Como siempre dejo un vínculo de exactamente el item que compré, para los que estén interesados en utilizar el mismo hardware.

1) Instalar Sistema Operativo de 64 bits

Hay muchas alternativas de sistemas operativos para el Raspberry Pi 4, pero es MUY importante hacerlo con un sistema nativo de 64 bits y aquí ya las opciones se reducen bastante. Actualmente hay sólo unas pocas opciones de S.O. de 64 bits para Raspberry Pi 4 y yo escogeré Ubuntu y su versión estable más reciente, la 20.04.

He visto que la mayoría de experimentos utilizan un sistema operativo de 32 bits y montan en él una suerte de contenedor de 64 bits, esto sin duda no es óptimo y mermará el potencial de minado.

Descargaremos el instalador de la ruta aquí. Escogeremos la versión para Server y no para Desktop. Para mi, el simple hecho de instalar una interfaz gráfica reduce la capacidad de minado. También vamos a seleccionar la versión TLS, porque esto nos dará la ventaja de encontrar actualizaciones hasta 2025!. Vamos al grano.

Lo siguiente es quemar una tarjeta microSD. Importante que sea Clase 10 o superior y de al menos 8GB. Yo lo haré con una de 32GB, dejo vínculo también.

Para quemar la “imagen” de Ubuntu, previamente descargada, en la tarjeta microSD usaremos un software “quemador”. En Mac yo uso BelenaEtcher, un software gratuito, pero hay muchas opciones por ahí. BalenaEtcher me parece cómodo y puede usarse desde casi cualquier sistema operativo.

En la interfaz de Balena escogemos la “imagen” a quemar y la microSD (que debe estar conectada) y ya, es cosa de esperar un par de minutos y tenemos el microSD lista para conectarla a la Raspberry Pi 4.

Ahora sólo es cosa de encenderla. Tener cuidado de usar un cargador USB-C de potencia decente; minar es una tarea intensiva de CPU por lo que se consume más energía de la normal. Yo recomiendo que sea de AL MENOS 3 amperios. También dejo aquí un link al que uso yo.

Ingresando por terminal o SSH

Para ingresar por terminal o consola de texto debemos conectar nuestro Raspberry Pi a una pantalla. Lo más fácil es utilizar el puerto HDMI. Nos pedirá usuario y contraseña. El usuario y contraseña por omisión es “ubuntu”, tanto el usuario como la contraseña.

Una vez dentro debemos configurar la red y conectar nuestro Raspberry a Internet.

2) Instalar software de minería XMRig

Igual que en el artículo anterior, donde expliqué cómo utilizar nuestra laptop o pc para minar criptomonedas, aquí usaremos el software XMRig para minar. Instalarlo requiere que nos descarguemos el código del repositorio GIT oficial y que compilemos los archivos fuente, pero, para no estresarnos con detalles, podemos simplemente ejecutar las siguientes líneas de código desde un terminal de texto de nuestro Raspberry Pi. Podemos hacerlo desde un terminal SSH también.

• sudo apt-get install git build-essential cmake libuv1-dev libssl-dev libhwloc-dev
• git clone https://github.com/xmrig/xmrig.git
• mkdir xmrig/build && cd xmrig/build
• cmake ..
• make -j$(nproc)

Al final tendremos XMRig instalado y listo para funcionar.

3) Configurar XMRig

La mejor manera de configurar XMRig es utilizar un archivo de configuración en la misma ruta del ejecutable. Este archivo se encuentra en formato JSON y podemos descargar un archivo de ejemplo de aquí.

Este archivo lo vamos a configurar de manera similar a como lo hicimos en el artículo anterior. Las 3 líneas que nos interesan cambiar son las que se muestran en la siguiente figura. Para entender qué significan, refirámonos al punto 4 del artículo antes mencionado, acerca de cómo minar Dogecoins en una laptop.

Ahora símplemente ejecutamos el comando xmrig. Mostraré mi salida aquí.

