nama Mikrokontroler
Atmel
AVR (8 bit), AVR 32 (32 bit), AT91SAM (32 bit)
Cypress Semiconductor
M8C Core
MicroChip Technology
PIC
Silicon Laboratories
8051

Tentunya masih terdapat vendor lainnya yang tidak admin tuliskan disini.

Mikrokontroler didesain untuk aplikasi tertanam (embedded applications),  aplikasi dengan tugas-tugas tertentu (specific tasks) dengan tujuan tertentu yang dikerjakan secara berulang-ulang, sangat berbeda dengan mikroprosesor yang digunakan pada aplikasi yang memiliki tujuan yang umum. Lalu apa itu mikroprosesor? Mikroprosesor adalah prosesor komputer yang menggabungkan fungsi central processing unit (CPU) pada satu sirkuit terpadu (IC). Sebuah mikroprosesor dirancang untuk melakukan operasi aritmatika dan logika. Contohnya adalah melakukan operasi menambah, mengurangi, dan membandingkan. Operasi ini adalah hasil dari satu set instruksi yang merupakan bagian dari desain mikroprosesor. Contoh mikroprosesor adalah Intel Pentium 1,2,3,4, core 2 duo, i3, i5 dan lain-lain. Seorang desainer sistem harus menambahkan sendiri perangkat luar yang dibutuhkan agar sebuah sistem dapat dibangun seperti ROM, RAM, memori, perangkat input output dan perangkat lainnya. Aplikasi mikroprosesor meliputi Desktop PC, Laptop dan mungkin masih terdapat aplikasi lain yang belum admin ketahui. Untuk membedakan antara mikrokontroler dan mikroprosesor cukup mudah, perhatikan tabel dibawah ini : 


Mikrokontroler

Mikroprosesor
Terdapat CPU, ROM, RAM perangkat input output dalam satu chip
Hanya terdapat CPU saja, perangkat seperti ROM, RAM dan lainnya perlu ditambahkan sebagai perangkat luar
Saat ini yang admin ketahui kecepatan mikrokontroler masih dalam satuan MHz
Kecepatan diatas 1GHz
Harga lebih murah
Harga lebih mahal
Penanganan lebih mudah
Penanganan lebih sulit
Dapat berdiri sendiri

Perlu penambahan perangkat luar agar suatu sistem dapat dibangun


Untuk melihat penjelasan lebih jauh mengenai mikrokontroler dan mikroprosesor silahkan buka link sumber diakhir postingan ini. 


Lalu bagaimana dengan Arduino?

Arduino adalah sebuah open-source prototyping platform yang didasarkan pada easy-to-use hardware and software. Secara perangkat keras Arduino adalah jenis suatu papan (board) yang berisi mikrokontroler atau dapat disebut sebagai sebuah papan mikrokontroler. Didalam board  ini sudah termasuk pin sebagai masukan dan keluaran baik yang bersifat digital maupun analog. Arduino berlandaskan open source pada perangkat keras - Open Source HardWare (OSHW) dan perangkat lunak - Free and Open Source Software (F/OSS atau FOSS). Arduino memiliki harga yang cukup terjangkau dengan fasilitas yang ditawarkan. Atau jika ingin membuat sendiri board Arduino berikut dengan source code-nya maka skematik dan firmware-nya tersedia secara gratis dan bebas di internet. Dengan Arduino kita dapat menghubungkan berbagai jenis sensor untuk membuat sebuah proyek yang sederhana sampai yang cukup kompleks. Saat ini Arduino sangat popular di lingkungan penggemar / hobi elektronika sebagai perangkat pengendali berbagai proyek termasuk robotik. Arduino telah memiliki komunitas serta forum yang luas di internet untuk membantu para pemula untuk belajar atau sekedar untuk mebagikan source code yang anda buat kepada semua pengguna Arduino di seluruh dunia.



Sejarah Nama Arduino

Semuanya berawal di Ivrea, itally. Nama Arduino mungkin terdengar cukup berbeda dengan perangkat elektronik yang pernah ada selama ini, seperti LED (led emitting diode), atau resistor atau transistor bahkan mikrokontroler seperti AVR atau PIC atau yang lainnya. Pemilihan nama Arduino ini ternyata memiliki kaitan yang erat dengan sejarah perkembangannya. Salah satu pengembang inti Arduino adalah bernama Massimo Banzi yang juga merupakan pemberi nama dari Arduino tersebut. Ivrea merupakan sebuah kota di Italia Utara dan cukup terkenal dengan sejarah kerajaannya serta seorang raja yang pernah memerintah di negara bagian tersebut. Pada tahun 1002 Masehi, seorang raja bernama Arduin memerintah di negara tersebut. Yang 2 tahun kemudian keberadaannya digantikan oleh  raja Henry II dari jerman. Di kota Ivrea terdapat sebuah bar dengan nama “Bar Di Re Arduino” atau yang berarti ”Bar Raja Arduino” yang diambil dari nama raja “Arduin” dengan maksud untuk mengenang beliau. Bar ini kemudian merupakan tempat yang sering dikunjungi oleh Massimo Banzi dan beberapa rekannya untuk bertemu, yang kemudian nama Arduino ia berikan ke perangkat yang ia kembangkan sebagai rasa hormatnya kepada tempat ini. 




