Blebricks: la Soluzione Modulare per creare Prototipi IoT in tempo zero

Soluzione modulare con la quale creare in tempo zero il nostro dispositivo hardware IoT programmabile, interattivo e gestibile direttamente da apposita APP.

Termini come Smart Tag, RFID, Beacon non sono certo nuovi ai nostri lettori; si tratta di ottime soluzioni tecnologiche, che però implicano una curva di apprendimento molto ripida nelle fasi iniziali, andando a pesare sui tempi necessari allo sviluppo delle applicazioni, tanto che il divario temporale tra progetto e prototipo funzionante non è certamente trascurabile, senza contare il bagaglio di conoscenze richieste come prerequisiti per iniziare; e questo vale anche quando metà del lavoro è già fatto, come è il caso delle più note piattaforme di prototipazione.

In questo scenario si colloca una soluzione rapida, efficace, economica, di facile implementazione (in termini hardware e software), impiego e utilizzo, professionale, per progetti in cui sia necessaria l’interazione fra una serie di oggetti fisici e lo smartphone degli utenti: si tratta dei Blebricks di Bleb Technology, una piattaforma made in Italy per la prototipazione di applicazioni Internet of Things, nata in ambito B2B per applicazioni industriali ma che “strizza l’occhio” anche ai maker e agli studenti. I Blebricks sono stati brevettati come soluzione di prototipazione istantanea, in quanto subito funzionanti nel momento in cui si incastrano i mattoncini.

Questa modularità risolve molti dei problemi insiti nello sviluppo di applicazioni altamente tecnologiche, permettendo al progettista di concentrarsi sulla propria idea, senza doversi cimentare nello sviluppo del codice per disporre delle singole tecnologie occorrenti.

Detto in breve, i Blebricks (mattoncini Bluetooth Low Energy, ma non solo…) rappresentano un modo di maneggiare con facilità l’elettronica moderna senza fare troppa fatica, il che da un lato permette di accelerare lo sviluppo ma dall’altro indurrebbe a pensare, erroneamente, che non serva conoscere l’elettronica; vediamola così: sono un modo per prototipare in fretta applicazioni “connesse” senza la fretta di imparare subito tutta la teoria di elettronica e programmazione che occorrerebbe a implementarle in maniera tradizionale.

I Blebricks racchiudono concetti quali prototipazione istantanea, RFID, beacon, Bluetooth, MIT App Inventor, modularità, sensoristica, IoT, coprendo le esigenze di molti utenti. La Bleb Technology creatrice dei Blebricks, è un’azienda affermata nel campo delle soluzioni IoT e non solo, che, oltre a lavorare a stretto contatto con importanti aziende per lo sviluppo di nuove soluzioni in ambito IoT, collabora anche con istituti scolastici superiori nei test, ricevendo riconoscimenti a livello nazionale e internazionale.

Progetti realizzati con i Blebricks da studenti sono stati presentati e premiati ad esempio al MIT App Inventor Summit 2019 in USA, all’IPRED VI a Tel Aviv, al Focus Live a Milano, al Fiera Didacta a Firenze e all’EGU General Assembly 2021 e 2022 a Vienna.

Cosa sono e a cosa servono i Blebricks

I Blebricks sono dispositivi hardware che permettono la prototipazione istantanea di sistemi basati su sensori/attuatori, in ambito IoT (Internet of Things).

I Blebricks sono mattoncini intelligenti assemblabili a incastro, quindi senza necessità di cavi o saldature, per creare svariati sistemi elettronici, dotati di sensori ed attuatori, capaci di comunicare con lo smartphone/tablet e con Internet; le connessioni vengono garantite da specifici connettori opportunamente posizionati sui PCB dei moduli.

Con i Blebricks è possibile comporre l’hardware dell’applicazione desiderata, senza avere competenze specifiche o dover utilizzare attrezzature/strumenti di laboratorio, nell’ambito dell’IoT, degli Smart Sensors o RFID e delle soluzioni connesse.

I Blebricks presentano consumi ridotti (sono definiti dispositivi Ultra low power) e costituiscono una tecnologia adatta per creare dispositivi di ridotte dimensioni, indossabili, portatili e con lunga autonomia se alimentati a batterie.

Inoltre, permettono una soluzione di continuità dal prototipo al prodotto finito industrializzato secondo le proprie esigenze per produzione in serie.

