¿Qué es la Tecnología?

¿Qué es la tecnología? Es una buena, pero muy buena pregunta. Para muchos, la tecnología es el avance, para otros es la forma y manera de aumentar la calidad de funcionamiento de un objeto. La verad es que incluye tantos campos que es difícil de concretar. Podríamos decir que la tecnología es la ciencia del arte de hacer las cosas, de como construirlas ordenanadamente, aportando soluciones y mejoras.
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WeDo 2.0

LEGO Educación ha sacado al mercado una nueva versión de su conocido kit de robótica WeDo. Modelo que, por similitudes con el anterior, se ha hecho llamar WeDo 2.0. Este kit mantiene la esencia del WeDo original, en el sentido de que dispone de un software intuitivo y de fácil manejo pensado para que los alumnos/as de primaria puedan aprender ciencia en diferentes campos: ciencias naturales, física e ingeniería.

El software, de descarga gratuita desde el siguiente link, hace posible la conexión mediante bluetooth del robot WeDo 2.0 con una tablet o un PC, evitando que esté siempre conectado por cable USB el robot con el ordenador (que es lo que ocurre con su predecesor WeDo 1.0):
  • Tablet: Presenta la aplicación para iPad (desde la versión 8.1) y Android (desde la versión 4.4.4)
  • PCs: En los sitemas operativos MAC OS (desde 10.10) [1], Windows 7 [1] y Windows 8.1 (Se está trabajando en la versión para Windows 10)
[1] Importante: Para poder instalar el software en Windows 7 necesitamos disponer del dispositivo Bluetooth BLED112 (podemos conseguirlo desde este link). En cuanto a sus drivers, no hay problema porque ya están incluidos en el paquete WeDo.  Relativo al portátil MAC, en mi caso he tenido que comprarme un adaptador bluetooth 4.0 de baja energía para mi MAC Book Pro (disponible desde este link); bluetooth que, para detectarlo, debe estar conectado en el PC MAC antes de encender el ordenador.
Este software amigable, en mi opinión muy bien creado e ilustrado, incluye 4 proyectos de iniciación o "primeros pasos" con el robot Milo y 16 proyectos a mayores (proyectos guiados y proyectos abiertos). Y todos, siguen la siguiente filosofía de trabajo en 3 fases: explorar, crear y compartir.

Software WeDo 2.0. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)
La interrogación, del menú superior derecho, nos ayudará en la programación del robot que hemos diseñado. Clicando en él, se nos ofrece una explicación muy sencilla de la funcionalidad de cada bloque, con ejemplos de una posible programación.
Primeros pasos y Proyectos guiados. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)
El robot "molón" que enseñan a crear y programar en los pasos de iniciación, se llama Milo. Aquí podemos verlo en acción:


Robot Milo (WeDO 2.0) from Susana Oubiña Falcón on Vimeo.
Primera prueba con WeDo 2.0

Milo programado desde un iPad. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

Pero, como "la plenitud no es de estos tiempos", no todos son pros y tambien debemos hablar de sus contras. Su mayor desventaja es, sin duda, sin duda, sin duda: el coste del producto. Por eso, es importante conseguir sacarle el máximo partido a este nuevo kit de robótica. Esto es posible gracias a la extensión con scratch 2.0 offline que, por ahora, sólo está disponible para MAC (https://scratch.mit.edu/wedo), pero próximamente, lo estará también para windows. En la siguiente imagen se muestra un programa creado bajo scratch 2.0 offline utilizando su extensión WeDo2.0.

WeDo 2.0 con scratch 2.0 offline. Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

En el siguiente vídeo vemos en funcionamiento al robot. Robot que atiende al programa anterior y que proporciona el tiempo de movimiento del coche. Si medimos el espacio recorrido, usando el tiempo del programa, podemos obtener la velocidad a la que se mueve el coche.



Velocidad de un automóvil (Primera prueba de WeDo 2.0 con Scratch 2.0) from Susana Oubiña Falcón on Vimeo.

Tras motar un coche, se programa al mismo para que comience a andar cuando detecta un objeto muy cerca (por ejemplo mi mano). En ese momento comienza a contar el tiempo de movimiento. El coche se para, dejando de contar el tiempo, al detectar a un objeto a una distancia de 5 cm.
Si medimos el espacio recorrido, como el programa nos proporciona el tiempo de su movimiento, conseguiremos la velocidad a la que se desplaza el coche.

