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140622 Intel Galileo Linux 嵌入式電腦研習營

Intel-Galileo

 

線上報名請按我

Galileo是由 Intel 公司所推出的 Arduino 相容開發板,除了完全相容 Arduino 之外,還有小型的 Linux 作業系統來開機。我們可在其上編寫簡易的 Python 程式來做到更多進階的功能。一片小小的板子除了能控制諸多電子元件之外,也能做到簡易網路伺服器以及剖析 JSON 資料等等,對於嵌入式系統新手來說是很好的入門教材。在本次研習中您將可藉由Intel Galileo踏入 Linux 的世界,以及它所展現的諸多應用。

主辦單位:CAVEDU 教育團隊、翰尼斯企業有限公司

協辦單位:台灣發展研究院 智能機器人研究所、《Make》國際中文版、普特企業有限公司

時間 : 103年6月22日星期日 09:30~17:00

地點 : 翰尼斯企業有限公司 台北市中正區中華路二段165號1樓

備註: 請自行攜帶筆記型電腦,以便實際操作。來賓可以優惠價格購買 Intel Galileo 開發板。研習用的 Intel Galileo 開發板由主辦單位提供。

收費:3,000 。名額有限,請儘早報名

匯款方式:
銀行名稱 :華南商業銀行 雙園分行
戶名 :翰尼斯企業有限公司
銀行代號 :008
帳號 :122-10-015315-3

超級好禮相贈:
1. <Intel Galileo 快速上手指南>書籍乙本

活動議程:

9:30 CAVE教育團隊簡介

9:50   認識 Intel Galileo : 硬體、可做到的事情。
安裝驅動程式,接上電源開機

10:30 基礎 I/O 控制
LED、可變電阻、伺服馬達等

12:00 中餐

13:00 Telnet登入Intel Galileo
基礎Linux環境操作

13:30 Intel Galileo的網路功能與遠端控制
如何檢視本機 IP位址

14:30 Python程式介紹
如何解析 JSON 資料
Intel Galileo 作為簡易網頁伺服器.

15:30 Intel Galileo 使用 micro SD卡開機
使用 mini Wifi EXRPESS 卡進行無線網路通訊

16:50 結語、賦歸

注意:主辦單位保留修改與解釋活動之所有權利。

服務電話:02-23062900
service@cavedu.com

4/30 星期三下午兩點 Intel Galileo 網路發表會 – 有五片Galileo 可抽!

https://plan.seek.intel.com/EMBEDDED.APJ.EN.Webinar.Galileo.Registration.html?cid=em-elq-490&utm_source=elq&utm_medium=email&utm_campaign=490&elq_cid=212612

4/30 星期三下午兩點   Intel Galileo 網路發表會,有五片Galileo 可抽!歡迎大家線上報名,希望得獎就是您呀

Screen Shot 2014-04-25 at 4.55.25 PM

議程:

Intel Quark & Galileo Overview:

 Power up Galileo board (without microSD card)   Galileo開機(無SD卡)
 Download & setup Arduino IDE 1.5.3 for Galileo   下載 Galileo 專用 Aruidno IDE
 Update Galileo firmware                                                      更新 Galiloe 韌體
 Compile & upload sample Arduino “sketch” application   編譯/上傳 Arduino 程式
 Boot up Yocto Linux image from microSD card      從 micro SD卡 使用 Yocto Linux 映像檔開機
 Enable Intel® WiFi module & Telnet daemon          啟動 Intel Wifi 模組與 Telnet 常駐程式
 Connect Galileo to the Cloud                                              Galileo 連接雲端服務

Intel Galileo 的網路設定與 telnet 登入

延續上一篇 [Intel Galileo 開發板介紹與環境建置],讓我們來看看如何使用 Telnet 來遠端登入 Galileo,後續還會介紹如何在 Galileo 上編寫 Python 程式來玩更多東西。

如果光是把 Galileo 當作 Arduino 來使用的話,則無任何差異。該接數位就接數位,接類比就接類比。

來吧,有請今天主角 Sazabi 來為我們示範如何插入網路線,只要插上網路線,Galileo 就會自動取得 IP位址了。

2014-04-23 23.55.25
紅色長角快三倍

note: 如果要讓 Galileo 無線上網的話,就要在背後另外插入Wifi Mini PCI Express 卡。這就忍不住要念一下,這一片Wifi 卡也是差不多$1000, 那還不如用 Raspberry Pi 或 Arduino Yun,雖然加加起來價錢沒差很多, 但是板載 Wifi 有這麼難嗎?QQ

