Producción CyT

2º Jornadas CEUR - Aprendizajes y desarrollo de sistemas embebidos abiertos en Argentina a partir de un estudio de caso

Congreso

Autoría:

BULUS, CAMILA NAHIR ; Luciana Guido

Fecha:

2023

Editorial y Lugar de Edición:

CEUR

ISSN:

2796-8707

Resumen *

APRENDIZAJES Y DESARROLLO DE SISTEMAS EMBEBIDOS ABIERTOS EN ARGENTINA A PARTIR DEL CASO COMPUTADORA INDUSTRIAL ABIERTA ARGENTINA1.IntroducciónLa Computadora Industrial Abierta Argentina (CIAA) es un proyecto creado en 2013 con el objetivo principal de promover la incorporación de computadoras industriales de código abierto en el país, en pos de fomentar el desarrollo de tecnología local. Junto con ello, también propone brindar a las pequeñas y medianas empresas de electrónica argentinas una plataforma que pueda personalizarse y adaptarse fácilmente para cumplir con los requisitos específicos de diferentes industrias.En sus inicios, el diseño de la computadora estuvo a cargo de investigadores del Laboratorio de Sistemas Embebidos de la Universidad de Buenos Aires, la Asociación Civil para la Investigación, Promoción y Desarrollo de Sistemas Electrónicos Embebidos (ACSE) y la Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas y Luminotécnicas (CADIEEL). Posteriormente se fueron sumando 11 universidades nacionales y empresas privadas representadas por la Cámara.Tradicionalmente el sector industrial en Argentina ha dependido de tecnología importada, lo que limita, en parte, el desarrollo industrial del país y la autonomía tecnológica. Al promover la generación de computadoras industriales de código abierto, el proyecto CIAA brinda a las empresas locales una plataforma base para desarrollar su propia tecnología y productos. Está pensada para ser utilizada por el sector productivo industrial especialmente donde se requiera el uso de sistemas electrónicos para automatizar procesos. Desde su creación, la CIAA involucra a universidades, centros de investigación, empresas y organismos gubernamentales, creando un entorno colaborativo en el que el conocimiento y la experiencia se pueden compartir y combinar. Esta colaboración puede llevar al desarrollo de nuevas aplicaciones y soluciones que de otro modo no serían posibles.La CIAA cuenta con dos versiones. En primer lugar, una versión industrial, cuyo objetivo es brindar una solución económica, personalizada y de alta calidad para el control de procesos industriales. Ha tenido algunos casos de aplicación en la industria agrícola, equipamiento médico, localización y georeferencia, dispositivos de seguridad y transporte ferroviario.Por otro lado, la versión educativa de la CIAA se diseño con el fin de brindar una herramienta didáctica actualizada para el aprendizaje de la programación y la electrónica que fuera accesible económicamente. Esta versión ofrece una interfaz gráfica amigable y una amplia variedad de recursos educativos para facilitar el aprendizaje de los estudiantes y profesionales.La CIAA educativa fue creada con la meta de convertirse en una herramienta de enseñanza en todas las facultades de ingeniería del país. Esta plataforma ha generado una considerable atención por parte de diversas universidades nacionales argentinas que la han incluido en sus planes de estudios, brindando a los estudiantes la oportunidad de aprender sobre sistemas embebidos de código abierto, y automatización industrial. La computadora abierta también ha sido objeto de varios proyectos de investigación, tesis de posgrado y se han publicado varios artículos científicos al respecto.El trabajo se organiza de la siguiente manera: luego de esta introducción, se presenta un apartado que sintetiza los principales propósitos y aspectos metodológicos de la ponencia. Luego se describen las principales características de las distintas versiones de la CIAA desarrollada, los principales actores involucrados en el proyecto y las diferentes limitaciones contextuales que contribuyeron a que la computadora abierta no lograra una amplia difusión en el sector productivo argentino. Por último, las reflexiones en pos de contribuir al debate