Modular

Investigadores del Centro de Bits y Átomos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en colaboración con Hack Club, han creado un conjunto de herramientas destinado a facilitar la creación de sistemas informáticos físicos utilizando bloques de construcción de un solo propósito: Modular-Things .

"Presentamos una colección de herramientas para construir sistemas informáticos físicos modulares plug-and-play que llamamos Modular-Things", explica el equipo sobre su trabajo. "Nuestras herramientas consisten en un conjunto de dispositivos integrados de un solo propósito, un sistema de paso de mensajes agnóstico de capa de enlace para la comunicación entre dispositivos y un entorno de programación basado en la web. Los dispositivos se descubren dinámicamente y se virtualizan en objetos de software que se pueden programar en la web. IDE".

La idea es simple y muy similar a la filosofía de UNIX de encadenar pequeñas herramientas de un solo propósito para lograr objetivos complejos. Sin embargo, en lugar de software, Modular-Things es hardware: dispositivos plug-and-play de un solo propósito que van desde motores paso a paso y LED hasta botones, acelerómetros y sensores táctiles.

El marco detrás de estos módulos plug-and-play se divide en dos capas. La primera es una biblioteca Arduino, que descubre módulos y maneja el paso de mensajes entre ellos; el segundo es un entorno de desarrollo basado en la web que le permite al usuario programar los módulos en JavaScript, pero ejecutándose dentro del navegador del usuario, en lugar de en Modular-Things. "En lugar de 'incrustar' un lenguaje de alto nivel en el hardware", explica el equipo, "estamos 'levantando' módulos de hardware en un lenguaje de alto nivel".

Para probar el proyecto, el equipo organizó un taller de cinco días con 60 estudiantes que trabajaron en equipos para construir máquinas a partir de componentes de Modular-Things, incluida una máquina de dibujo de arena, un plotter de panqueques, un plotter de pluma y, de manera inusual pero impresionante. — una máquina arrojadiza de papel higiénico que usaba bibliotecas de visión artificial para detectar rostros y apuntar automáticamente hacia ellos.

"Algunos estudiantes encontraron Modular-Things de uso intuitivo y optaron por reutilizarlo para sus proyectos finales en la clase", dicen los investigadores. "Observamos que los usuarios podían replicar fácilmente el trabajo de otros mediante la copia de código, la conexión de los módulos necesarios y el cambio de nombre de los dispositivos para que coincidieran con el esquema de nombres de sus fragmentos de ejemplo. Los usuarios hicieron esto para recrear rápidamente sistemas de movimiento que habrían sido difíciles de recrear a nivel de firmware".

Sin embargo, el marco viene con algunas limitaciones en su forma actual. Los investigadores admiten que depender de USB para la comunicación entre el hardware y el entorno de comunicaciones y la necesidad de que cada módulo tenga su propio microcontrolador aumenta el costo, mientras que el hardware creado con Modular-Things es inútil sin una computadora de escritorio o portátil que ejecute el software de desarrollo: problemas que el equipo ya está trabajando para resolver.

El trabajo del equipo se publicó en los resúmenes extendidos de la Conferencia CHI de 2023 sobre factores humanos en sistemas informáticos (CHI EA '23) en términos de acceso abierto.