Attach-Antenna-1024x768

例如,可以這樣來取得 Galileo 的 IP 位址並顯示在 Serial monitor 上,在 linux / MAC OSX 系統上用來查詢 ip 的指令是 ifconfig (windows 是 ipconfig)

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    system("ifconfig &> /dev/ttyGS0"); //輸入查詢 ip 語法
    delay(3000);
}
Intel Galileo ifconfig

system() 是會看到如下圖的結果,eth0 是指乙太網路。這裡的 IP 是 192.168.1.107

G002

 

如果這麼做的話,其實和 Arduino + Ethernet shield 沒什麼兩樣。Galileo 上有一個很小的 Linux 作業系統,我們可以透過 telnet 登入之後來編寫 Python 程式,這樣可以變的把戲就更多了

先要啟動Galileo 的telnet 登入功能,請輸入以下程式碼後上傳到 Galileo 即可。

void setup() {
    system("telnetd -l /bin/sh");  //啟動Galileo 的telnet 登入功能
}

void loop() {
    system("ifconfig eth0 > /dev/ttyGS0");  //查詢ip
    delay(5000);
}

接著就能在 Windows 的 cmd 下或是 MAC OSX . Linux Terminal 下輸入 telnet 192.168.1.107 之後來登入 Galileo 了,您成功了嗎?

登入之後輸入 ls 就可以列出這個資料夾下的所有資料夾,如下圖

 

G006

Intel Galileo 開發板介紹與環境建置

Intel Galileo 官方網站  http://www.intel.com/content/www/us/en/do-it-yourself/galileo-maker-quark-board.html

Arduino 官方網站 Galileo http://arduino.cc/en/ArduinoCertified/IntelGalileo

香港矽谷網友分享 http://www.hksilicon.com/kb/articles/335724/x86Arduino-Intel-Galileo

2014-04-17 00.12.42
感謝今日模特兒 RICK DOM 桑

Intel 去年所推出的 Galileo 開發板,相信很多朋友都有興趣,畢竟是 Intel 嘛,來頭很大。由上一張圖也可看到,它的個頭也挺大的。處理器是用 Intel® Quark SoC X1000 這顆32位元 Pentium 級 SoC 處理器。腳位配置與 Arduino Uno R3 相同。詳細規格請參考官網。

可能也是因為這個處理器的關係,Galileo 無法直接從電腦 USB 供電,需另外用 DC 5V adapter 來供電。處理器也很快就有點燙,可能要貼個散熱片比較好。

正面可看到配置與 Arduino Uno 幾乎一樣。但是有乙太網路接孔,以及 USB client / host 兩個接孔。傳輸程式時要將 micro USB 線從 PC 連到 client。 host 則是用來連接鍵盤滑鼠之用。

背面的話有一個 Mini Wifi Express Wifi 卡插槽。如果要讓 Galileo 能無線上網的話,還需要另外用 SD card 讓 Galileo 開機,有點麻煩,幹嘛不像 Arduino Yun 一樣直接板載 Wifi 就好啦…

IntelGalileo_fabD_Front IntelGalileo_fabD_Back

規格:

請跟著我們一起完成環境建置,並上傳 Arduino 的 Hello World --> Blink 小範例。請注意本範例以 Windows 作業系統來說明。

1. 下載 Intel Galileo 的專屬 Arduino  IDE 1.5.3,請注意這是 Galileo 專屬的 Arduino IDE,無法支援其它 Arduino 開發板。下載之後解壓縮,點選 Arduino.exe 即可開啟。畫面與一般的 Arduino 完全相同。

注意:中文 Windows 會有閃退現象,這是因為語系不支援(QQ),您可以將系統語系換為英文(但有些中文程式可能會不能啟動)。官方說會在下一版 1.5.4 修正。