sobre el desarrollo electrónico con tecnologías abiertas que se produce actualmente en el país.2. Principales propósitos y aspectos metodológicosLa CIAA logró niveles de inserción muy distintos en sus dos versiones. Por un lado, alcanzó una alta inserción en el sector acádemico, por el otro, tuvo una difusión limitada en el ámbito productivo. A pesar de que en sus primeros años el proyecto CIAA logró acaparar el interés de la industria, especialmente de aquellas pequeñas y medianas empresas representadas por CADIEEL, esto fue mermando con el paso del tiempo.Este trabajo indaga en algunos elementos que permitieron una amplia divulgación de la CIAA en las universidades argentinas y, a su vez, explora las dificultades contextuales que limitaron su difusión en el sector productivo. El fin último es el de contribuir al debate acerca del desarrollo electrónico con tecnologías abiertas que se produce actualmente en el país.El trabajo parte de una metodología cualitativa basada en estudio de caso único. Este tipo de estrategia permite indagar en la particularidad y la complejidad de un caso singular, para llegar a comprender su actividad en circunstancias importantes (Stake 1995). A su vez, el estudio de caso posibilita una investigación que conserva la holístico y el sentido característico de los eventos de la vida real (Yin 2004).La información recolectada se basa en fuentes primarias y secundarias. En el caso de las primeras, la información se obtuvo por medio de entrevistas en profundidad y semiestructuradas a los coordinadores y co-coordinadores proyecto desde su inicio hasta la actualidad. Las fuentes secundarias consistieron principalmente en la revisión de sitios web del proyecto (página y wiki), recolección documental de memorias, documentos de trabajo internos y diversas publicaciones periodísticas y de difusión general del proyecto.3. Las potencialidades de la CIAA educativa en la formación sobre tecnologías abiertasA través del relato de los actores involucrados y de la revisión documental se indagó en algunas de las contribuciones más significativas de la CIAA en la educación universitaria argentina. Esta plataforma de hardware y software de código abierto ha sido ampliamente adoptada por profesores y estudiantes para la enseñanza y el desarrollo de proyectos en diversos campos de la ingeniería.En parte esto se debe a que una de las principales ventajas de la CIAA educativa es su accesibilidad y bajo costo. Esto ha permitido que las universidades puedan equipar sus laboratorios de tecnología con esta plataforma. La CIAA educativa ha sido utilizada en diversas áreas de la ingeniería -como la electrónica, la robótica, la automatización de procesos y la programación de sistemas embebidos-. Los estudiantes pueden aprender a programar en lenguaje C y ensamblador, y utilizar sensores y actuadores para desarrollar proyectos prácticos y aplicados.La CIAA educativa ha sido una plataforma de innovación en las universidades de ingeniería del país lo que ha permitido a los estudiantes y profesores explorar nuevas tecnologías y conceptos en el campo de la ingeniería. Se inscribe dentro de un nuevo paradigma de desarrollo de hardware y software, que combina las aplicaciones industriales, el uso abierto, libre y gratuito, el diseño adaptable y la idea de trabajo colaborativo. Este último aspecto ha impulsado la formación y el desarrollo de recursos humanos altamente capacitados en el ámbito tecnológico. La plataforma ha posibilitado a estudiantes, ingenieros y desarrolladores adquirir nuevas habilidades y conocimientos, así como participar en proyectos innovadores y emprendimientos tecnológicos.Los desarrolladores que se formaron y colaboraron con la CIAA han sido motivados a participar en proyectos de investigación y desarrollo en colaboración con empresas y otras organizaciones del sector tecnológico. Esto les ha permitido aplicar sus habilidades y conocimientos en proyectos prácticos y reales, lo que ha aumentado su experiencia y capacidad para enfrentar los desafíos de la industria tecnológica.Otro aspecto de la CIAA que