Tim Inti Pengembang Arduino

Sebelum membahas sejarah bagaimana Arduino dikembangkan dan digunakan, berikut ini merupakan anggota inti dari tim pengembang Arduino, yakni antara lain : Massimo Banzi (kanan depan-tanpa kacamata), David Cuartielles (tengah), Tom Igoe (kanan belakang), Gianluca Martino (kiri depan), dan David Mellis (kiri belakang).





Banzi merupakan seorang arsitek perangkat lunak yang direkrut oleh Interactive Design Institute Ivrea (IDII) sebagai profesor dalam rangka untuk mempromosikan cara-cara baru dalam melakukan desain interaktif atau dengan kata lain komputasi fisik. Meskipun ia memiliki ide yang baik namun memiliki waktu yang sangat terbatas ditambah lagi dengan anggaran yang terus berkurang. Seperti rekan-rekannya yang lain ia pun harus bergantung dengan BASIC Stamp, sebuah mikrokontroler yang dikembangkan oleh Parallax (sebuah perusahaan yang berada di California) untuk mengerjakan proyek-proyek miliknya. Sebagian mungkin pernah mendengar perusahaan Parallax dengan produknya seperti servo atau servo controller. Para Insinyur saat itu mungkin telah menggunakan BASIC Stamp hampir dalam kurung waktu satu dekade. BASIC Stamp di program dengan bahasa pemrogrman basic. Secara fisik BASIC Stamp merupakan sebuah papan sirkuit yang dikemas secara rapi dengan beberapa kelangkapan seperti power supply, microcontroller, memory, dan port input/output yang dapat digunakan untuk  antarmuka ke perangkat luar.


Namun BASIC Stamp memiliki dua masalah menurut Massimo Banzi. Yang pertama BASIC Stamp ternyata untuk beberapa proyek mahasiswanya tidak memiliki daya komputasi yang cukup. Serta masalah yang kedua adalah BASIC Stamp besutan Parallax ini memiliki harga yang terlalu mahal. Faktanya harga sebuah BASIC Stamp dengan peralatan dasar adalah US $100, tentunya ini merupakan harga yang sangat tinggi. Selain itu BASIC Stamp tidak men-support cross platform, yang mana sebagian besar desainer di IDII kala itu menggunakan operating system macintosh. Sementara itu sebuah konsep “friendly programming language” yang bernama “processing” berhasil dikembangkan oleh teman Banzi yakni Casey Reas di MIT. Processing berkembang dengan pesat dan mendapatkan popularitas yang sangat baik. Seorang amatir bahkan dapat membuat visualisasi data yang kompleks dengan tampilan yang baik dan menarik. Hal ini merupakan terobosan besar dalam kemudahan penggunaan bagi sebuah Integrated Development Environment (IDE). Banzi sangat menyukai konsep ini dan berharap untuk membuat software serupa untuk memprogram mikrokontroler dengan sebuah tampilan grafis pada sebuah layar. 



Kontribusi dari  Hernando Barragan

Salah satu mahasiswa Banzi, Hernando Barragan mengambil langkah awal dalam arah untuk menciptakan perangkat lunak yang mirip dengan processing. Dia mengembangkan sebuah platform prototype yang dikenal dengan nama “wiring”. Platform Wiring mencakup sebuah IDE sebagai perangkat lunak untuk memprogram yang didalamnya sudah terdapat library functions untuk memudahkan pemrograman mikrokontroler dan sebuah papan sirkuit yang siap digunakan dengan menggunakan mikrokontroler Atmega 128 sebagai pemrosesnya. Platform prototype ini merupakan thesis dari Hernando Barragan dengan pembimbingnya Massimo Banzi dan Casey Reas pada tahun 2004 dengan judul “Arduino–La rivoluzione dell’open hardware” (“Arduino – The Revolution of Open Hardware”). Konsep dari proyek ini ternyata menjanjikan sebuah keberhasilan bahkan sampai dengan saat ini. Namun Banzi ternyata memiliki mimpi yang lebih besar. Ia berharap untuk membuat sebuah platform yang lebih murah, sederhana dan lebih mudah digunakan. 




