অপেনসোর্স হার্ডওয়্যার : আরডুইনো
*তৈরী করুন মজার ইলেকট্রনিক্স এর যন্ত্রপাতি *
ড. মশিউর রহমান বৈজ্ঞানিক, A*STAR, সিঙ্গাপুর
আপনারা ওপেনসোর্স সফটওয়্যার এর কথা শুনেছেন, কিন্তু ওপেনসোর্স হার্ডওয়্যার এর কথা হয়তো নতুন শোনাবে আপনাদের কাছে। আজকে এই নতুন প্রযুক্তির পরিচয় করে দিব আপনাদের।
আমরা যে সমস্ত ইলেকট্রনিক্স এর পণ্য ব্যবহার করি, সেগুলিকে আমরা হার্ডওয়্যার বলি। এই সমস্ত হার্ডওয়্যারগুলি বিভিন্ন ইলেকট্রনিক্স এর প্রতিষ্ঠান তৈরী করেছে, এবং এর ডিজাইনও সেই প্রতিষ্ঠান এর তৈরী করা। একটি সাধারণ ইলেকট্রনিক্স এর যন্ত্র অসংখ্য ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র অংশ দিয়ে তৈরী এবং সেই ক্ষুদ্র অংশগুলি বিভিন্ন প্রতিষ্ঠান তৈরী করে। আপনি যদি একটি ইলেকট্রনিক্স এর যন্ত্র খুলে দেখেন তবে দেখতে পাবেন সেখানে বিভিন্ন প্রতিষ্ঠানের অংশ রয়েছে। মনে করা যাক আপনার হাতের মোবাইলটি খুললেন, সেখানে দেখতে পাবেন স্ক্রিনটি তৈরী করেছে একটি প্রতিষ্ঠান আবার বিভিন্ন প্রসেসরগুলি তৈরী করেছে বিভিন্ন কোম্পানি। এইভাবে অসংখ্য প্রতিষ্ঠানের হার্ডওয়্যার দিয়ে আপনার মোবাইলটি তৈরী। এই সমস্ত হার্ডওয়্যারের উপর কাজ করছে সফটওয়্যার, যা এই সমস্ত বিভিন্ন হার্ডওয়্যারগুলির সাথে সমন্বয় সাধন করে।
কোনো প্রতিষ্ঠানের হার্ডওয়্যার ডিজাইনের উপর নির্ভর না করে সবাই মিলে একটি স্ট্যান্ডার্ড মেনে চলে হার্ডওয়্যার এর ডিজাইন করাকেই ওপেন সোর্স হার্ডওয়্যার বলে। ওপেন সোর্স সফটওয়্যারের মতন এটির ডিজাইন ও সোর্স সম্পূর্ণ উন্মুক্ত। যে কেউ এই স্ট্যান্ডার্ডগুলি মেনে হার্ডওয়্যার তৈরী করতে পারে এবং বাণিজ্যিকভাবে তৈরী করতে পারে।
উন্মুক্ত কেন?
হার্ডওয়্যার নিয়ে কাজ করেন বা সিস্টেম তৈরী করেন তাদের হার্ডওয়্যার ইঞ্জিনিয়ার বলে। হার্ডওয়্যার ইঞ্জিনিয়াররা যখন একটি সিস্টেম তৈরী করতে বসেন বা অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের হার্ডওয়্যার ব্যবহার করেন তখন বেশ সমস্যার মুখোমুখি হতে হয়। হার্ডওয়্যারটি প্রস্তুতকারী প্রতিষ্ঠানের উপর অনেক ক্ষেত্রে নির্ভর করতে হয় ইঞ্জিনিয়ারদের। দেখা গেল যিনি তৈরী করবেন তিনি ব্যবহার করেন পাইথন প্রোগ্রামিং ভাষা, কিন্তু যে হার্ডওয়্যারটি ব্যবহার করছেন তার জন্য পাইথনের লাইব্রেরী প্রস্তুতকারী প্রতিষ্ঠান দেয়নি। সেক্ষেত্রে দেখা যায় প্রকৌশলীকে পুনরায় সেই হার্ডওয়্যারটিকে হ্যাক করতে হয়। এই সমস্ত সমস্যার সমাধানের জন্য সবাই এখন উন্মুক্ত ডিজাইনের কথা ভাবছে। ফলে খুব সহজেই প্রযুক্তিবিদ সেই হার্ডওয়্যারটি ব্যবহার করতে পারবেন। আবার হার্ডওয়্যার প্রস্তুতকারকদের ডিজাইন করা সহজ হয়ে যাবে। তবে অনেকে ভাবছেন যে সমস্ত হার্ডওয়্যার প্রস্তুতকারী এতদিন ধরে বিভিন্ন ডিজাইনের হার্ডওয়্যার তৈরী করেছে এবং অনেক কারিগরি সমস্যার সমাধান করেছেন, তারা খুব সহজে তাদের ডিজাইন উন্মুক্ত করবে না।
যদিও উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার এর ধারণাটি বড় বড় হার্ডওয়্যার প্রস্তুতকারকরা এখনও গ্রহণ করেনি, তবুও এর যাত্রা শুরু হয়েছে। এমন একটি উন্মুক্ত হার্ডওয়্যারের ধারণার উপর তৈরী হয়েছে আরডুইনো। আরডুইনো ব্যবহার করে খুব সহজে ইলেকট্রনিক্স এর যন্ত্রপাতি থেকে তথ্য কম্পিউটারে প্রবেশ করানো ও ফিডব্যাক দেয়া সম্ভব। আজকে এই আরডুইনো এর সাথে আপনাদের পরিচয় করে দিব।
আরডুইনো কি?
সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলার বোর্ড ব্যবহার করে আরডুইনো একটি ওপেন-সোর্স কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্ম, যা খুব সহজে বোর্ডের জন্য সফটওয়্যার লিখতে সাহায্য করে। এটি ব্যবহার করে সহজে অবজেক্ট তৈরী করা সম্ভব যা দিয়ে বিভিন্ন সুইচ ও সেন্সর থেকে তথ্য গ্রহণ করা এবং বিভিন্ন ধরনের যন্ত্রপাতি (যেমন লাইট, মোটর) নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। আরডুইনো কম্পিউটার দিয়েও নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব, আবার কম্পিউটার বিহীনভাবে বোর্ডেই প্রোগ্রামটি চালু করানো সম্ভব। আরডুইনো একটি ওপেন সোর্স আর্কিটেকচার। তাই ইচ্ছে করলে আপনি এটি ব্যবহার করে নিজেই যন্ত্রপাতি তৈরী করতে পারবেন। আবার ইচ্ছে করলে বিভিন্ন কোম্পানি যারা আরডুইনো এর আর্কিটেকচার মেনে তৈরী করে সেগুলি ব্যবহার করতে পারবেন। আর ওপেন সোর্স আরডুইনো IDE ডাউনলোড করে খুব সহজে সফটওয়্যার তৈরী করতে পারবেন। আরডুইনো ATMEGA8 ও ATMEGA168 মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করে তৈরী করা হয়েছে।
আরডুইনো প্ল্যাটফর্মের তৈরী আরডুইনো মেগা এবং তার অংশগুলি
আরডুইনো দিয়ে তৈরী কিছু মজার প্রোজেক্ট:
**জয়স্টিক দিয়ে মোটর নিয়ন্ত্রণ: **একটি সাধারণ Joystick যা কম্পিউটারে গেম খেলবার জন্য ব্যবহৃত হয়। সেই জয়স্টিক দিয়ে একটি মোটর নিয়ন্ত্রণ করার প্রোজেক্ট। এটি পাইথন প্রোগ্রামিং ভাষা দিয়ে লেখা। http://principialabs.com/joystick-control-of-a-servo/
**লেজার দিয়ে মিউজিক বাজান: **আপনার হাতে কোনো সত্যিকারের কিবোর্ড মিউজিক বোর্ড নেই। একটি অদৃশ্য বোর্ডে আপনি হাত দিচ্ছেন আর আপনার হাতের নড়াচড়াতে অদ্ভুত সংগীত তৈরী হচ্ছে। আসলে একটি লেজার আপনার হাতের অবস্থান নির্ণয় করে এবং তার অবস্থান পরিবর্তনের সাথে সাথে গান তৈরী করে। আরডুইনো ও লেজার দিয়ে এটি তৈরী করা হয়েছে। http://hacknmod.com/hack/create-techno-with-a-laser-harp/
**গাছ জানাবে তার পানির প্রয়োজন: **মনে করুন আপনার বাসার ফুলের টবে আপনি পানি দিতে ভুলে গিয়েছেন। চিন্তার কিছু নেই, গাছের মাটি শুষ্ক হয়ে গেলে আরডুইনোর তৈরী একটি যন্ত্র আপনার মোবাইলে খবর পাঠিয়ে দেবে। http://www.botanicalls.com/
কতটুকু বিদ্যুৎ ব্যবহার করলেন? আমাদের বাসার যে বিদ্যুতের মিটারটি রয়েছে তা পুরো বাসার বিদ্যুৎ পরিমাপ করছে। কিন্তু মনে করা যাক একটি যন্ত্র, যেমন ফ্রিজ, কতটুকু বিদ্যুৎ ব্যবহার করছে তা মেপে দেবে এবং আপনার মোবাইলে তার তথ্য পাঠিয়ে দেবে। আরডুইনো এর বোর্ড ব্যবহার করে এমন একটি প্রোজেক্ট তৈরী করা খুব সহজেই সম্ভব। http://www.ladyada.net/make/tweetawatt/software.html
**গন্ধ পরিমাপ করার যন্ত্র: **আরডুইনো এবং figaro গ্যাস সেন্সর ব্যবহার করে এই গন্ধ পরিমাপ করার যন্ত্র তৈরী করা হয়েছে। বিস্তারিত: http://www.instructables.com/id/How-To-Smell-Pollutants/
এছাড়া আরও কিছু মজার মজার প্রোজেক্ট:
আরডুইনো ও লেগোর মোটর দিয়ে তৈরী রোবট সাইকেল চালক: http://hacknmod.com/hack/make-a-mini-segway-using-the-arduino/
**ইমেইল নোটিফিকেশন: **আপনার ইমেইল এসেছে কি? দেখবার জন্য আর কম্পিউটারে লগইন করার প্রয়োজন নেই। আরডুইনো দিয়ে নিজের হাতে তৈরী করুন ইমেইল নোটিফিকেশন। ইমেইল আসলে নিম্নের মতো আলো জ্বলে উঠবে। http://j4mie.org/blog/how-to-make-a-physical-gmail-notifier/
আরডুইনো এর সুবিধা সমূহ:
আরডুইনো যেকোনো কম্পিউটার দিয়ে চালনা করা সম্ভব। আপনি উইন্ডোজ, ম্যাক কিংবা লিনাক্স ব্যবহারকারী হন না কেন, খুব সহজেই আপনার কম্পিউটার দিয়ে আরডুইনোর মেশিন নিয়ন্ত্রণ করার সফটওয়্যার তৈরী করতে পারবেন। এর ভিতরের গঠন জাভা এর মতন। বিভিন্ন প্রোগ্রামিং ভাষা দিয়ে সহজে কাজ করা যায়। বিশ্বের অনেক ইলেকট্রনিক্স যন্ত্র তৈরীর কোম্পানিগুলি আরডুইনো ভিত্তি করে ইলেকট্রনিক্স যন্ত্র তৈরী করছে।
চিত্র: আরডুইনো সিস্টেম এর বিক্রি। প্রতিবছরই এর বিক্রি প্রায় দ্বিগুণ হারে বাড়ছে।
উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার এর ধারণাটি মাত্র তার যাত্রা শুরু করেছে। তবে উন্মুক্ত সফটওয়্যার এর থেকে এর ভিন্নতা হল এর বিজনেস মডেলটি একটু ভিন্ন। যেহেতু এটি দিয়ে হার্ডওয়্যার তৈরী করতে হয়, এবং এই তৈরী করতে অনেক শ্রম ও অর্থের প্রয়োজন, তাই এটিকে ভালো লাভজনক বিজনেস মডেলে রূপান্তর করতে হয়, যা উন্মুক্ত হয়েও চ্যালেঞ্জিং। তাই উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার এর ভবিষ্যৎ বলবে এটি উন্মুক্ত সফটওয়্যার এর মতো কতটুকু প্রযুক্তিবিদদের সাড়া দেবে।
বাংলাদেশের সম্ভাবনা:
বাংলাদেশের স্কুল, কলেজ ও বিশ্ববিদ্যালয়ে মূল পাঠের পাশাপাশি হাতেনাতে ইলেকট্রনিক্স এর যন্ত্র তৈরী করার জন্য আমরা আরডুইনো বা উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার ব্যবহার করতে পারি। উন্মুক্ত হবার কারণে এটি শিখে ভবিষ্যতের প্রকৌশলীদের জন্য ক্যারিয়ারেও সহায়তা করে। উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার নিয়ে কাজ করার অনেক প্রোজেক্টে বাংলাদেশে বসেও আমাদের প্রকৌশলীরা বিশ্বের প্রোজেক্টগুলিতে কাজ করে অর্থ উপার্জন করতে পারে। বাংলাদেশে হার্ডওয়্যার প্রস্তুতের প্রতিষ্ঠান আমরা গড়ে তুলতে পারি এবং সারা বিশ্বে তা সরবরাহ করতে পারি।
উল্লেখ্য যে বর্তমানে আমি উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার ব্যবহার করে বায়োটেকনোলজির বৈজ্ঞানিকদের জন্য বিভিন্ন যন্ত্রপাতি তৈরী করছি। যেহেতু এর ডিজাইনগুলি উন্মুক্ত, তাই এটি দিয়ে খুব সহজেই বিভিন্ন প্রোগ্রামিং ভাষা ব্যবহার করে সফটওয়্যার তৈরী করা সম্ভব হচ্ছে। আমি ব্যক্তিগতভাবে আমার যন্ত্রপাতি তৈরী করার ক্ষেত্রে ল্যাবভিউ, পাইথন ও সি প্রোগ্রামিং ভাষা ব্যবহার করি।
উন্মুক্ত সফটওয়্যারের মতনই উন্মুক্ত হার্ডওয়্যারও ভবিষ্যতে অপার সম্ভাবনা বলে আমরা এর ব্যবহারকারীরা মনে করছি। বাংলাদেশের ইলেকট্রনিক্স নিয়ে কাজ করা প্রকৌশলীরা এই উন্মুক্ত হার্ডওয়্যার ব্যবহার করে দেখতে পারেন।
৮ জানুয়ারী ২০১২