2. 將 Galileo 接上 DC 5V電源,板子上的電源指示燈會亮起。

3. 將Galileo 的 USB client 端使用 micro USB 線連到 PC。

4. 這是要指定 Galileo 的 driver,請在硬體安裝精靈或是直接到控制台-->裝置管理員中將 driver 指定 <Arduino Intel IDE>\hardware\arduino\x86\tools 即可,這時會自動安裝完成。並給定一個 COM PORT。以阿吉老師的電腦來說是 COM5

G003

 

G004

 

5. 在 Arduino IDE 中指定好 Board / Serial 之後就可以了。

G005

6. 開啟 Blink 範例程式,點選 Upload。就可以看到板子上的 LED 閃動囉

 

淺談Arduino機器人與機器視覺(二)

在上一篇淺談Arduino機器人與機器視覺(一)的文章中,我們談到Arduino機器人結合機器視覺的可行性,並在最後點出了Arduino在硬體上無法即時回傳影像(圖片)的問題. 如果有朋友點進此文章觀看,也建議您從上一篇開始看起以免遺漏某些精彩的討論內容.

而雖然我們解讀說是硬體上的速度不夠快,但其實各方面多少會彼此影響. 我們能保證調整攝影機中影像的大小後,它更新影像的速度仍是30FPS嗎??   我們能保證Arduino要同時控制機器人動作又要讀取感應器,速度上不會受到影響嗎??  這些可能都是必須考慮進去的問題,而其中兩個裝置之間的資料要能互相傳遞勢必要建立好兩者的通訊.

其中在Arduino上有支援的通訊方式有I2CTTL兩種,根據不同的通訊方式,資料傳輸的速度也會不同.

基本傳輸

既然有這麼多因素會影響,而大家又希望可以將機器人與機器視覺相結合來創造更多有趣的應用與研究,也因此大家對硬體的要求也會相對的增加.  我們會希望控制板有像電腦般的運算能力,我們希望官方提供如同電腦般多的資源與Open Source等. 像是DSP.FPGA.ARM等等的控制板是大部份人的選擇,除了具備媲美電腦的運算能力與通訊周邊,更擁有較大的記憶體空間並能使用Arduino所沒有的平行處理功能來加快運算的速度.

然而Arduino的熱潮在這幾年席捲各個領域的Maker們,甚至是一躍成為主流的控制板,很多人說不定在還沒聽過8051.PIC前已經先聽到Arduino的名號了. 雖然Arduino無法單獨做到上述談論的事情,但有許多研究單位與Maker們願意憑著對它的熱愛找出合適的方法放手一搏,而大家其實最常使用的方法不外乎就是四個字~~

硬體分工

圖片1

在前面我們已經提過Arduino硬體本身的運算量無法達到我們的要求,那麼最好的方法就是把機器人必須完成的各種任務根據運算量的大小來決定硬體分工的標準.而根據硬體的功能不同,分工的方式也會有所差異,但其實主要的型式是一樣的,以下偉民老師將主流的硬體分工方式分成兩種進行介紹:

 

一.電腦(筆電)與Arduino控制板的硬體分工

方法一

在結合視覺的機器人控制中,影像處理所需要的運算量算是較高的,而我介紹的第一種方法是電腦與Arduino控制板的硬體分工. 想當然之,最麻煩的影像處理工作我們會希望是由電腦來幫我們做,畢竟電腦本身的資源最多,像是OpenCV.Matlab.Labview.Processing等等. 也因此我們不用再將整個圖片傳送到Arduino控制板造成運算量不足的問題,只要將處理的結果像是像素.座標.特徵點.目標位置等資訊傳輸給Arduino即可.

其中為了提高機器人的機動性,大部份的玩家選擇使用無線訊號傳送資料,像是WIFI.ZigBee.Bluetooth等. 這時可能會有人想問這樣速度不會太慢嗎??  當然不會,因為資料不再是整張圖片,而是處理完的結果.

優點: 電腦本身運算量大且資源豐富,在使用較深入的影像演算法較易實現且不易有運算延遲的問題.

缺點: 不論是使用無線訊號或是訊號線連接兩裝置,都會使機器人的機動性受到無線訊號接收範圍或訊號線長短的影響.

講到這裡或許有人會不同意我的說法,如果機器人的馬達夠力空間夠大,那我就直接把筆電放在機器人身上不就解決機動性不足的問題了嗎??