The First Prototype Board

Pada tahun 2005, Massimo Banzi bersama dengan David Mellis (mahasiswa IDII pada saat itu) dan David Cuartielles, menambahkan dukungan mikrokontroler ATmega 8 untuk Wiring. Namun mereka tidak melanjutkan pengembangan Wiring melainkan mereka menyalin kode sumber Wiring dan mulai mengembangkannya sebagai proyek yang terpisah, yang kemudian disebut Arduino.



Open Source Model – A Big Decision

Banzi dan rekan-rekannya sangat percaya dengan kekuatan dari open source. Mereka pikir akan lebih baik untuk membuka platform tersebut agar dapat diakses orang sebanyak-banyaknya sehinga pengembangan platform dapat dilakukan secara cepat. Faktor lain yang menentukan keputusan Banzi untuk membuka platformnya secara open source adalah bahwa setelah beroperasi hampir selama 5 tahun, IDII tidak memiliki dana yang cukup lagi untuk mendukung proyek ini bahkan terancam untuk menghentikan pendanaan. Semua anggota fakultas takut proyek ini tidak dapat bertahan atau bahkan akan digelapkan. Sehingga Banzi membuat keputusan besar dengan menjadikan platform ini sebagai open source.



HOW Banzi And Team Managed To Create Arduino And Make It Available For Public


Cukup jelas bahwa untuk model open source biasa digunakan untuk pengembangan perangkat lunak dan tidak pernah untuk pengembangan perangkat keras. Agar dapat  mengembangkan perangkat keras secara open source mereka berusaha menemukan solusi lisensi yang cocok yang bisa berlaku untuk papan sirkuit tersebut. Setelah melakukan sedikit investigasi, Banzi dan tim melihat seluruh hal dari sudut yang berbeda dan memutuskan untuk menggunakan lisensi dari Creative Commons, sebuah kelompok non-profit yang biasanya digunakan untuk karya-karya budaya seperti karya tulis dan musik. Menurut Banzi perangkat keras ini merupakan bagian dari budaya sehingga harus dibagikan kepada orang lain.  "You could think of hardware as piece of culture you want to share with other people," Banzi says.

Tahap berikutnya yang mereka lakukan adalah membuat papan sirkuitnya. Tim berusaha memperbaiki spesifikasi dari papan sirkuit dan kemudian memutuskan untuk menjualnya dengan harga US $30. "It had to be the equivalent of going out to dinner at a pizza place," Banzi says. Banzi merasa bahwa Arduino harus terjangkau bagi semua kalangan. Namun mereka juga ingin membuatnya terlihat benar-benar unik, dengan konsep sesuatu yang akan menonjol dan juga terlihat keren. Sementara untuk papan sirkuit yang sejenisnya berwarna hijau, mereka malah membuatnya dengan warna biru. Sementara beberapa produsen mengurangi jumlah pin input dan output dari sirkuit mereka, tim Arduino malah menambahkan banyak pin input dan output untuk papan sirkuit mereka. Sebagai keunikan lainnya mereka menambahkan sebuah peta kecil Italia di belakang papan Arduino. Berikut perkataan Banzi terkait desain unik dari Arduino ini : "A lot of the design choices are weird for a real engineer, but I’m not a real engineer, so I did it in a silly way!".  Gianluca Martino, salah satu Engineer di tim merasa bahwa pendekatan nontradisional untuk desain papan sirkuit merupakan ide yang cukup cemerlang. Dia berpikir bahwa produk tersebut dibuat sebagai hasil dari cara berpikir baru tentang elektronika, tidak dengan cara rekayasa di mana anda harus menghitung elektroda, tetapi menggunakan pendekatan “Do It Your Self” atau DIY, kemudahan dalam membuat sebuah proyek elektronika.

Produk yang dibuat oleh tim Arduino mengusung konsep papan sirkuit dengan komponen-komponen yang mudah ditemukan serta murah seperti Atmega 328 sehingga memudahkan seseorang jika ingin membuat papan sirkuit miliknya sendiri. Selain itu konsep lain yang diterapkan oleh tim adalah konsep “plug and play”. Papan sirkuit Arduino dihubungkan dengan PC dengan menggunakan jalur port USB. Seperti yang diketahui port USB sendiri merupakan sebuah terobosan antar muka komputer dengan perangkat luar dengan mengusung konsep plug and play. Jika pada komputer terdahulu terdapat port parallel atau port serial maka kini keduanya telah tergantikan fungsinya dengan port USB ini. Sebelumnya sebuah perangkat yang dihubungkan dengan komputer melalui port serial maupun parallel akan membutuhkan restart komputer terlebih dahulu agar perangkat terdeteksi di operating system, hal ini tentunya tidak praktis. Tim pengembang Arduino memiliki konsep yang sama agar perangkat papan sirkuitnya dapat dicopot dan dihubungkan ke komputer  dengan cepat dan dapat dengan segera diprogram.

