Eerder kwam Arduino al voorbij op visionair in een TED Talk. Hierbij een engelstalige documenaire die wat meer erover uitlegt.
Arduino is een opensource-computerplatform dat is opgebouwd rond de ATmega168-microcontroller van Atmel en het softwareontwikkelplatform Processing. Dit platform is bedoeld voor hobbyisten, artiesten, kunstenaars en iedereen die geïnteresseerd is in het maken en ontwerpen van slimme en creatieve objecten die kunnen reageren op hun omgeving.
Met Arduino is het mogelijk om apparaten en objecten te creëren die reageren op hun omgeving door middel van digitale en analoge inputsignalen. Op basis van deze input kan een Arduinoschakeling autonome actie initiëren door het afgeven van digitale en analoge outputsignalen. Input kan bijvoorbeeld worden gegenereerd door schakelaars, lichtsensoren, bewegingsmeters, afstandsmeters, temperatuursensoren, of op basis van commando’s afkomstig van internet, een radio module of een ander apparaat met een seriële interface. Outputsignalen kunnen bijvoorbeeld motoren, lampjes, pompjes en beeldschermen aansturen, maar ook input genereren voor een andere Arduinomodule.
Zijn er lezers hier die bezig zijn met Arduino? Gebruikerservaringen zijn welkom in de reacties.
Wie van de fossiele generaties kent ze niet: de x86-processors waarmee de eerste massa-geproduceerde pc’s begin jaren negentig werden gebouwd? IBM is er nu in geslaagd om deze rekenkracht in een vierkante millimeter te proppen, met een verwachte productiekost van tien cent per stuk. Vinden we straks overal dit smart dust?
64 microscopisch kleine computers (links). Rechts: de grootte van één computer vergeleken met zoutkorrels. Bron: IBM
Smart dust: ouderwetse pc op een speldenknop
IBM Research is er in geslaagd, volledig zelfstandige computertjes te ontwikkelen met de rekenkracht van een 386-computer uit het begin van de jaren negentig. Deze computers waren toendertijd al krachtig genoeg om spreadsheets, tekstverwerkers en eenvoudig internet op te draaien. Schrijver dezes heeft er als student zijn werkstukken en doctoraalonderzoeken op geschreven. Nu is deze indrukwekkende rekenkracht samengebald in een vierkante millimeter. En dat voor een productieprijs van rond de tien cent per stuk.
Blockchain gebaseerd authentificatiesysteem
IBM heeft rondom deze extreem kleine computers een blockchain-gebaseerd ecosysteem ontwikkeld. Dat wil zeggen, dat dit smart dust in staat is om de identiteit van elk individueel computertje met zekerheid vast te stellen. Ook heeft IBM markeringen ontwikkeld die samenwerken met deze computertjes en apps op smartphones om vast te kunnen stellen of een product werkelijk afkomstig is van betrouwbare bron. Denk dan aan “vingerafdrukken”, zoals patronen, of zelfs markermoleculen in bijvoorbeeld wijn.
Smart dust voor supply chain management en tegen diefstal en fraude
Meerdere bedrijfstakken zitten dringend op dit smart dust te wachten. Zo wordt de diefstal en vervalsing van merkartikelen een steeds groter probleem. Naar schatting van IBM is de jaarlijkse wereldwijde schade door deze fraude 600 miljard dollar, het jaarlijkse inkomen van een middelgroot land als België. De aanwezigheid van smart dust kan zo garanderen dat de afnemer ook écht het origineel in handen heeft, en niet een gestolen exemplaar, of een bootleg uit een land of statenloos gebied waar het niet zo nauw genomen wordt met merkenrecht. Schrijver dezes heeft geen enkel medelijden met de fabrikanten van overprijsde luxe merkartikelen, maar in bijvoorbeeld de gezondheidszorg, en niet alleen daar, staan er levens op het spel als een onderdeel niet gegarandeerd werkt zoals de afnemer verwacht. Denk aan een pil met een giftige of juist helemaal geen werkende stof, of een onderdeel van een wolkenkrabber dat het begeeft bij een aardbeving. In theorie zal gehackt smart dust niet in kunnen loggen op de blockchain, dus wordt hiermee voorkomen dat een afnemer een vervalst artikel krijgt. Kortom: dit is een goede oplossing voor een erg vervelend probleem.
