Pengertian Arduino dan Physical Computing

Physical computing adalah membuat sebuah sistematau perangkat fisik dengan menggunakan software dan hardware yang sifatnya interaktif yaitu dapat menerima rangsangan dari lingkungan dan merespon balik. Physical computing adalah sebuah konsep untuk memahami hubungan antara lingkungan yang sifat alaminya adalah analog dengan dunia digital. Pada prakteknya konsep ini diaplikasikan dalam desain-desain alat atau projek-projek yang menggunakan sensor dan mikrokontroler untuk menerjemahkan input analog ke dalam sistem softwareuntuk mengontrol alat-alat elektromekanik seperti lampu, motor dan sebagainya.

Prototyping adalah kegiatan yang sangat penting di dalam proses physical computing karena pada tahap inilah seorang perancang melakukan eksperimen dan uji coba dari berbagai jenis komponen, ukuran, parameter, program komputer dan sebagainya berulang-ulang kali sampai diperoleh kombinasi yang paling tepat. Dalam hal ini perhitungan angka-angka dan rumus yang akurat bukanlah satu-satunya faktor yang menjadi kunci sukses di dalam mendesain sebuah alat karena ada banyak faktor eksternal yang turut berperan, sehingga proses mencoba dan mengoreksi kesalahan perlu melibatkan hal-hal yang sifatnya non-eksakta. Prototyping adalah gabungan antara akurasi perhitungan dan seni.

Proses prototyping bisa menjadi sebuah kegiatan yang menyenangkan atau menyebalkan, itu tergantung bagaimana kita melakukannya. Misalnya jika untuk mengganti sebuah komponen elektronika, merubah ukurannya atau merombak kerja sebuah prototype dibutuhkan usaha yang besar dan waktu yang lama, mungkin prototyping akan sangat melelahkan karena pekerjaan ini dapat dilakukan berulang-ulang sampai puluhan kali – bayangkan betapa frustasinya perancang yang harus melakukan itu. Idealnya sebuah prototype adalah sebuah sistem yang fleksibel dimana perancang bisa dengan mudah dan cepat melakukan perubahan-perubahan dan mencobanya lagi sehingga tenaga dan waktu tidak menjadi kendala berarti. Dengan demikian harus ada sebuah alat pengembangan yang membuat proses prototyping menjadi mudah.

Saat bekerja dengan hardware berarti membuat rangkaian menggunakan berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor, transistor dan sebagainya. Setiap komponen disambungkan secarafisik dengan kabel atau jalur tembaga yang disebut dengan istilah “hard wired” sehingga untuk merubah rangkaian maka sambungan-sambungan itu harus diputuskan dan disambung kembali. Dengan hadirnya teknologi digital dan microprocessor fungsi yang sebelumnya dilakukan dengan hired wired digantikan dengan program-program software. Ini adalah sebuah revolusi di dalam proses prototyping. Software lebih mudah diubah dibandingkan hardware, dengan beberapa penekanan tombol kita dapat merubah logika alat secara radikal dan mencoba versi ke-dua, ke-tiga dan seterusnya dengan cepat tanpa harus mengubah pengkabelan dari rangkaian.

 Gambar 1. Kegiatan prototyping

Arduino dikatakan sebagai sebuah platform dari physical computing yang bersifat open source. Pertama-tama perlu dipahami bahwa kata “platform” di sini adalah sebuah pilihan kata yang tepat. Arduino tidak hanya sekedar sebuah alat pengembangan, tetapi ia adalah kombinasi dari hardware, bahasa pemrograman dan Integrated Development Environment (IDE) yang canggih. IDE adalah sebuah software yang sangat berperan untuk menulis program, mengkompilasi menjadi kode biner dan meng-upload ke dalam memori mikrokontroler. Ada banyak proyek dan alat-alat dikembangkan oleh akademisi dan profesional dengan menggunakan Arduino, selain itu juga ada banyak modul-modul pendukung (sensor, tampilan, penggerak dan sebagainya) yang dibuat oleh pihak lain untuk bisa disambungkan dengan Arduino. Arduino berevolusi menjadi sebuah platform karena ia menjadi pilihan dan acuan bagi banyak praktisi.

Salah satu yang membuat Arduino memikat hati banyak orang adalah karena sifatnya yangopen source, baik untuk hardware maupun software-nya. Diagram rangkaian elektronik Arduino digratiskan kepada semua orang. Anda bisa bebas men-download gambarnya, membeli komponen-komponennya, membuat PCB-nya dan merangkainya sendiri tanpa harus membayar kepada para pembuat Arduino. Sama halnya dengan IDE Arduino yang bisa di-download dan di-install pada komputer secara gratis.

Arduino dikembangkan oleh sebuah tim yang beranggotakan orang-orang dari berbagai belahan dunia. Anggota inti dari tim ini adalah: Massimo Banzi Milano (Italia), David Cuartielles Malmoe (Swedia), Tom Igoe New York (AS), Gianluca Martino Torino (Italia), dan David A. Mellis Boston (AS).Saat ini komunitas Arduino berkembang dengan pesat dan dinamis di berbagai belahan dunia. Bermacam-macam kegiatan yang berkaitan dengan projek-projek Arduino bermunculan dimana-mana, termasuk di Indonesia. Yang membuat Arduino dengan cepat diterima oleh orang-orang adalah karena:

1.   Murah, dibandingkan platform yang lain. Harganya akan lebih murah lagi jika pengguna membuat papannya sendiri dan merangkai komponen-komponennya satu per satu.

2.    Lintas platform, software Arduino dapat dijalankan pada sistem operasi Windows, Macintosh OS/X dan Linux, sementara platform lain umumnya terbatas pada Windows.

3.    Sangat mudah dipelajari dan digunakan. Arduino menggunakan bahasa C/C++ yang disederhanakan, yang merupakan turunan dari proyek open source Wiring. Pengguna yang sudah terbiasa dengan bahasa C/C++ dan JavaScript tidak akan menemui kesulitan dalam menulis program untuk Arduino.

4.      Sistem yang terbuka (open source), baik dari sisi hardware maupun software-nya.

Sangat menarik ketika membuka kotak pembungkus papan Arduino terdapat tulisan bahwa Arduino diperuntukan bagi seniman, perancang dan penemu. Sungguh membesarkan hati dan membangkitkan semangat bahwa penggunanya tidak harus teknisi berpengalaman atau ilmuwan berotak jenius.