En este punto, ya estamos minando. Repito, no necesariamente es algo rentable, el hashrate no es incluso suficiente para poder recuperar la pequeña inversión de un Raspberry Pi y sus accesorios, pero es al menos bueno para propósitos didácticos. En próximos días probaré añadir un buen disipador de calor, hacer overclocking, habilitar OpenCL (para usar el GPU) y realizar algunos trucos más para ver hasta dónde se puede exprimir esta pieza de hardware y ponerla al límite de su capacidad, pero por ahora ya estamos minando sobre un Raspberry Pi 4. Ya les contaré.

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Qué tarjetas ESP32 están soportadas?

Teóricamente cualquier tarjeta ESP32. Las que puedo confirmar en lo personal son:

• Heltec WiFi LoRa
• HiLetgo ESP-WROOM-32 (sin LoRaWAN)
• Yubox Node
• Yubox ONE

Aquí haré un pequeño tutorial de cómo instalar YuboxNow en la tarjeta Heltec WiFi LoRa, debido a que es muy fácil conseguirla. Dejo vínculo a Amazon.

Más información de la placa Heltec WiFi LoRa en su sitio Web oficial https://heltec.org/project/wifi-lora-32/

Requisitos

• Un board ESP32 soportado
• Arduino IDE, al menos versión 1.8.13
• Soporte ESP32 para Arduino IDE (Arduino-ESP32), versión 2.0.3 o superior (esto se hace en el gestor de placas de Arduino)
• Bibliotecas de YUBOX Now y dependencias actualizadas

Paso 1) Instalar Plugins de Arduino

El sketch de YUBOXNow se puede compilar desde el Arduino IDE, como se hace con otros proyectos. Se debe de elegir el board “Heltec WiFi LoRa 32 (V2)” desde el gestor de tarjetas. Debemos también tener en cuenta que vamos a necesitar tener los siguientes PLUGINS e Arduino instalados previamente. No confundir plugins con librerías.

• YUBOX – Assemble HTML Interface: crea el directorio data/ y reúne los módulos de YUBOXNow en los archivos HTML y Javascript para el SPIFFS inicial. Se trata de una librería que se puede descargar de este vínculo, en formato ZIP y se instala dentro del directorio “tools” que se encuentra en la carpeta base de Arduino.
• ESP32 Sketch Data Upload: genera y carga el sistema de archivos SPIFFS inicial de YUBOXNow al board. Se puede instalar desde el gestor de bibliotecas del ArduinoIDE o se pueden seguir las instrucciones aquí: https://github.com/me-no-dev/arduino-esp32fs-plugin

Luego de instalar estos plugins la carpeta tools debe quedar parecida a la siguiente imagen.

Luego de esto reiniciamos Arduino y debemos ver estas dos nuevas opciones en el menú de Herramientas.

Paso 2) Instalar YuboxNow

El proyecto YuboxNow se encuentra alojado en GitHub en el siguiente vínculo. Podemos usar la herramienta GIT para clonar el proyecto, o si eso suena complicado, también podemos descargarlo directamente de aquí, en formato zip.

Este archivo contiene una carpeta llamada yubox-now-master. Esta carpeta la colocamos dentro del directorio “libraries“, donde se instalan todas las demás bibliotecas de Arduino.

Si tenemos problemas con la ruta, podemos ir al menú de Preferencias, dentro del Arduino IDE y allí está la ruta exacta.

YuboxNow tiene sus propias dependencias, entre las cuales citamos las siguientes bibliotecas:

Información detallada de cómo instalar estas bibliotecas se encuentra aquí: https://github.com/yubox-node-org/yubox-now/

Una vez instaladas las dependencias y la librería YuboxNow, abrimos uno de los ejemplos que vienen con YuboxNow, desde el menú de “Archivo –> Ejemplos –> YuboxNow –> ybx-blinktest”.

Lo primero que haremos antes de compilar es ejecutar los plugins previamente instalados para poder cargar el directorio Web a la tarjeta. Primero ejecutamos el Yubox Assemble HTML Interface y luego el ESP32 Sketch Data Upload.