Consentono altresì un abbattimento delle barriere tecnologiche, nonché una riduzione di tempi e costi di sviluppo del 90% dall’idea al prodotto finito.

Tipologie di Blebricks

Per creare il nostro prototipo dobbiamo incastrare fra di loro diversi Blebricks, appartenenti almeno a due distinte tipologie, dal momento che ognuno di essi implementa una specifica funzione.

Il mattoncino alla base di tutto il sistema è il BLE-B che comunica nativamente via BLE (Bluetooth Low Energy) con l’ambiente circostante e costituisce il cuore di questa soluzione tecnologica.

Ad esso si deve poi aggiungere un mattoncino di alimentazione ed eventualmente altri, ognuno dei quali implementa funzionalità diverse.

La configurazione minimale prevede un BLE-B e un modulo di alimentazione (ad esempio Blebrick RPS o Blebrick SPS).

Di seguito elenchiamo le varie categorie di mattoncini Blebrick.

Blebricks di comunicazione, che permettono di aggiungere funzioni di comunicazione quali WiFi, Ethernet, Infrarosso e LP-WAN (Sigfox, NB-IoT e LoRa); per esempio BLE-B, Blebrick SFX, Blebrick ESP, Blebrick ETP che vedete nelle Fig. 1 e Fig. 2.

Fig. 1 I moduli Blebricks BLE-B (a sinistra) e Blebrick SFX (a destra)

Fig. 2 I moduli Blebricks ESP (sinistra) e Blebrick ETP (destra)

Blebricks sensori, per aggiungere sensori inerziali (es. accelerazione, orientamento, campo magnetico, ecc. ), ambientali: ad esempio temperatura, pressione, umidità, CO2, particolato, qualità dell’aria, ozono, vento, pioggia, umidità del terreno, posizionamento globale (GPS), piattaforma inerziale (IMU) ed altro che si renderà disponibile.

Sono esempi quelli mostrati nella Fig. 3 e nella Fig. 4.

Blebricks attuatori, per aggiungere ad esempio funzioni di allarme acustico, vibrazione, LED ad alta intensità, relé ecc.

Ne vedete due nelle foto in Fig. 5.

Fig. 3 I moduli Blebrick GPS (sinistra) e Blebrick IMU (destra)

Fig. 4 I moduli Blebrick ENV (a sinistra) e Blebrick OAQ (a destra)

Fig. 5 I moduli attuatori Blebrick REL (a sinistra) e Blebrick BUZ (a destra)

Blebricks di alimentazione, per scegliere l’alimentazione preferita tra batteria ricaricabile, non ricaricabile, a pila, a bottone, pannello solare, tensione continua 5-24V cc, uscita USB.

La Fig. 6 propone i moduli Blebrick RPS e Blebrick BPS.

Blebricks di interconnessione e montaggio, fatti per interconnettere orizzontalmente più mattoncini (così come si fa con i famosi mattoncini giocattolo) allo scopo di realizzare collegamenti cablati, soluzioni di impatto visivo ecc.

Vedete questi elementi, ossia il modulo Blebrick PCB e il Blebrick IB2, nella Fig. 7.

Pertanto, per aggiungere le funzionalità desiderate al nostro prototipo, è sufficiente incastrare i Blebricks tra loro. Avvenuto ciò, essi si configurano automaticamente e sanno già come funzionare insieme: il nostro dispositivo prototipale è subito pronto all’uso!

Fig. 6 I moduli Blebrick RPS (per batteria ricaricabile, a sinistra) e Blebrick BPS (a destra)

Fig. 7 I moduli Blebrick PCB (a sinistra) e Blebrick IB2 (a destra)

Perché Blebricks

La natura modulare dei Blebricks permette di creare istantaneamente un prototipo funzionante. E questo in definitiva è più che sufficiente in ambito Educational piuttosto che Maker.

Dobbiamo ricordare però che partendo proprio da questo prototipo è possibile volendo creare un proprio prodotto finito personalizzato ed industrializzato ad hoc, in modo semplice, rapido ed economico. Ovviamente il dispositivo industrializzato, oltre a essere personalizzato nella forma e marchiato con un proprio logo, potrà essere più performante, più compatto e risulterà apprezzabilmente più economico rispetto al prototipo.

E così finalmente, dopo pochissimi istanti, abbiamo in mano il nostro prototipo, il nostro dispositivo elettronico. Non ci resta che provarlo, per testare sul campo le sue potenzialità.