Otro hándicap important del WeDo 2.0 es su incompativilidad con la versión anterior. Es decir, no podemos utilizar los motores ni los sensores de su predecesor. El nuevo WeDo, dispone de 280 piezas, un conector Smarthub con dos puertos de entrada/salida que es el que proporciona la conexión por bluetooth 4.0 y requiere de 2 pilas AA para funcionar, un motor mediano, un sensor de movimiento y un sensor de inclinación. Con el smarthub podemos conectar 2 elementos (motor y sensor, por ejemplo), pero, el software, permite el uso de hasta 3 smarthub, haciendo posible la conexión simultanea de 6 componentes (hasta 6 motores). También es posible añadir al kit una bateria recargable para el smarthub.



Bye bye cable USB (S4A)


La tecnología Bluetooth, Estándar IEEE 802.15.1, utiliza la técnica FHSS (Espectro ensanchado por saltos de frecuencia) permitiendo comunicaciones (voz y datos) sin cables entre varios dispositivos a corta distancia. Se basa en transmisiones de radio de onda corta en la banda de los 2,4 GHz, creando redes de área personal y consumiendo con ello poca energía.

La técnica FHSS consiste en dividir la banda de frecuencia de 2.402 - 2.480 GHz en 79 canales, denominados saltos, de 1 MHz de ancho cada uno y, después, transmitir la señal utilizando una secuencia de canales que sea conocida, tanto para la estación emisora como para la receptora. Por lo tanto, al cambiar de canales con una frecuencia de 1600 veces por segundo, el estándar Bluetooth puede evitar la interferencia con otras señales de radio.

Para trabajar con Bluetooth en S4A, hay que configurar la velocidad de transmisión de datos (BPS) en el módulo bluetooth que deseemos utilizar, fijándola a 38400bps. Enviar y recibir datos del dispositivo bluetooth a arduino es bastante fácil, pero configurarlo es otra cosa, y a eso vamos en este post. Pero antes de ello, hemos de conocer qué módulos bluetooth podríamos utilizar.

Los módulos Bluetooth del mercado HC-06 y el HC-05, gracias a sus puertos TxD y RxD, nos permiten realizar comunicaciones inalámbricamente (hasta 10mts max) resultando muy fáciles de manejar gracias a su SPP (Serial Port Protocol) de bajo consumo, ya que trabajan a 3.3V, aunque pueden conectarse a 5V. 

El módulo bluetooth HC-06 sólo opera de modo Esclavo, a diferencia del HC-05, que ofrece una mejora con respecto a precio y características, ya que es un módulo Maestro-Esclavo. Esto quiere decir que además de recibir conexiones desde un PC o tablet, también es capaz de generar conexiones hacia otros dispositivos Bluetooth. En principio, podremos usar cualquiera de ellos ya que nuestro dispositivo bluetooth será el esclavo y el PC el maestro.

En la siguiente imagen podemos ver los módulos bluetooth HC-05 que podemos encontrarnos. Personalmente, prefiero el HC-05 con botón reset.

Módulos bluetooth HC-05. Fuente:Cecilio Ruiz


La siguiente figura muestra los módulos HC-05 y HC-06:


Módulos HC-05 y HC-06. Fuente: Martyn Currey

Un módulo Bluetooth puede configurarse usando un software que se comunique con él, como es el programa Tera Term. Programa gratuito que puede descargarse del siguiente link:
https://en.osdn.jp/projects/ttssh2/releases/ 
 
Tera Term
Obviamente, necesitamos un módulo bluetooth (mejor el HC-05 con botón reset), y 1 módulo USB a TTL con sus drivers de instalación:
 Yo utilizo el módulo Adaptador USB a TTL RS232 CH340G SERIAL 3.3v 5v. Sus drivers pueden descargarse del siguiente link: http://www.5v.ru/zip/ch341ser.zip

Módulo bluetooth HC-05 con NENO (Arduino Uno). Susana Oubiña Falcón (CC-BY)

La primera prueba, puede verse en el siguiente pequeño vídeo:


S4A funcionando con Bluetooth from Susana Oubiña Falcón on Vimeo.
Prueba de la tarjeta NENO trabajando con S4A por bluetooth