¿Cuáles son las aplicaciones industriales de microcontroladores y software como Arduino y Raspberry Pi, etc.?

En primer lugar, algunas correcciones y aclaraciones a algunos términos en la pregunta.

Raspberry Pi no es un microcontrolador. Es una computadora de placa única alimentada por un microprocesador SoC (System-on-Chip).

Arduino tampoco es un microcontrolador, pero las cosas son un poco turbias aquí. Arduino es una plataforma de hardware programable basada en un microcontrolador. Junto con el microcontrolador, se combina con un gestor de arranque y un entorno de desarrollo integrado (IDE) en su computadora. Todas estas partes componen la experiencia Arduino.

Ahora discutamos las aplicaciones industriales. Las aplicaciones industriales pueden variar desde el simple aislamiento de circuitos utilizando quizás un relé hasta un sistema de control distribuido que controla una planta o una máquina. Pero en toda su extensión y amplitud, una cosa es común en las aplicaciones industriales, y ese es el requisito de confiabilidad. Esta fiabilidad se garantiza mediante el diseño riguroso y la prueba rigurosa de sistemas y soluciones, que requieren tiempo y dinero. Para agregar a eso, el entorno operativo industrial suele ser bastante duro, con un ruido eléctrico significativo de gran ancho de banda, gran variación de temperatura, humedad o incluso materiales y objetos extraños, etc.

Entonces, por diseño, Raspberry Pi y Arduino NO son adecuados para aplicaciones industriales porque, aunque pueden tener un diseño sólido, no se han probado rigurosamente en entornos industriales hostiles. Pero eso no quiere decir que no se puedan usar, dadas algunas modificaciones. Sin embargo, estas modificaciones pueden ser tan críticas que en la mayoría de los casos puede tener sentido diseñar el sistema desde cero en lugar de confiar en Arduino o Raspberry Pi.

Dicho esto, he usado otros SBC como el Beagleboard en algunas aplicaciones industriales no críticas. Pero tenemos que asegurarnos de muchas cosas antes de que realmente usemos el sistema o lo interconectemos con nuestros otros sistemas. El proceso no es bonito, y luego me di cuenta de que el esfuerzo requerido versus el beneficio de costo para usarlo no fue el esperado. Cubrir todo el proceso tomaría otra respuesta bastante larga, por lo que no entraré en detalles aquí.

Me gustaría estar completamente de acuerdo con Quora User en la afirmación de que estos kits no tienen una muy buena “aprobación industrial”.

Tienen serios problemas de confiabilidad, el hardware no es lo suficientemente flexible como para manejar entornos hostiles, limitaciones de potencia y gran número de algoritmos complejos.

En segundo lugar, estos solo están destinados a la creación rápida de prototipos y a probar su concepto.

Los kits están diseñados con un enfoque prototipo de desarrollo y no un enfoque estable y confiable.

El desarrollo de productos es un juego de pelota completamente diferente y consume mucho tiempo y recursos. En Shalaka hemos diseñado más de 100 productos diferentes de grado industrial y en ninguna ocasión hemos usado tableros Arduino o Raspberry Pi (a menos que los clientes insistan en el “GTM”). La mayoría de las veces hemos utilizado otras placas de desarrollo para el desarrollo de firmware, pero hemos diseñado PCB separadas para aplicaciones en tiempo real.

Si es realmente ‘industrial’, entonces diría que su aplicación es muy limitada. El mercado industrial no está interesado en productos que sean para el mercado de pasatiempos. Cosas como el flash SD enchufable y los cargadores de arranque que permiten escribir código en el dispositivo en el campo son un problema serio de confiabilidad. Nunca he visto un producto dirigido a clientes industriales que tenga uno incorporado. Estoy seguro de que existen, pero probablemente en una escala bastante pequeña (de mercado).

Indudablemente, hay muchos dispositivos de este tipo utilizados en aplicaciones a pequeña escala que se utilizan en empresas de diversos tipos. Estos serían utilizados por ingenieros y técnicos, simplemente porque están disponibles y permiten hacer algunas cosas oscuras con poca molestia. Sin embargo, incrustarlos en un producto es algo completamente diferente.

Totalmente de acuerdo con la respuesta del Sr. Nussbaumer. Todo el kit que utilizamos tiene una reprogramabilidad limitada, podemos cambiar cosas como las direcciones IP, la potencia de transmisión de radio dentro de ciertos límites y ciertos comportamientos. Lo que no podemos hacer es cambiar ninguna configuración intrínseca.

Lo que hacemos es hacer cosas que necesitamos que no podemos obtener fácilmente. Eso podría involucrar a un microcontrolador fácilmente. Entonces sabemos cómo funciona y por qué, y podemos mejorarlo. La razón por la que los fabricantes no le permiten hackear dispositivos fácilmente se revela en la última oración: puede mejorar algo, pero romper varias otras cosas, algunas de las cuales podrían no ser recuperables.

Arduino y RaspberryPi son como cajas de arena. Podemos construir proyectos de muestra usándolo. Para el desarrollo real del producto, la mayoría de los componentes se eliminarán o actualizarán.

Si una máquina no necesita mucha informática, podemos usar un microcontrolador como un microondas, una lavadora, un abridor automático de puertas y máquinas expendedoras. Arduino se puede usar inicialmente para programar y probar componentes individuales.

RaspberryPi usa el procesador Arm. Arm se utiliza en teléfonos celulares, tabletas, juegos y reproductores multimedia. RaspberryPi se puede utilizar para el desarrollo inicial de dispositivos pequeños (cámaras, robots, drones). Más tarde podemos quitar el circuito para reducir los costos.