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La GLAP-Box (La Gnu/Linux Arduino Processing - Box)

Par X. HINAULT - Juin 2011 - MAJ: Aout 2012
GLAPBOX | Programmes | librairie Glapbox

La GLAP-Box, c'est quoi ?

Un mini-PC embarqué (base x86) basse consommation (750mA en 12V) sous Gnu/Linux, avec Arduino+Processing installés, contrôlable et programmable à distance...

  • GLAP-Box est un acronyme pour Gnu/Linux Arduino Processing - Box. Il s'agit d'un concept que j'ai imaginé de plateforme embarquée tournant sous une distribution Gnu/Linux (Xubuntu 12.04 LTS) et sur laquelle s'exécute l'IDE Arduino ainsi que l'interface Processing et des fonctions avancées "prêtes à l'emploi" telles que la synthèse vocale, la vision par ordinateur avec la librairie OPenCV, la reconnaissance de marker de réalité augmentée avec ARToolkit, etc...
  • Tout l'intérêt d'une telle plateforme est d'allier la puissance de calcul d'un PC à la souplesse d'utilisation d'Arduino et de Processing. C'est une sorte de "serveur embarqué" à interface graphique auquel on accède par "accès au bureau distant" (VNC) depuis un poste fixe tournant sous n'importe quel OS (Windows, Ubuntu, Mac Os X, Android, ...), via réseau éthernet ou wifi sans fil, pour programmer et contrôler le PC (Processing) et la carte Arduino (IDE Arduino). lire la suite...

... intégrant de nombreuses fonctionnalités utiles (synthèse vocale, lecture sons, vision par ordinateur, etc...) d'utilisation simplifiée.

  • Par ailleurs, j'écris progressivement une librairie Processing dédiée à la GLAP-Box afin de faciliter fortement l'utilisation de la GLAP-Box : ainsi déclencher une synthèse vocale par Arduino se résume à envoyer sur le port Série une instruction de la forme direTexte(direceci), déclencher une capture d'une image depuis Arduino se résume à envoyer sur le port Série une chaine de la forme captureImage(nomfichier), etc...
  • Au final, l'association carte Arduino + GLAP-Box offre une souplesse maximale pour développer rapidement des applications utilisant simultanément des fonctions de "haut niveau" (reconnaissance visuelle, synthèse vocale, analyse 3D... ) et de "bas niveau" (rotation de moteurs, affichage LCD, capteurs analogiques...)

Liens utiles :

Une GLAP-Box pour quoi faire ?

  • A la base, la GLAP-Box est prévue pour être embarquée sur un robot mobile capable de synthèse vocale, de reconnaissance visuelle de visage, de suivi d'objets colorés, ou encore d'analyse de son environnement 3D à l'aide de marker de réalité augmentée.
  • Les utilisations potentielles d'une GLAP-Box sont cependant beaucoup plus larges que çà :
    • on pourra utiliser une GLAP-Box pour disposer simplement d'un système "clé en main" pour tester Xubuntu, Arduino, Processing, OpenCV, etc... par simple accès réseau depuis un poste fixe sous n'importe quel OS
    • la GLAP-Box pourra également être utilisée pour réaliser un serveur domotique avancé, un media-center, un PC de voiture, une centrale de contrôle de panneau solaire, une borne internet, une borne interactive, etc...

Concrètement, pour me faire une GLAP-Box, j'ai besoin de quoi ?

Une GLAP-Box c'est l'association :

  • d'une base matérielle x86 : typiquement une carte mère miniature dite mini-ITX (17x17cm) mais aussi tout PC récent, ou netbook x86.
  • d'un système embarqué : la distro GLAP-Box qui est l'image ISO du système embarqué "clé en main" :
    • construit sur une distribution Xubuntu 12.04 LTS
    • avec la chaine de développement Arduino et Processing installée
    • ainsi que les librairies OpenCV, ARToolkit, la synthèse vocale, etc...
  • de ma librairie GLAP-Box pour Processing qui fournit de nombreuses fonctions utiles

Une GLAP-Box, c'est cher ?

  • En Aout 2012, la base matérielle que je recommande pour se fabriquer une GLAP-Box coûte 95€ (carte mère Intel DN2800MT) à quoi s'ajoute un disque dur 2,5'' 40Go (40€ neuf, 50€ si SSD), une barette de RAM 1 ou 2Go (25€). Soit un coût de 150€ TTC pour une GLAP-Box opérationnelle.
  • Les accessoires vite indispensables sont:
    • un bloc secteur 2A (15€) ou une batterie au plomb (25€)
    • une clé USB-wifi (selon modèle)
    • etc...
  • On peut aussi transformer un netbook en GLAP-Box ou même tester sur son PC avec une clé USB-live du système GLAP-Box.

Pourquoi se faire une GLAP-Box puisqu'on a des plateformes Android, ou autre Raspbery Pi ?

  • Le gros avantage de la GLAP-Box, c'est de "faire gagner du temps" : le système Gnu/Linux a le maximum de maturité sur base x86 et la chaîne de développement Arduino + Processing n'est disponible de façon pleinement opérationnelle que sur base x86 à ce jour.
  • Autre point essentiel : la puissance de calcul ! La reconnaissance de visage, l'analyse de markers de réalité augmentée, le suivi d'objets nécessite une puissance de calcul conséquente que les plateformes plus réduites ont du mal à fournir.
  • Autre argument important : une GLAP-Box permet d'utiliser facilement et de façon interchangeable des matériels courants (webcam, clé wifi, etc...) ce qui permet de réduire les coûts et d'optimiser chaque poste indépendemment des autres.
  • Il faut cependant reconnaître que la GLAP-Box consomme davantage (750mA en 12V) qu'une base ARM et reste de taille conséquente (17x17cm). Mais, un robot mobile nécessite cependant des moteurs qui imposent une batterie suffisamment dimensionnée, et donc le critère de taille n'est pas si fondamental en robotique ludique.

Allez, je me lance !

Pour aller à l'essentiel :

Liens utiles

Alternatives :

  • Bases matérielles :
    • Construire une GLAP-Box avec un netbook
  • Le système GLAP-Box :
    • L'installation du système "from scratch" (de zéro)

Utilisation de la GLAP-Box

  • Utilisation et procédures de bases
  • Applications

Archives :

  • GLAPBOXv1 : toute la doc de ma première version de la GLAP-Box

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