Simplifique la IA con los dos "cerebros" de Arduino en un solo entorno

Tanto si es aficionado como si es un experto en prototipado rápido, ya sabe lo útil que puede ser el hardware de clase maker. Sin embargo, proyectos exigentes que involucren inteligencia artificial (IA), robótica, Internet de las cosas (IoT) y visión por computadora pueden sobrecargar ese hardware.

Una solución común es combinar placas maker con equipo profesional. No obstante, esto introduce complejidades de diseño significativas: comunicaciones internas complicadas, mucho cableado extra y una serie de dolores de cabeza de depuración. Aprender dos conjuntos de herramientas separados puede ser doloroso. He pasado muchas noches largas golpeando frustradamente un entorno de desarrollo integrado (IDE) desconocido. Por eso me intrigó el ingenioso diseño del UNO Q de Arduino.

El UNO Q combina una unidad microprocesadora (MPU) de alto rendimiento y una unidad microcontrolador en tiempo real (MCU) en una sola placa, respaldada por un nuevo entorno de desarrollo unificado llamado Arduino App Lab.

Esta arquitectura de doble procesador abre aplicaciones que de otro modo requerirían múltiples placas. La robótica con navegación autónoma, los dispositivos inteligentes para el hogar con reconocimiento facial respetuoso de la privacidad y los sistemas agrícolas inteligentes que se adaptan automáticamente al entorno son solo algunos ejemplos.

Una placa Arduino de doble procesador y doble sistema operativo para aplicaciones exigentes

El primer producto de la línea UNO Q es el ABX00162 (Figura 1). La característica destacada de esta placa es su Qualcomm QRB-2210, una MPU Arm Cortex-A53 de cuatro núcleos que funciona a 2.0 gigahercios (GHz), acoplado a una unidad de procesamiento gráfico Adreno (GPU) y procesadores de señal de imagen duales. El chip está soportado por 2 gigabytes (Gbytes) de RAM y 16 Gbytes de almacenamiento eMMC, lo que lo convierte en el primer hardware Arduino diseñado para ejecutar Linux Debian de escritorio completo. En términos prácticos, eso significa que puede alojar modelos de IA y aplicaciones de Python directamente en la placa, en lugar de en una computadora separada.

Figura 1: El Arduino UNO Q ABX00162 combina una MPU de alto rendimiento con una MCU en tiempo real. (Fuente de la imagen: Arduino)

Todo esto se combina con una experiencia clásica de Arduino basada en la MCU STM32U585 de STMicroelectronics, que se basa en un Arm Cortex-M33 que opera hasta 160 megahercios (MHz). La MCU ejecuta Arduino Core en Zephyr OS y controla varios periféricos, incluyendo la matriz integrada de 8 × 13 LED.

Incluso con todas las nuevas funciones, el UNO Q mantiene la compatibilidad con el ecosistema más amplio de Arduino. Los conectores clásicos UNO aceptan blindajes existentes, mientras que un conector Qwiic proporciona acceso "conectar y usar" a módulos Modulino para sensores y otros periféricos. También hay conectores de alta velocidad (JMEDIA y JMISC) en la parte inferior para conectar periféricos avanzados, como cámaras y pantallas MIPI.

Desarrollo unificado con el Arduino App Lab

El hardware es solo parte de lo que hace tan interesante al UNO Q. El Arduino App Lab (Figura 2), un entorno de desarrollo que trata la arquitectura de doble procesador como un objetivo único y coherente, completa la oferta.

Figura 2: El Arduino App Lab incluye una variedad de ejemplos prácticos de aplicaciones. (Fuente de la imagen: Arduino)

El App Lab te permite implementar un proyecto en ambos procesadores con un solo clic. Conocidos como "Apps", estos proyectos aprovechan bocetos clásicos de Arduino en tiempo real. El lado de Linux ofrece un conjunto de funciones útiles, incluyendo código Python, "Bricks" (modelos de IA preconstruidos) y servicios web.

La clave aquí es el Arduino Bridge, un framework de llamadas a procedimientos remotos (RPC) que conecta ambos lados. En lugar de requerir una configuración de comunicaciones personalizada, el Bridge permite que el lado Linux y el lado en tiempo real llamen a las funciones de cada uno.

Empezar: ejemplo de monitorización climática

Poner toda esta tecnología en marcha es sencillo. Con el potente procesador Qualcomm, el UNO Q puede servir como su propio entorno de desarrollo. Solo necesita un adaptador USB-C con Power Delivery (PD), además de teclado, mouse y pantalla. También puede usar una PC como entorno de desarrollo, si lo prefiere.

Una vez instalado el hardware, puede empezar a experimentar con los ejemplos incluidos en App Lab. El App Lab viene preinstalado en el UNO Q, así que puede iniciar sesión y ejecutar las aplicaciones de ejemplo inmediatamente.

Un ejemplo típico es la demostración de monitorización y almacenamiento del clima doméstico. Esta demostración requiere el ABX00103 (Figura 3), un sensor combinado de temperatura/humedad.

Figura 3: El ABX00103 ofrece mediciones de temperatura y humedad integradas y adaptadas. (Fuente de la imagen: Arduino)

Así es como funciona:

1. La MCU lee el sensor a través de una interfaz I2C para garantizar un sondeo consistente y en tiempo real.
2. El Bridge envía esos datos a la MPU de Linux.
3. Un script en Python en el lado de Linux recibe los datos, los registra, genera gráficos y sirve como panel web.

Todo esto se coordina a través de un único proyecto de App Lab. Para una guía completa, consulte el tutorial.¹

Conclusión

El UNO Q y el App Lab redefinen de forma significativa lo que puede hacer Arduino. Al combinar la facilidad de uso de Arduino con la potencia de un entorno Linux completo, esta plataforma puede abordar casos de uso desafiantes desde el aula hasta IA, IoT, robótica y visión por computadora a nivel industrial. Si quiere evitar esas largas noches lidiando con un revoltijo de hardware, merece la pena echarle un vistazo.

Referencias:

1: Empezar con el Arduino UNO P: https://www.digikey.com/en/maker/tutorials/2025/getting-started-with-the-arduino-uno-q