Doorbraak voor Internet of Things (IoT)
Tot nu toe zijn veel gebruikte computers voor internet of things-toepassingen, zoals Raspberries Pi en Arduino nog relatief gezien enorme stroomvreters. Deze zeer kleine computertjes kunnen op fracties van milliwatts opereren, waardoor het veel eenvoudiger is om ze van energie te voorzien. Hun microscopische afmetingen maken ze geschikt om zo ongeveer elk product slim te maken. Een pak vlees dat waarschuwt als een agressieve salmonella-kolonie je voor is geweest? Een vloer die je inseint dat je meer moet bewegen, of je fiets, dat de roestvorming de spuigaten uitloopt? Het is mogelijk, zodra IBM deze computertjes in massaproductie neemt. Anders dan bijvoorbeeld Microsoft staat IBM niet bekend om vaporware-tactieken, dus we kunnen aannemen dat vanaf 2023 deze techniek steeds verder op zal rukken.
Het door IBM ontwikkelde smart dust heeft ongeveer een rekenkracht, vergelijkbaar met die van een 386-gebaseerde Intel PC rond 1990.Bron: ourworldindata.org
Een Japanse student bouwde in een half jaar een monsterlijk ingewikkelde mechanische klok. Omzetten van zelfs digitale technologie in analoge vorm blijkt hels moeilijk…
Veel van jullie kennen ongetwijfeld de schrijvende klok. Deze klok, waarvan de bouwbeschrijving op Instructables en Thingiverse te vinden is, schrijft met behulp van een eenvoudige robotarm de tijd. Hieronder de ‘Plotclock’ in actie.
Deze is voor een amateur-electronicus in enkele uren in elkaar te zetten, tenminste, als je toegang tot een 3D-printer hebt voor de onderdelen en drie servomotortjes en een Arduino op de plank hebt liggen. Een Arduino is een chip met ombouw, die (grof gezegd) in feite kan wat met een Commodore 64, MSX of ZX Spectrum kon.
Dit bracht waarschijnlijk Kango Suzuki, een toen 22 jaar oude universiteitsstudent aan de Tohoku University of Art and Design op een idee. Zou deze functionaliteit ook in analoge vorm kunnen worden verwezenlijkt? Hij wijdde een half jaar aan het project. Wat resulteerde was een met gewichten aangedreven klok die puur met behulp van tandwielen en hefbomen elke minuut de tijd schrijft. Zoals uit onderstaand filmpje wel blijkt, is het apparaat monsterlijk ingewikkeld.
Digitale technologie heeft als voordeel, dat deze gemakkelijk is te herprogrammeren. Zo kan de Arduino-klok in principe ook Romeinse, Maya of Hindi-cijfers schrijven, of de tijd in woorden schrijven. Een kwestie van de robotarmen andere bewegingsvectorwaarden meegeven. Dit is programmeertechnisch vrij eenvoudig als je eenmaal een goed wiskundig model hebt van de robotarmen. Voor Suzuki zou dit betekenen dat de klok voor een groot deel herontworpen moet worden, met andere woorden: weken werk. Analoge computers zijn soms te programmeren met dingen als ponskaarten (zoals weefgetouwen en pianola’s).
De analoge klok die elke minuut de tijd uitschrijft. Het kostte Kango Suzuki een half jaar.
Soms denk ik er over na hoe de wereld er uit zou hebben gezien zonder digitale technologie. Waarschijnlijk heel anders dan nu…
De levensverwachting in Nederland behoorde begin deze eeuw tot de hoogste ter wereld, maar is nu relatief gezakt tot ergens laag in de top twintig. De volksgezondheid zakt dus relatief gesproken terug. Dit tegen steeds hogere kosten: meer dan 75 miljard euro, ongeveer een derde van wat de Nederlandse overheid jaarlijks uitgeeft. Waarom stijgen de kosten zo sterk en hoe kan de zorg beter, menselijker en goedkoper?