Berikut ini merupakan filosofi Arduino yang diungkapkan oleh David Cuartielles (seorang enginerr telekomunikasi di tim Arduino) if you wants to learn electronics, you should be able to learn as you go from day one, instead of starting by learning Algebra, and Arduino is ideal to learn electronics from day one”. Tim Arduino kemudian melakukan pengujian berdasarkan filosofi tersebut. Mereka membagikan 300 PCB polos kepada mahasiswa di IDII dengan sebuah instruksi sederhana : carilah instruksi cara perakitan yang tersedia secara online, buat papan sirkuit tersebut dan kemudian buatlah sebuah proyek dengan papan sirkuit tersebut. Salah satu proyek yang berhasil dibuat saat itu adalah sebuah jam dengan kemampuan alarm-nya. Dengan segera banyak orang yang ingin mengetahui tentang papan sirkut ini dan ingin memilikinya. Pembeli pertama datang dari teman Banzi yang memesan satu unit Arduino kepadanya. Kata Arduino kemudian dengan cepat menyebar secara online - tanpa pemasaran atau periklanan, mengambil alih dunia DIY secara cepat seperti sebuah badai.

Tom Igoe, seorang profesor komputasi fisik di Universitas New York sangat terkesan dengan keterjangkauan dan konsep yang luar biasa dari Arduino. Saat itu Tom Igoe mengajarkan kursus kepada mahasiswa non-teknis tentang penggunaan Basic Stamp, namun setelah melihat Arduino ternyata ia sangat tertarik dengan konsep dari Arduino ini. Kemudahan penggunaan Arduino dengan konsep DIY bagi pemula yang bahkan tidak mengetahui tentang elektronika dan pemrograman, serta harga Arduino yang murah menjadi kunci ketertarikan Igoe terhadap Arduino.

Arduino benar-benar merupakan sebuah terobosan. Tentunya keberhasilan Arduino tak lepas dari platform prototyping “wiring” dan “prosessing” yang mendahuluinya. Sebelum adanya Arduino, pemrograman mikrokontroler merupakan sesuatu yang sulit. Dengan Arduino, seseorang yang tidak mengenal dunia elektronika bahkan dapat mengakses ke dunia hardware yang sebelumnya sulit untuk ditembus. Dengan Arduino seorang pemula tidak perlu belajar dengan sangat keras untuk membangun sebuah proyek yang benar-benar dapat bekerja. Ini merupakan sebuah gerakan yang luar biasa mengingat berbagai perangkat yang telah ada dengan rahasianya bagaikan sebuah kotak hitam dengan paten yang dimiliki oleh pihak pengembangnya. Bagi Banzi hal ini merupakan sebuah dampak penting dari Arduino. "Fifty years ago, to write software you needed people in white aprons who knew everything about vacuum tubes. Now, even my mom can program, We’ve enabled a lot of people to create products themselves."

Sebagai bahan untuk pengembangan Arduino, tim juga berusaha untuk mengintegrasikan Arduino ke dalam sistem pendidikan, dari sekolah menengah atas sampai perguruan tinggi. Beberapa universitas termasuk Carnegie Mellon dan Stanford sudah menggunakan Arduino. David Mellis (salah satu tim inti Arduino) mengundang 8 sampai 10 orang ke laboratorium MIT, di mana mereka diberi tugas untuk menyelesaikan sebuah proyek selama sehari. Hal ini merupakan penelitiannya dengan cara memberikan pelatihan kepada mahasiswa dan orang awam untuk mempelajari bidang elektonika. Proyek-proyek tersebut antara lain membuat  speaker Ipod, radio FM, dan mouse komputer dengan menggunakan beberapa komponen yang sama dengan yang digunakan pada Arduino. Seperti komponen resistor, kapasitor dan lain-lain. Bagi tim menyebarkan dasar-dasar Arduino merupakan sebagian saja dari tantangan yang sebenarnya. Tim juga harus menjamin ketersediaan papan sirkuit Arduino. Apalagi untuk saat ini Arduino telah memiliki jenis papan sirkut yang baru yang menjadi keluarga Arduino board. Selain desain aslinya yakni Arduino Uno, terdapat model baru dengan fasilitas yang lebih banyak yakni Arduino Mega, atau jenis Arduino Nano dengan ukuran papan sirkuit yang lebih kecil, serta papan sirkuit Arduino LilyPad, dan yang baru-baru ini dirilis, yakni papan Net-enabled atau disebut dengan Arduino Ethernet.