3) Soporte LoRaWAN Arduino

Podemos usar YuboxNow sin soporte para LoRaWAN, pero aquí mostraremos cómo añadir este soporte (y su correspondiente menú), puesto que muchas veces es algo engorroso configurar LoRaWAN desde el código. Con YuboxNow es mucho más sencillo, porque se hace a través de una interfaz Web. Para agregar el soporte LoRaWAN, es necesario instalar las siguientes bibliotecas adicionales en el Arduino IDE:

1. SX126x-Arduino, librería base para comunicación con los chips SX126x de Semtech. Se la puede instalar desde el gestor de bibliotecas de Arduino.
2. Beelan LoRaWAN, la biblioteca base que implementa soporte LoRaWAN para el chipset SX127x. Esta biblioteca puede instalarse de forma ordinaria usando el gestor de bibliotecas de Arduino IDE, y buscándola con el nombre indicado.
3. yubox-LoRaWAN, el adaptador que permite configurar el AppEUI y AppKey para el soporte OTAA de LoRaWAN. Esta librería implementa un nuevo menú llamado LoRaWAN en la interfaz Web de YuboxNow. La versión que utiliza la biblioteca Beelan-LoRaWAN está en la rama SX127x-Beelan-LoRaWAN, la cual puede descargarse como un archivo ZIP desde https://github.com/yubox-node-org/yubox-LoRaWAN/archive/refs/heads/master.zip.

Paso 4) Ejecutar programa de ejemplo

La biblioteca yubox-LoRaWAN contiene el ejemplo yubox-lorawan-helloworld que muestra la integración como parte de un programa completo.

Se debe estar seguro de haber seleccionado el board “Heltec WiFi LoRa 32 (V2)” como objetivo desde el Arduino IDE, de lo contrario, las definiciones de pines LoRa no estarán disponibles y fallará la compilación.

Construir el contenido html

Para esto ejecutamos el plugin Yubox Assemble HTML Interface. Lo que hace este plugin es tomar como base una plantilla, la cual se encuentra en la carpeta data-template y construir un directorio llamado data, que es el que realmente se transfiere al ESP32.

Compilar Arduino

Luego de compilar y transferir el código deberíamos ver una nueva red en el menú de red WiFi de nuestro computador. El nombre de la red comienza con la palabra YUBOX. Nos conectamos a esa red y visitamos la interfaz Web en la IP 192.168.4.1. Ya está casi todo listo!

Paso 5) Configuración LoRaWAN

Ahora sí, vamos a un navegador, visitamos al IP antes mencionada y nos encontramos con la interfaz de YuboxNow. El usuario por omisión es admin y la clave es yubox. Lo primero que debemos hacer al ingrsar es cambiar la clave.

Accederemos a una interfaz responsiva y slim desde donde configurar el acceso a WiFi, actualizar el firmware o configurar LoRaWAN será bastante sencilla… siiiiiiiiiii!

Les dejo mi pantalla de configuración de LoRaWAN. Los datos más importante son el EUI del dispositivo y la clave de aplicación. El EUI de aplicación puede quedar en 16 ceros como se ve en la figura, a menos que nuestra red LoRaWAN necesite algo diferente.

Extra) Compilación desde línea de comandos, para usuarios expertos

Algunos usuarios expertos prefieren compilar sin utilizar el Arduino IDE. Es por eso que YuboxNow trae la posibilidad de compilar desde la línea de comandos. Para compilar ejecutamos el comando make con las siguientes opciones.

make ARDUINO_INSTALL=~/arduino-1.8.15 YF=~/Arduino/libraries/yubox-now-master ESP32_BOARD=heltec_wifi_lora_32_V2

La opción ARDUINO_INSTALL debe apuntar al directorio donde se encuentra instalado Arduino en nuestro sistema.

Para transferir nuestro sketch ejecutamos nuevamente el comando make, pero con la opción fullupload

make fullupload

Este comando asume que nuestro dispositivo se encuentra conectado al puerto USB llamado /dev/ttyUSB0, pero se lo puede cambiar la ruta si agregamos el parámetro SERIALPORT=ruta

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Estamos hablando de marcas que han revolucionado la historia de la tecnología y que han democratizado el conocimiento y la creación de productos. Un ejemplo de esto es la cultura maker, que básicamente se basa en la filosofía de que cualquiera puede construir prácticamente cualquier cosa. Por ejemplo, un dato que pocos saben, es que Raspberry Pi es el dispositivo electrónico más fabricado en toda la historia de Reino Unido, con más de 40 millones de unidades vendidas hasta 2021.