implicó tanto aprendizaje tecnológico como trabajo colaborativo ha sido el desarrollo de comunidades de usuarios y desarrolladores en línea. La CIAA ha contado con una amplia variedad de recursos en línea, incluyendo foros de discusión, wikis y repositorios de código abierto, que han permitido a los usuarios y desarrolladores compartir conocimientos, herramientas y soluciones para problemas comunes.En términos más generales, la CIAA educativa ha sido una herramienta importante para la formación de una nueva generación de ingenieros y desarrolladores de tecnología en Argentina, y les ha permitido conocer una lógica de producción tecnológica distinta a la predominante en el mundo. Esta ampliación del acceso al conocimiento y desarrollo libre de sistemas embebidos podría tener un impacto significativo en el futuro de la industria argentina.Por otra parte, a lo largo de la investigación, a través de las entrevistas y de la revisión documental, también se hallaron algunas dificultades contextuales económicas, sociales y tecnológicas que acotaron la difusión y adopción inmediata de la CIAA industrial en las Pymes de Electrónica en Argentina. 4. Dificultades contextuales para la inserción de la CIAA en la industria •Dificultades económicas Al tratarse de una iniciativa de código abierto la remuneración de los desarrolladores de la CIAA dependía de fondos del gobierno, principalmente del financiamiento de becas doctorales y convocatorias del Ministerio de Ciencia y Tecnología. Sin embargo, esto no fue suficiente para respaldar el desarrollo y sostenibilidad de la iniciativa a largo plazo. Eventualmente, luego de dedicar una gran cantidad de tiempo y esfuerzo en el proyecto, la falta de remuneración se convirtió en un problema para garantizar el compromiso de los desarrolladores, así como para atraer a nuevos contribuyentes. El proyecto intentó conseguir fondos adicionales del sector privado, pero esta falta de inversión en investigación y desarrollo limitó la funcionalidad y flexibilidad de la plataforma, e impidió que pudiera satisfacer las necesidades específicas de las diferentes industrias. Las condiciones macroeconómicas también complejizaron el desarrollo de la CIAA. Principalmente, la falta de una cadena de suministro de insumos básicos. El proyecto no pudo establecer una cadena de suministro confiable y eficiente para los componentes y materiales necesarios para fabricar la plataforma. Esto se debió en gran medida al chip shortage ocurrido durante la pandemia de COVID-19. Se trató de un fenómeno en la industria de circuitos integrados que implicó la disminución de la fabricación de chips de silicio. Esto dificultó la producción y distribución de la CIAA a un precio competitivo y dentro de un plazo razonable.•Dificultades socialesOtra situación que redujo la posibilidad de expansión de la CIAA en la industria fue la falta de un mercado objetivo claro. La plataforma fue diseñada para ser una computadora industrial de uso general, lo que dificultaba apuntar a industrias específicas con necesidades específicas. Esta falta de enfoque y especialización dificultó que la CIAA ganara fuerza en la industria y compitiera con soluciones más especializadas.La falta de un modelo claro de servicios también fue un factor que complicó que el proyecto encontrara su lugar en la industria argentina. Aunque la plataforma cuenta con recursos educativos y opciones de soporte técnico, como foros de discusión, listas de correo electrónico y grupos en redes sociales, la CIAA no cuenta realmente con un servicio de posventa formal y centralizado. La falta de un servicio de posventa formal limitó la adopción de la plataforma por parte de empresas y organizaciones que requerían un nivel de soporte más estructurado y garantías de disponibilidad. Además, la falta de un servicio de pos-venta formal puede ser considerada una limitación para usuarios menos experimentados o aquellos que no cuentan con acceso a la comunidad de usuarios y desarrolladores de la CIAA. Estos usuarios pueden encontrar dificultades para resolver problemas técnicos o recibir ayuda en caso de fallos de hardware.