沒錯,我完全同意這個說法,因為我的碩士論文也是這樣做出來的!!! (有興趣的朋友可以看一下,雖然還沒開放. 實驗的結果在這裡)  這也是為什麼現今有很多機器人仍然那麼大台的原因,畢竟很多困難的演算法還是必須有電腦等級的運算量才能做到!!

 

二.視覺控制板與Arduino控制板的硬體分工

方法2

除了上述的方法外,方法二-使用視覺控制板與Arduino控制板的硬體分工可以說是方法一的簡化版. 其實方法一是過去大部份玩家選擇的方法,甚至是在8051與PIC當紅的時候的做法. 然而有許多的科技公司開始想說我何不把視覺感應器與處理影像的控制器相結合變成一塊視覺控制板呢?! 也因此開始有這樣的產品出現在市面上了.

其中最有名的是SparkFun公司出產的CMUcam,目前已經研發至第四代的CMUcam4了. 如有興趣也歡迎向CAVE團隊購買此產品(連結在此).

CMUCAM4

CMUcam4的函式庫能完全支援Arduino與Basic Stamp控制板,此外它的接腳能與Arduino控制板直接相結合,實在是太方便了!!

cmucam4-robot-vision-system-sensor-1-large

另外還有一款視覺控制器Pixy,其實它就是CMUcam5(後來才發現><).

它能用更簡單的方式與Arduino結合,此外它影像的更新速率是50FPS耶!!

f632fc55649ac27a0624e1fa95e7c6e3_large

如果將Pixy用USB與電腦連接,能直接使用官方提供的軟體PixyMon查看影像處理之後的結果~~真是太厲害了!!

pixy5

有了這樣的設備,便能將方法一的設備簡化,並能根據Arduino現有的通訊方式直接與視覺控制板溝通.

優點: 大大的提升Arduino機器人的機動性,並使機器人尺寸有縮小的可能性.

缺點: 如需使用深入的影像演算法在撰寫上以及視覺控制板的運算上可能較難做到即時處理.

圖片1

現今市面上有販售的Arduino都能使用上述兩種方法進行視覺機器人開發,除此之外!!! 科技真的是一直在進步,偉民老師在前面說過如果控制板有電腦等級的運算量那就好了,是的!! 在今年年底前,我已經聽到有3款電腦等級的Arduino要準備出現了,只是現今還沒開始販賣!!! 下面向大家概略介紹~~

1. IntelGalileo

第一款是Intel公司與Arduino合作開發的Intel Galileo開發板,最近在網路上炒的很兇,我想應該很多人知道這件事.

它的核心IC是以Intel Quark SoC X1000 Application Processor為主,本身可安裝作業系統,甚至是在Arduino的官網都大力介紹此控制板.

官方介紹連結   中文介紹連結

Intel_Galileo-Arduino_610x415

2. 86duino

第二款是Roboard公司今年極力在開發的86duino,過去Roboard公司的開發板本身已能安裝作業系統,如今Arduino熱潮將至,為了使其開發板能多元化,在新開發的86duino上能相容Arduino的開發程式. 雖然板子還未上市,但在這一年也開辦多場研習不斷推廣這塊86duino,並介紹如何使其相容Arduino的程式,有興趣也可至官網FB留意研習的資訊.

86duino

此外,Roboard公司做了一個很貼心的設計,為了使玩家能更容易進行電路設計與學習,特別開發了86duino的外殼EduCake,除了可直接從外殼連接開發板接腳外,外殼上方即是麵包板,在連接電路上實在非常方便.

IMG_0319

3. UDOO

最後一款是UDOO開發板,如果你沒聽過它應該有聽過Raspberry pi吧!! 沒錯,raspberry pi本身已是一台小型電腦了,過去也已經有使用它進行影像處理與機器人開發的例子(CAVE團隊也有做一台喔!!就是在淺談Arduino機器人與機器視覺(一)的封面照片,如果有興趣可以來公司看看).

udoo_quad_01_1

而UDOO是4塊Raspberry pi與Arduino DUE結合而成的,可想而知,它的功能必定更加強大. (在此不多做介紹,如有興趣可至此連結觀看)

UDOO

介紹了這麼多東西後,我想大家應該也跟我想的一樣,Arduino真的是越來越強大了,難怪大家對它愛不釋手,能做到的事情也越來越多樣了.

偉民老師也很期待拿到其中任何一塊來試試看喔!!!