¿En qué se diferencian?

La manera corta de responder esta pregunta es diciendo que Arduino es básicamente una tarjeta microcontroladora, mientras que Raspberry Pi es un computador todo-en-uno o SBC (Single Board Computer). Así, a simple vista uno puede aventurarse a pensar que un computador siempre será mejor que una tarjeta microcontroladora. Pero la verdad es más compleja.

Sucede que en muchas aplicaciones no deseamos un computador, y ojo, no estamos hablando sólo de precio, sino de que no es conveniente usar un computador (ordenador) de la manera tradicional. Hablamos de situaciones en las que se necesita un hardware donde se pueda garantizar un funcionamiento más “predecible”. Veamos a qué me refiero.

Ventajas y desventajas de Raspberry Pi

Pros

• Potencia de procesamiento: Raspberry Pi ofrece un alto rendimiento en aplicaciones que requieren un procesamiento demandante, como la visión por computadora.
• Salida HDMI. No hace falta explicar mucho las ventajas de eso. Poder conectar directamente la tarjeta a un televisor de alta definición siempre tendrá enormes ventajas para algunos mercados.
• Wi-Fi incorporado: La conectividad Wi-Fi integrada facilita la conexión a redes y la comunicación inalámbrica.

Contras

• Consumo de energía mayor que una tarjeta microcontroladora, lo que no lo hace adecuado para escenarios donde es importante el bajo consumo, por ejemplo IoT
• Desventajas en toma de muestras. a) Por lo general los SBCs (y RPi no es la excepción) usan sistemas operativos basados en tareas. El problema con esto es que no se puede garantizar con mucha exactitud (de microsegundos) cuándo se ejecutará una tarea determinada. Esto no es problema en la mayoría de situaciones, pero por ejemplo, si se está midiendo una onda eléctrica, si no podemos garantizar el muestreo de manera confiable, nuestra medición estará distorsionada. b) No tiene entradas ADC, lo que significa la adquisición de hardware adicional para medir señales análogas.
• Más complejo de poner a punto. Raspberry Pi es más laborioso de poner a punto que un Arduino, pues hay que instalar sistema operativo y configurar servicios necesarios para realizar lo que queremos. Por suerte existen distribuciones de sistema operativo, como Raspbian, que facilitan en algo esta tarea.

Ventajas y desventajas de Arduino

Pros

• Gran portafolio. Arduino tiene decenas de tarjetas con diferentes características lo que resulta en una gran ventaja al momento de seleccionar una plataforma que calce justo a la medida de nuestro proyecto.
• Fácil programación. El Arduino IDE sin duda ha ido una de las grandes ventajas de Arduino desde sus orígenes. El contar con una herramienta con compilador incluido y bastante intuitiva ha permitido que incluso niños puedan programar hardware.
• Bajo costo: Arduino es una opción asequible en comparación con Raspberry Pi y otras plataformas similares.
• Relativamente bajo consumo de energía. Si bien Arduino no es lo que se llama Ultra Low Power, al menos consume muchísimo menos que un Raspberry Pi, haciéndolo aceptable para IoT

Contras

• Poder de procesamiento limitado: En comparación con Raspberry Pi u otras plataformas similares, Arduino tiene un menor poder de procesamiento, lo que puede limitar su uso en aplicaciones que requieren un rendimiento más exigente.
• Menos capacidad de ejecución de múltiples tareas: Arduino no está diseñado para ejecutar múltiples tareas simultáneamente de manera eficiente. A diferencia de los sistemas operativos más complejos utilizados en Raspberry Pi, Arduino tiene un enfoque más simple y se basa en un bucle de ejecución secuencial. Esto puede limitar su capacidad para realizar tareas simultáneas complejas.

Los últimos modelos

Lo último de Raspberry Pi son los modelos versión 4. Dejaré aquí unos vínculos para comprar si alguien está interesado. Su modelo más popular es el Modelo B. Se trata de un Quad Core de 64 bits con WiFi y Bluetooth incluido. Un computador completo prácticamente por algo más de $60. Interesante, verdad?