Arduino ternyata telah menciptakan sendiri industri rumahan dengan kategori DIY. Ada lebih dari 200 distributor produk Arduino di seluruh dunia, termasuk perusahaan besar seperti SparkFun Electronics. Bahkan kabarnya seorang pria di Portugal berhenti dari pekerjaannya di perusahaan telepon untuk menjual produk Arduino dari rumahnya. Gianluca Martino, salah satu anggota tim inti yang mengawasi produksi dan distribusi, mengatakan bahwa mereka sedang bekerja keras untuk mencapai pasar negara berkembang seperti China, India, dan Amerika Selatan. Menurutnya sekitar 80 persen dari pengguna Arduino dibagi antara Amerika Serikat dan Eropa, dan sisanya tersebar di seluruh dunia.

Jaminan mutu yang baik merupakan sebuah tantangan yang besar ketika berbicara tentang penanganan produksi dari ribuan unit board Arduino. Tim Arduino memproduksi sekitar 100 sampai 3000 board Arduino dalam waktu satu hari. Tim menggunakan “custom system” untuk mengujicoba pin input / output pada setiap papan sirkuit agar terjamin kulitasnya. Tim juga memberikan jaminan penggantian board Arduino yang tidak dapat bekerja dengan semestinya. Menurut Gianluca Martino, dengan sistem yang diterapkan saat ini tingkat kegagalan produksi dari Arduino berada dibawah 1persen, sehingga jaminan kualitas board Arduino yang dipasarkan dapat tetap terjaga.

Saat ini tim Arduino telah memiliki penghasilan yang cukup untuk membayar para karyawannya serta siap untuk membiayai pendanaan guna pengembangan papan Arduino dengan fasilitas yang baru dan tentunya yang lebih baik. Pada bulan september, pada sebuah acara “maker fair” tim Arduino memperkenalkan varian baru dari Arduino board dengan chip prosesor ARM 32 bit. Hal ini merupakan komitmen dari tim Arduino untuk memberikan varian Arduino board dengan komputasi yang lebih tinggi. Salah satu proyek yang pernah dibuat adalah kit printer 3D dengan menggunakan Arduino 8-bit, tentunya dengan kekuatan prosesor ARM 32-bit ini diharapkan dapat mengerjakan tugas-tugas yang lebih rumit lagi.

Arduino kembali mendapatkan support yang luar biasa ketika google meliris  sebuah papan pengembang berbasiskan Arduino yang support untuk sistem Android. Google Android ADK (Accessory Development Kit), adalah platform yang memungkinkan ponsel Android berinteraksi dengan motor, sensor, dan perangkat lainnya. Anda dapat membangun sebuah aplikasi Android menggunakan kamera ponsel, sensor gerak, layar sentuh, dan konektivitas internet untuk mengontrol sebuah robot atau sebuah sistem. Dengan adanya hal ini tentunya  proyek yang dapat dibangun dengan perangkat Arduino menjadi lebih luas lagi.

Tantangan demi tantangan terus berdatangan bagi tim Arduino, salah satunya untuk mengakomodasikan hal berbeda yang orang inginkan namun tetap dapat dilakukan dengan platform  ini, namun tetap memberikan kemudahan kepada pengguna terutama bagi seorang pemula. Sementara itu di lain hal para fans Arduino berdatangan ke “Bar Di Re Arduino di Ivrea untuk sekedar melihat-lihat bar ini atau untuk minum-minum. Kenyatannya para pekerja bar bahkan tidak mengetahui bahwa yang membawa mereka kesana adalah platform Arduino yang sekarang menjadi perbincangan di seluruh dunia.

Sekian yang bisa admin jabarkan tentang sejarah perkembangan Arduino.

Wasallam.



Get ON PDF file
Dapatkan dalam bentuk file PDF




Sumber  :     Buku Pintar Pemrograman Arduino
                           https://en.wikipedia.org/wiki/Microcontroller


Ditulis dan diterjemahkan oleh Admin caturcreativeproject.blogspot.com

tag artikel: Arduino    Sejarah Perkembangan Arduino    Sejarah Arduino
                  Sejarah Mikrokontroler Arduino    Mikrokontroler Arduino adalah 
                  Sejarah Singkat Lahirnya Arduino    Pengenalan Arduino
Previous
Next Post »