In feite zijn de kosten voor het op peil houden van de volksgezondheid nog hoger dan de hier genoemde 75 miljard euro, het overheidsdeel. Immers, elke Nederlander betaalt premie en eigen risico. Voor deze premie krijgen armlastige verzekerden dan weer een gedeeltelijke compensatie.
Japan: goede gezondheidszorg voor de helft van de Nederlandse kosten
In Japan worden mensen enkele jaren ouder dan hier. Dit terwijl de Japanse gezondheidszorg (6% BNP) aanmerkelijk goedkoper is dan die in Nederland (11% BNP). Wel blijken de ziekenhuizen in Japan zo afgeknepen te worden dat patiënten die het ziekenhuis verlies opleveren, vaak worden geweigerd.
In het Japanse model betaalt de patiënt een tiende tot een derde van de zorgkosten, tot een maximum. De rest betaalt de overheid. Japanners moeten voor het eigen risico verplicht een verzekering afsluiten. Ziekenhuizen en andere verpleeginstellingen kopen op nationaal niveau in, waardoor de nationale inkoper een enorm sterke machtspositie heeft ten opzichte van farmaceuten en lage prijzen voor inkoop van medicijnen en apparatuur kan bedingen. Ook worden in Japan in verhouding weinig -dure- chemokuren aan stadium IV kankerpatiënten gegeven,wat overigens de overleving wel drukt. Familie neemt veel verpleeghuiszorg op zich, waardoor er in Japan nauwelijks bejaardentehuizen bestaan. Nu de Japanse bevolking snel veroudert, wordt er in Japan veel onderzoek gedaan naar zorgrobots.
Het letterlijk overnemen van het Japanse model, waarin de patiënt 1/3 van de zorguitgaven zelf betaalt tot een bepaald maximum, zal gezien het grote cultuurverschil moeilijk gaan. Zo zijn Japanners zeer plichtsgetrouw (dus maken niet snel schulden) en sparen ze al voor de oude dag.
Wat zijn de problemen binnen de Nederlandse gezondheidszorg?
Binnen Europa staat de Nederlandse gezondheidszorg volgens het EHCI rapport uit 2014 op de eerste plaats. Ook internationaal scoort Nederland beter dan bijvoorbeeld de Verenigde Staten. Dit wel ten koste van hoge uitgaven. Dit komt voornamelijk door dure bejaardentehuizen, verpleeghuizen voor psychiatrische patiënten en vaak onnodig verblijf in een ziekenhuis. Verpleegdagen zijn duur: per dag al gauw rond de 400 euro of meer.
Een belangrijke oorzaak voor de dure Nederlandse gezondheidszorg is het grote aantal verpleegdagen. – Wikimedia Commons
Hoe kunnen deze problemen worden opgelost?
Er moet veel meer dan nu gebruik worden gemaakt van e-health sensoren, die op het lichaam van de patiënt worden aangebracht. Slaapapneu bijvoorbeeld, een sluipmoordenaar die hersenbeschadigingen, geheugenverlies en andere medische klachten zoals diabetes veroorzaakt, wordt nu vaak in een slaaplab vastgesteld. In veel ziekenhuizen krijgt de patiënt nu een meetkit mee, waarmee thuis de zuurstofverzadigingswaarde en ademstops worden vastgesteld. Daardoor is een duur verblijf in het ziekenhuis niet meer nodig.
Ook kunnen deze sensoren preventief werken. Open source komt er steeds meer beschikbaar. De Nederlandse overheid kan hier in samenwerking met andere landen onderzoekssubsidies voor ter beschikking stellen.
Het Japanse model van landelijke inkoop van medicijnen en medische apparatuur moet hier zo snel mogelijk worden ingevoerd. Hiermee zijn al vele procenten in inkoopkosten te besparen. Dan kunnen de apotheken meteen ook op worden geheven en vervangen worden door geautomatiseerde distributiepunten, waar door middel van drones of menselijke koeriers de medicijnen snel ter plaatse zijn.