La placa más vendida Arduino hasta el momento es esta.

Ya no son las únicas opciones

Arduino y Raspberry Pi fueron sólo el principio de una gran revolución. Actualmente existen tarjetas análogas a Arduino como Particle, Teensy, Netduino, Spartkfun Thing, Yubox, Adafruit Feather, ente muchas otras. Del mismo modo existen competidores para Raspberry Pi como Beaglebone, Rock64, Banana Pi, entre otras.

Resumen

Arduino y Raspberry Pi han transformado el panorama tecnológico al proporcionar plataformas accesibles y versátiles para desarrolladores, hobbistas y estudiantes. La elección entre ambas dependerá de las necesidades específicas de cada proyecto. Mientras Raspberry Pi destaca por su potencia de procesamiento y capacidades multimedia, Arduino ofrece simplicidad, bajo costo y un enfoque más eficiente en términos de consumo de energía. Además, el mercado actual presenta diversas opciones y competidores, ampliando aún más las posibilidades para los entusiastas de la electrónica y la programación.

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En este camino conocí muchas personas, desde el polémico Richard Stallman, defensor acérrimo del concepto de software libre en el mundo, hasta comunidades enteras dedicadas al desarrollo de soluciones de código abierto.

En 2006 inicié un proyecto de software llamado Elastix, una centralita telefónica, que se convirtió en uno de los proyectos de software libre y también de código abierto, más importantes a nivel mundial. Elastix se desarrolló con licencia libre GPL y en 2016 decidí dar un paso al costado después de mucho agotamiento físico y mental. Me encanta desarrollar productos y me di cuenta que estaba haciendo muy poco de eso y mucho más de cuestiones de dirección/administración/marketing. Había dejado de ser divertido. Pero a pesar de esta decisión, el código que dejamos sigue vivo, gracias a la filosofía de compartir. Actualmente el código de lo que fue Elastix es el componente más importante de varios productos en la industria. ESA es una de las ventajas del software libre.

Pero, por qué dos términos? Cuál es la confusión entre código abierto y software libre?

Código abierto, fácil de entender

El código abierto (también llamado open source) es literal; abrir el código y ya. Todo software que muestra su código es de código abierto. Es muy sencillo y práctico hasta aquí. Ahora vienen los líos con los contratos.

Software libre, obligar a compartir

El software libre va más allá, trata en esencia de plasmar una filosofía de compartir trabajo en productos de software. Es decir, no basta con mostrar el código, sino que, quien usa el código está obligado a compartir cualquier trabajo derivado de su uso.

Polémica

El software libre involucra contratos, contratos para obligar a los usuarios a compartir. Es decir, si un usuario hace una modificación a un software libre que encontró en la Web está obligado a varias cosas, entre las cuales se destaca el hecho de compartir también sus modificaciones. Muchos ven esto como una limitante en lugar de una libertad y cuestionan el uso de la palabra “libre”, que en inglés es todavía un asunto más confuso, pues su traducción es “free”, que significa a su vez libre y grátis.

Entonces, pasa que muchos usuarios piensan que todo software libre es grátis.

El software libre es grátis?

Ni el software libre, ni el de código abierto están obligados a ser grátis. Es verdad que la mayoría de los productos de software libre o código abierto son grátis, pero nada los obliga a ello. Es una costumbre más bien.

El asunto es que se hace difícil cobrar por algo que se puede descargar libremente y en la práctica por tanto no funciona cobrar, el ser humano tratará de saltarse un pago siempre que pueda, no somos tan solidarios como parece, así que lo que hacen las empresas de software libre es desarrollar toda una serie de productos o servicios alrededor del producto gratuito para ganar dinero. Por ejemplo, entrenamiento.

Cuál es mejor?

No es un asunto para nada fácil. Depende de punto de vista. Pero la tendencia en cuanto a licenciamento es volverse cada vez menos restrictivas, es decir, no necesariamente obligan al usuario a compartir, sino a hacer lo que bien le venga en gana.

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