Arduinos Evolution: CEO Fabio Violante über Branchentrends und zukünftige Innovationen

Anmerkung der Redaktion: Die Arduino-Plattform ist zum Eckpfeiler für schnelles Prototyping geworden, indem sie Kern-Boards mit einer riesigen Auswahl an Add-on-Shields und einem expansiven Support-Ökosystem paart. In diesem Interview mit unserer Schwesterpublikation EE Times Europe teilt Arduino-CEO Fabio Violante seine Perspektive auf die Plattform-Trajektorie und aufkommende Branchentrends.

Arduino ist eine Open-Source-Elektronikplattform, gebaut auf einem gestrafften Hardware- und Software-Stack. In Italien entstanden, hat sie sich zu einer Ikone für ihre bahnbrechenden Open-Source-Boards und einem unverzichtbaren Tool für Maker weltweit entwickelt.

Mit Arduino können Entwickler zügig Geräte erstellen, die klassische elektronische Komponenten, Sensoren, Servomechanismen und Kommunikationsmodule integrieren. Die Plattform hat die Einstiegshürde in die Elektronik gesenkt und Hobbyisten wie Profis befähigt, kosteneffiziente Lösungen zu prototypen.

Seit dem Release des Arduino Uno 2005 ist Arduino ein Pfeiler der Maker-Bewegung. Heute reicht die Reichweite der Plattform weit über Hobbyisten hinaus und beeinflusst Startups, Bildungseinrichtungen und industrielle Innovatoren.

Fabio Violante, CEO @ Arduino

EE Times Europe: Ich bin mit Arduino aufgewachsen. Ich sah es entstehen, wachsen, stark wachsen. Ich sah die Entstehung von Startups mit Arduino als Basiselement ihrer Prototypen. Und jetzt hat es eine riesige Community, potenziell die größte. Wohin will Arduino?

Fabio Violante: Es ist immer erfreulich zu hören, wie Arduino das Leben so vieler Creator geprägt hat. Heute bedienen wir über 30 Millionen aktive Community-Mitglieder, viele von denen die Einfachheit suchen, die Arduino im Hardwaresektor populär machte. Unser Fokus liegt nun darauf, diese Einfachheit ins Internet der Dinge zu erweitern. Die Arduino IoT Cloud ist darauf ausgelegt, Low-Code-Applikationsentwicklung zu ermöglichen und den Bau vernetzter Geräte einfach zu machen. Beispielsweise haben wir kürzlich robuste LoRaWAN-Unterstützung hinzugefügt, einen bedeutenden Schritt, der die Konvertierung von Sensordaten in Netzwerkpakete automatisiert – ein Bereich, der zuvor manuellen Eingriff erforderte.

Das neueste Arduino Portenta will einen größeren Schub im Industriemarkt geben. Die sogenannten „Industrial Makers“ entstehen. Welche Vorteile bietet dieses Board dem Industriemarkt, und was sind die Hauptanwendungen? Was könnten Design-Herausforderungen sein?

Industrial Maker verlangen Komponenten, die strenge Qualitäts-, Langlebigkeits- und Temperaturspezifikationen erfüllen. Deshalb wurde die Portenta-Familie entwickelt, um diese Anforderungen zu erfüllen. Durch Partnerschaft mit STMicroelectronics beim Portenta H7 lieferten wir ein zuverlässiges Dual-Core-Mikrocontroller-Modul, das auch niedrigen Stromverbrauch aufweist – was es zur leistungsstärksten und gleichzeitig energieeffizientesten Option am Markt macht. Durch Standardisierung auf zwei High-Density-Connectoren öffnen wir die Tür für Partner, Design-Firmen und das Ökosystem, vertikale Applikationen zu bauen, die den Portenta als „Gehirn“ ihrer Geräte behandeln. Größere Edge-Computing-Power ermöglicht anspruchsvolle Aufgaben wie Signalverarbeitung, Predictive-Maintenance-Machine-Learning und grundlegende Computer Vision.

Wir haben viele MCU-basierte Boards. FPGA-basiertes Arduino könnte ein neuer Weg mit MKR Vidor 4000 sein. Gibt es einen besonderen Grund, einen Mikrocontroller statt eines FPGA als Kern des Boards zu wählen?

Arduino ist seit langem in Mikrocontrollern verwurzelt, und diese Expertise bleibt zentral für unsere Strategie. Während FPGAs mächtige Flexibilität bieten, haben ihre Komplexität in Entwicklung und Assembly die Mainstream-Adoption in unserer Community begrenzt. Der Vidor 4000 wurde konzipiert, diese Lücke zu schließen, indem er das FPGA als „unendlich flexibles Peripheriegerät“ auf einem Multi-Core, benutzerfreundlichen Board präsentiert. Zwar dauerte die Toolchain-Entwicklung länger als erwartet, doch wir sind zuversichtlich, Usability-Herausforderungen adressiert zu haben und planen eine Beta noch dieses Jahr, gefolgt von voller Verfügbarkeit, sobald Nutzer die Effektivität bestätigen.

Abbildung 1: Arduino MKR Vidor 4000

Abbildung 2: Arduino Portenta

Wie kam es zum speziellen Arduino Shield? Seine Form könnte durch den MKR ersetzt werden.

Die Antwort ist simpel: Eine Fehlplatzierung der Anschlüsse während der Fertigung verhinderte, dass das Board sauber auf Breadboards passte, doch wir hatten bereits einen großen Batch Einheiten. Statt sie zu verschrotten, fokussierten wir uns auf Reduzierung der Bauteilanzahl und Komplexität – ein Ansatz, der den Uno von Zeitgenossen abhob. Das Konzept stapelbarer Shields entstand aus dem Wunsch, das Base-Board schlank zu halten und schnelle Expansion zu ermöglichen. Diese Designphilosophie entfachte ein Ökosystem von hunderten Herstellern, die komplementäre Module produzieren. Der Name „Shield“ war ein spielerischer Hinweis von David Cuartielles, der die Module mit Schutzausrüstung für den „König“ der italienischen Elektronik verglich.

Als der Unos Pin-Count limitierend wurde, führten wir einen zusätzlichen Konnektor bei Due/Mega-Formfaktoren ein – eine Lösung, die bis heute verbreitet ist. Als Nutzer kleinere Footprints verlangten, veröffentlichten wir die MKR-Familie, die eingebaute Kommunikationsmodule in kompaktem Paket integriert. Die Portenta erweitert diese Evolution um zwei High-Density-Connectoren, die bis zu 160 Pins unterstützen und eine breite Palette industrieller Interfaces ermöglichen.

Was sind die Programme für Arduino IDE?

Wir bleiben verpflichtet, die klassische Java-basierte Arduino IDE zu verbessern, während wir auch die fortgeschrittenere Arduino Pro IDE launchen. Reagierend auf Nutzeranfragen nach Features wie Code-Autovervollständigung und Debugging ist die Pro IDE nun für Alpha-Tests auf der arduino.cc Website verfügbar. Zudem haben wir ein Command-Line-Interface gebaut, das alle IDE-Backend-Funktionen implementiert, sodass Entwickler ihren bevorzugten Editor nutzen können, während sie offizielle Firmware-Binaries generieren.

Die Cloud-basierte IDE (create.arduino.cc) hat sich als beliebt erwiesen, mit über 1,3 Millionen Nutzern bis dato. Sie bietet eine zugängliche, browserbasierte Umgebung für schnelles Prototyping und Kollaboration.