Het eigen risico zou niet volledig moeten zin, maar een percentage van de zorgkosten met een maximum tussen de honderd en tweehonderd euro, naar Japans model. Hierdoor bestaat er altijd een prikkel om de zorgkosten te minimaliseren, zonder dat patiënten zoals nu in één keer een harde financiële klap krijgen.
Tandheelkundige zorg moet binnen het basispakket worden gebracht. Onbehandelde infecties in de mondholte veroorzaken vaak hardnekkige infecties elders in het lichaam, diabetes en hartziekten. De preventieve werking van tandheelkundige zorg is zeer groot.
De effectiefste manier om de kosten van gezondheidszorg laag te houden is om veroudering te voorkomen. Middelen als rapamycine, metformine en dergelijke zijn nu in klinisch onderzoek in verband met hun levensverlengende effecten in muizen. Als door het slikken van een medicijncocktail het verouderingsproces met tien jaar of meer uitgesteld kan worden, betekent dit een grote verlenging van de ziektenvrije periode in het leven van mensen en, naast het voorkomen van erg veel leed, ook een fikse besparing op gezondheidszorg.
Deep learning systemen, zoals de IBM-computer Watson, zijn bij meerdere aandoeningen (huidkanker) nauwkeuriger in het stellen van een diagnose dan menselijke artsen. Door deze systemen meer in te zetten, kunnen er veel nauwkeuriger diagnoses worden gesteld, waardoor patiënten sneller genezen en de kosten flink dalen. Dit is ook voor de volksgezondheid een grote vooruitgang.
De autokraker nieuwe stijl is niet meer een junk die een autoruitje intikt om een autoradio in te ruilen voor een shot heroïne. Nu auto’s steeds slimmer zijn geworden, worden ze steeds interessanter voor computerhackers. In deze video laten enkele tophackers auto’s akelige dingen doen.
Deze video toont aan dat het steeds slimmer maken van apparaten ook zijn keerzijde heeft. Microcontrollers zoals een Arduino zijn in feite even krachtig als een Commodore 64 of meer en moderne auto’s bevatten enkele tientallen van deze dingen. Dit maakt het mogelijk om ze te hacken en met eigengeschreven software een apparaat als een auto compleet over te nemen. Het is duidelijk dat autofabrikanten hun huiswerk beter moeten doen…
Vanaf donderdag 5 september 2013 tot en met zondag 9 september 2013 vindt het jaarlijkse techno-futuristische Gogbot festival plaats in Enschede. Gedurende enkele dagen kan je kennis maken met ook voor visionair denkenden interessante onderwerpen als transhumanisme en technische projecten.
Kunst en techniek
Het kunstwereldje is doorgaans wars van alles wat met bèta, techniek en science fiction te maken heeft. Toch durven wij op visionair.nl de stelling wel aan dat science fiction als visionair medium de toekomst meer vormgeeft dan literaire “hoogstandjes” zoals de geschriften van Heere Heeresma, Gerard Reve en andere verschrikkingen van de middelbare school.
Zelf experimenteren met Arduino microcontrollers, het kloppend hart van veel slimme apparaten zoals robots. Bron: Gogbot
Dat niet alle kunstenaars technofoob zijn, sterker nog, dat er heel wat beeldend kunstenaars en art performers graag een flinke greep doen uit de rijkgevulde vergaarbak van techniek uit toekomst, heden en verleden, kan je zien op het festival Gogbot, dat nu voor de tiende keer in Enschede, op een veilige 200 km afstand van de voornaamste bolwerken van de kunstpausen, plaatsvindt. Er zijn ook meerdere workshops waar je als bezoeker zelf kan werken met uitdagende technieken.
Seksualiteit
Houden van techniek hoeft niet altijd te betekenen, dat je gelooft dat technieken altijd prettige gevolgen hebben. Dystopische maatschappijvisies en sombere acts domineerden het festival in vorige jaren vaak. Dit jaar is gekozen voor seksualiteit als thema. Vermoedelijk omdat seks erg belangrijk is in het leven van mensen (al is het maar omdat we op enkele duizenden reageerbuisbabies na, zijn ontstaan na een seksuele daad) en, tja, sex sells natuurlijk.
