Red Pitaya의 STEMlab이 현재의 데이터 수집 도구를 대체할 수 있을까요?

Red Pitaya의 STEMlab은 무료 오픈 소스 소프트웨어와 함께 제공되는 저렴하고 재구성 가능한 IoT 장치입니다. 125MSPS로 실행되는 10비트 또는 14비트 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 디지털-아날로그 컨버터(DAC)가 제공되는 STEMlab을 사용하면 전기 공학 관련 학생 및 엔지니어링에 관심이 있는 사용자가 최대 62.5MHz의 신호 및 시스템을 탐색할 수 있습니다.

아래 설명된 기능 및 응용 분야를 살펴보면 Red Pitaya가 현재 시장에 나와 있는 다른 데이터 수집 도구 교육용 키트와 매우 유사해 보일 수도 있지만, 이들 간에는 몇 가지 특징적인 차이점이 있습니다.

Red Pitaya의 STEMlab 125-10 교육용 패키지(이미지 출처: Red Pitaya)

기능 및 응용 분야

• 2채널 디지털 오실로스코프(전압계 기능(±20V) 포함)
• 이더넷 및 USB 연결, 동글을 통한 WIFI 지원
• 2채널 임의 함수 발생기
• 8채널 디지털 논리 분석기(3.3V CMOS 및 1.8V 또는 5V 허용, 125MSPS)
• 16채널 디지털 I/O + SPI, I²C, UART, 병렬 버스 분석기
• 외부 트리거 입력
• 2채널 스펙트럼 분석기(함수 발생기 포함(62.5MHz))
• VNA – 벡터 네트워크 분석기
• 보드 분석기
• LCR 측정기
• 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 등
• 확장 커넥터를 통한 전원 공급 장치 소스 제공(+5V, 3.3V, -4V)
• 이중 코어 프로세서와 FPGA 논리를 특징으로 하는 이중 코어 ARM Cortex A9 + Xilinx Zynq 7010 FPGA 시스템 온 칩(SoC) 기반

Red Pitaya의 STEMlab 유래

STEMlab 125-14는 2013년에 처음으로 제작되었으며, 전 세계 엔지니어에게 간단하고 저렴하지만 강력한 데이터 수집 장치를 제공하고자 하는 Instrumentation Technologies의 엔지니어들의 열망에서 탄생하게 되었습니다. 그렇지만 Red Pitaya 및 기타 현재 제공되는 데이터 수집 도구 키트는 원래는 모두 교육용으로 설계되었습니다. 또한 Red Pitaya는 NASA, Apple, BOSCH, SIEMENS 등에서도 사용되었습니다. MIT에서는 이를 사용하여 MRI 기계를 만들어 내기도 했습니다. 14비트 기판이 성공을 거둔 이후, Red Pitaya는 더욱 더 저렴한 버전을 제작하기로 결정하고 STEMlab 125-10을 소개했습니다.

연결성 및 원격 액세스

Red Pitaya가 차별화되는 이유 중 하나는 이더넷을 통해 기판에 연결하고 웹 기반 애플리케이션을 실행하기 때문에 진정한 원격 액세스가 가능하다는 점입니다. 브라우저에 Red Pitaya URL을 입력하기만 하면 바로 실행 가능하며, PC에 추가 소프트웨어를 설치할 필요가 없습니다. Red Pitaya는 LabView, MATLAB, Scilab 및 Python과 원활하게 호환됩니다. 거기에 더해, Jupyter에 대한 지원이 제공되므로 Red Pitaya와 상호작용하는 학습 자료를 매우 간편하게 만들 수 있습니다.

Ubuntu 실행

위에서 이미 언급했듯이, Red Pitayas는 모든 종류의 산업 및 학술 프로젝트에서 사용되고 있습니다. 이는 Red Pitayas가 온전한 Ubuntu를 실행하고 있기 때문에 가능합니다(Raspberry Pi와 동일). 따라서 Red Pitaya는 학생들이 실험실에서 학습한 내용을 실제 프로젝트에 적용하도록 돕는 훌륭한 도구입니다.

교육의 동반자

Red Pitaya의 탄생 이후, 교육자들은 엔지니어링 학생의 교육에 있어 이 도구가 제공할 수 있는 잠재성을 곧바로 파악했습니다. 이를 뒷받침해 줄 사실은 이 도구에서 회로 및 전기 전자, 측정 기술, FPGA 프로그래밍, 집적 회로 설계에 대한 교육 자료도 제공된다는 점입니다.

제품 라인

STEMlab 기판을 '졸업'하게 되는 경우에는 어떻게 될까요? 통신 분야를 위해서는 SDRlab 122-16이 가장 좋으며, 모든 다른 경우에는 SIGNALlab 250-12가 가장 적합한 선택입니다. 어떤 선택을 하든지, 모든 제품 라인에 걸쳐 동일한 소프트웨어가 사용되므로 전환이 간편합니다.

간단히 말해서 Red Pitaya는 교육자와 학생을 위한 만능 도구일 뿐만 아니라 고급 산업용 사용자를 위한 것이기도 합니다. STEMlab은 FPGA 프로그래밍, 디지털 신호 처리, 회로 및 전기 전자 등 다양한 분야의 기초를 교육하기 위한 완벽한 도구입니다. 또한 단계별 교육 예시도 제공되어 더욱 간편하게 수업을 준비할 수 있습니다.