•Dificultades tecnológicasEn cuanto a su aspecto exclusivamente tecnológico, el proyecto se desarrolló con la intención de proporcionar una solución de código abierto para sistemas de control y automatización industrial. Sin embargo, muchas empresas utilizaban software y sistemas de hardware patentados, que estaban bien establecidos y tenían una gran base de usuarios. La CIAA no logró convencer a estas empresas de cambiar a su solución de código abierto, lo que limitó su penetración en el mercado. La industria mostró poco interés en la CIAA y prefirió continuar utilizando las tecnologías establecidas y probadas de proveedores extranjeros. Esta falta de apoyo dificultó que la CIAA ganara terreno y compitiera con las soluciones establecidas.La falta de estandarización y compatibilidad con las tecnologías existentes fueron otras de las razones que mermaron la popularidad de la CIAA en la industria. El haber sido diseñada para ser una plataforma de código abierto, dificultó la interoperabilidad con productos patentados y desarrollados por empresas privadas. Es decir, complejizaba la integración con otros sistemas. Esta falta de compatibilidad hizo que la CIAA fuera menos atractiva para los usuarios potenciales y también limitó su adopción en la industria.5. A modo de reflexión finalSi bien la CIAA es una plataforma con capacidad de adaptarse a diversas aplicaciones, no ha conseguido ser una solución universal para todos los sectores en los que se tenía previsto su uso.En el ámbito educativo, la CIAA ha sido ampliamente adoptada debido a su bajo costo, facilidad de uso y su diseño de hardware y software libre. Ha sido incorporada en programas educativos y proyectos de investigación, permitiendo el acceso a tecnologías de última generación y fomentando el desarrollo de habilidades técnicas en estudiantes universitarios de grado y posgrado. El sector educativo es el que ha tenido una mayor difusión y aceptación.Por otra parte, en el ámbito industrial, la CIAA ha enfrentado varios desafíos para su adopción y uso generalizado. Uno de ellos ha sido la falta de integración con los sistemas existentes en las empresas. Muchas firmas tienen sistemas de automatización ya establecidos y no están dispuestas a invertir en una nueva tecnología que puede no ser compatible con sus sistemas existentes. Además, la fiabilidad y la seguridad son factores críticos en entornos industriales y aunque la CIAA es una plataforma sólida, no logró generar mayor interés que las soluciones de proveedores extranjeros ya establecidas.En resumen, aunque la CIAA ha tenido una gran aceptación en el ámbito educativo y ha sido una gran contribución para la formación de recursos humanos en el país, no ha logrado, hasta el momento, difundirse en el ámbito industrial. Esta falta de base de usuarios, a su vez, limitó al proyecto desde su desarrollo. 6. Bibliografía y fuentesDocumentos de Trabajo CIAA (2013) disponibles en:http://www.sase.com.ar/asociacion-civil-sistemas-embebidos/files/2013/11/Propuesta- Computadora-Industrial-Abierta-Argentina-ACSE-CADIEEL-v2.5.pdf https://github.com/ciaahttps://groups.google.com/g/ciaa-firmwareEntrevista a autoridad de la CIAA (a1) realizada el 7 de junio de 2016.Entrevista a autoridad de la CIAA (a2) realizada el 15 de marzo de 2022.Entrevista a autoridad de la CIAA (b) realizada el 22 de abril de 2022.Entrevista a autoridad de la CIAA (c) realizada el 19 de agosto de 2022.Entrevista a autoridad de la CIAA (d) realizada el 27 de septiembre de 2022. Prensa CONICET (2015): “La CIAA: una puerta de entrada para el uso de tecnología electrónica en Argentina”, 04-06, Disponible en: http://www.conicet.gov.ar/la-ciaa-una- puerta-de-entrada-para-el-uso-de-tecnologia-electronica-en-argentina/Yin, R. K. (2014): Case Study Research Design and Methods (5th ed.). Thousand Oaks, CA: Sage. 282 pp.Stake, R., (1995); “The Art of Case Study Research”, London, Sage Publications, Inc. 42 pp. Información suministrada por el agente en SIGEVA

Palabras Clave

HARDWARE LIBRETERRITORIOCOMPUTADORA INDUSTRIALEDUCACIÓN