Ci sono diverse modalità, a seconda delle esigenze specifiche: vediamole.

Siamo impazienti e non abbiamo particolari esigenze di personalizzazione del software?

La app MakeApp, disponibile gratuitamente sul Play Store per smartphone e tablet con sistema operativo Android, è sicuramente quello che fa per noi. Una volta scaricata, installata e lanciata dal nostro dispositivo mobile (ricordatevi prima di attivare su di esso il Bluetooth e il Sensore di Posizione), potete visualizzare subito i dati dei sensori, interagire con i Blebricks e configurare il loro funzionamento con semplice logica IFTTT (IFTTT è un acronimo per If This Then That, ovvero se questo accade allora fai accadere quello).

Vogliamo invece creare un’app tutta nostra personalizzata? MIT App Inventor e l’estensione gratuita per i Blebricks fanno al caso nostro: in modo semplice e intuitivo con il coding potremo in pochi minuti ottenere il risultato desiderato.

Ricordiamo, a questo proposito, che abbiamo pubblicato in passato un corso dedicato a MIT App Inventor in 6 puntate, sui numeri 224-225-226-227-228-229 di Elettronica In, scaricabile gratuitamente.

Invece per i programmatori esperti di software, con le librerie Java, le API e librerie PHP è anche possibile realizzare la propria applicazione.

Quali applicazioni creare con Blebricks?

Fornire un elenco esaustivo non è affatto facile, in generale però osservando quelle create da maker, professionisti, studenti, insegnanti o semplici hobbisti, è possibile dividere le applicazioni in tre grandi tipologie ovvero Professionali (applicazioni IoT per prevenzione e controllo ambientale, sicurezza sul lavoro, per il turismo, per l’agricoltura…), Personali (ritrovare gli oggetti, SOS anziani, campanello wireless, qualità dell’aria, annaffiare una pianta…), Educational (caccia al tesoro, Bleb Invaders, CO2 in scatola…).

Funzionalità Data Logger

Il data logger è la funzionalità di salvataggio dei dati dei sensori Blebricks nella memoria del BLE-B (con periodo impostabile dall’utente).

Questa funzionalità è utile, ad esempio, quando non c’è garanzia di copertura di rete; ad esempio se siamo in treno oppure in montagna.

I dati registrati dal BLE-B possono essere riletti dalla app MakeApp (per dispositivi Android, disponibile gratuitamente sul Play Store di Google), semplicemente accedendo alla funzionalità data logger come indicato nelle Fig. 8, Fig. 9 e Fig. 10.

In pratica avviamo la app MakeApp, clicchiamo sull’icona del BLE-B per accedere alle impostazioni e mettiamo il flag su data logger, quindi, nella schermata principale della MakeApp ci comparirà la sezione data logger: premiamo il pulsante “Start logging” (Fig. 9) per far partire la registrazione dei dati.

Muovendo l’apposito cursore a video “Select the sampling interval” possiamo a questo punto selezionare l’intervallo (la frequenza, in pratica) del campionamento dei dati da porre nel log e premiamo quindi OK.

Fatto ciò, il data logging inizia e a questo punto, mediante i pulsanti posti in basso nello schermo, possiamo fermare (STOP, quadratino nero) annullare (X in rosso) o scaricare (freccia verde in giù) i dati registrati che saranno salvati in formato .csv nella cartella MakeApp del nostro smartphone (Fig. 10).

Fig. 8 Avviamo la app MakeApp, clicchiamo sull’icona del BLE-B per accedere alle impostazioni e mettiamo il flag su data logger

Fig. 9 Nella schermata principale della MakeApp ci comparirà la sezione data logger: premiamo “Start logging” per far partire la registrazione dei dati

Fig. 10 Data logging avviato: notate in basso i pulsanti per fermare, annullare o scaricare i dati registrati

Conclusioni

Con questo articolo abbiamo voluto rendervi partecipi della nostra personale esperienza nel mondo della prototipazione istantanea grazie alla tecnologia italiana Blebricks, mattoncini intelligenti IoT prodotti dalla Bleb Technology.

Vi sarete accorti di come sia semplice ed intuitivo far prendere forma in pochi attimi alle vostre idee.

Questo ovviamente è solo un piccolo assaggio, tanto da stuzzicare la vostra curiosità e fantasia creativa.