Panzer Muzik, opstelling van kunstenaar-knutselaar Nik Nowak
De exposities op de Oude Markt en in de aanliggende Grote Kerk zijn gratis toegankelijk. Dit geldt ook voor de expositie in kunstruimte Tetem, die tot 6 oktober 2013 toegankelijk is. Een passepartout voor de niet-gratis toegankelijke voorstellingen in poppodium Atak kost €25.
Instructables is een interessante website waar iedereen die ervan houdt zelf dingen te bouwen zich heel wat dagen op kan vermaken.
De site heeft zich gespecialiseerd in het zijn van een platform van en voor mensen die graag dingen zelf maken. Leden van deze platformen geven elkaar ontwerpen, instructies en tips en trucs om zo je eigen project tot een succesvol einde te brengen. Open source in optima forma!
Het aantal zaken wat je er kunt vinden is uitgebreid, van sandalen maken van oude autobanden tot aan het in elkaar zetten van complexe electronica met o.a. Arduino.
Er is bijv. een Off the Grid groep druk bezig met eigen electriciteits en watervoorziening. Maar ook een Drawing and Art groep die zich juist bezighoudt met het onwikkeling van je kunstzinnige skills. Kijk eens rond op de website waar inmiddels vele mensen actief zijn en elkaar helpen.
Our Story
The seeds of Instructables germinated at the MIT Media Lab as the future founders of Squid Labs built places to share their projects, connect with others, and make an impact on the world. One of these early places was a blog Zeroprestige, which was an open source hardware experiment for kitesurfing. Here they documented their hand-sewn kites, plywood boards, and other general mayhem that happens when PhDs and high winds collide.
As a result of freely sharing our work, we met a ton of great people, received great opportunities, and were smacked in the face with the need for a web-based documentation system.
Instructables became that documentation system in 2005, as an in-house project of Squid Labs. When they weren’t solving interesting problems like solar panels for driveways, efficiently harnessing human power, or strain sensing ropes, you could find them sharing Instructables from the workshop. From cooking to 3d printing, to making just about anything fly, Instructables became the recipient of countless hours of tinkering, soldering, stitching, frying, and fun, making just about anything.
Instructables was officially spun out of Squid Labs in the summer of 2006, and has gone on to grow from a modest hundreds of projects to over one hundred thousand. The community that now calls the site home, is an amazing mix of wonder from around the world. Every day we continue to be amazed by the imagination, curiosity, and simple awesomeness of everyone who shares their creations with us on Instructables.
Met deze site is er een interessante plek op het internet bijgekomen waar mensen gratis en open source hun informatie en kunde delen. De nieuwe open source wereld waar cooperatie inplaats van competitie het nieuwe paradigma lijkt te zijn wordt hiermee weer een stapje verder op weg geholpen.
Massimo Banzi hielp de Arduino uitvinden, een kleine, gebruiksvriendelijke, opensource microcontroller die duizenden mensen over de hele wereld heeft geïnspireerd om de meest coole dingen te maken — van speelgoed tot satellietuitrusting. Want inderdaad, “Je hebt niemands toestemming nodig om iets geweldigs te maken.”
Het filmpje heeft Nederlandse ondertitels.
Arduino is an open-source electronics prototyping platform based on flexible, easy-to-use hardware and software. It’s intended for artists, designers, hobbyists, and anyone interested in creating interactive objects or environments.
Arduino can sense the environment by receiving input from a variety of sensors and can affect its surroundings by controlling lights, motors, and other actuators. The microcontroller on the board is programmed using the Arduino programming language (based on Wiring) and the Arduino development environment (based on Processing). Arduino projects can be stand-alone or they can communicate with software running on a computer (e.g. Flash, Processing, MaxMSP).
The boards can be built by hand or purchased preassembled; the software can be downloaded for free. The hardware reference designs (CAD files) are available under an open-source license, you are free to adapt them to your needs.
Arduino received an Honorary Mention in the Digital Communities section of the 2006 Ars Electronica Prix.
