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Kurztest Robotik-Plattform Lego Mindstorms EV3

Keine Frage, ich bin ein großer Lego-Fan! Umso mehr habe ich mich auf die dritte Evolution des Lego Mindstorms gefreut. Lego bietet mit Mindstorms EV3 eine Robotik-Plattform mit Computer (Brick), zahleichen Sensoren, Motoren usw. Außerdem gibt es umfangreiches Lehrmaterial und eine grafische Entwicklungsumgebung, die auf dem bei Ingenieuren und Wissenschaftlern beliebten LabVIEW von National Instruments basiert.

mindstorms_ev3_box

Der neue Lego Mindstorms ist nicht nur technisch sondern auch optisch moderner gestaltet.

Normalerweise nutze ich Lego, um das Verständnis für interaktive und vernetzte Alltagsgegenstände zu erhöhen – sowohl in der Lehre als auch gemeinsam mit Kunden. Lego ist für mich ein kreativer und leicht zugänglicher Startpunkt, welcher der Inspiration dient und darüber hinaus motiviert, neue Ideen prototypisch „mal eben“ auszuprobieren. Beispielsweise lassen sich dadurch Szenarien rund um das vernetzte Auto (Connected Car) oder das intelligente Zuhause (Smart Home) leicht „erlebbar“ machen. Bereits der Vorgänger NXT eignet sich hervorragend dafür und war trotz des Premium-Anspruchs seitens Lego mit ein bisschen Glück zuletzt für nur noch knapp 200 Euro erhältlich. Klar, ein einzelner Lego Sensor ist natürlich deutlich teurer als ein einfaches elektrisches Bauteil. Dafür erhält man aber auch eine Plattform, die weder Löten, elektrotechnische Erfahrung noch Programmierkenntnisse erfordert. Außerdem lässt sich der Mindstorms mit klassischem Lego kombinieren und macht bereits 10jährigen großen Spaß.

mindstorms_ev3_unpacking

Ganz schön viel Drin in der Box. Eigentlich wollte ich ja nur mal reinschauen, doch ich konnte mich der Anziehungskraft nicht widersetzen und habe dann doch gleich das erste Modell gebaut…

Leider hat Lego den Preis beim EV3 jedoch noch einmal deutlich erhöht und verlangt im eigenen Shop rund 350 Euro. Dafür bietet der EV3 zwar mehr, doch ob man das wirklich braucht? Geärgert hat mich in diesem Zusammenhang die neue Infrarotfernbedienung (Beacon): Diese ist nicht nur eher einfach gehalten, sondern im Vergleich zu der bewährten Lego-Technik-Fernbedienung (Power Functions Infrarot Fernbedienung) mit mehr als 40 Euro auch fast doppelt so teuer. Doch das war es auch schon fast mit den Kritikpunkten. Einzig, dass das Einschalten nun deutlich länger dauert nervt – doch das kann man Lego nicht vorwerfen, schließlich erhält man nun einen vollwertigen Linux-Rechner mit SD-Kartenleser, zusätzlichem USB-Port und optionalem WLAN. Und bis so ein Betriebssystem hochgefahren ist, das dauert halt und ist vergleichbar mit dem Umstieg von einem einfachen Mobilfunktelefon zu einem modernen Smartphone.

Welche Möglichkeiten sich durch die verbesserte Konnektivität, mehr Speicher und höhere Rechengeschwindigkeit ergeben werden, ist bei dem Erfindungsreichtum in der Lego-Community jetzt noch gar nicht absehbar – zumal nun auch mehrere Bricks miteinander verbunden werden können (Daisy Chain), um so die Leistungsfähigkeit und Anzahl der Anschlüsse weiter zu erhöhen. Außerdem hat sich Lego zu Open-Source bekannt und den Quellcode des Lego Mindstorms veröffentlicht. Als Folge davon sind bereits zahlreiche Projekte entstanden, die eine Programmierung direkt auf dem Roboter erlauben oder die Fernsteuerung ermöglichen – unterstützte Sprachen sind unter anderem Java, JavaScript und C#.

Wer nicht so weit in die Innereien vordringen möchte, der wird sich über die modernisierte Softwareausstattung sowie Apps für iOS und Android freuen. Und speziell für den Bildungsbereich gibt es zahlreiche Verbesserungen und neue Pakete.

Auch wenn die neue Preisgestaltung die Begeisterung trübt, bleibe ich Lego-Fan. Die ersten Experimente mit den neuen Modellen machen Lust auf mehr und die Abwärtskompatibilität sowie die Offenlegung des Quellcodes sind für mich als Entwickler gute Gründe, aufzurüsten und noch mehr Lego zu spielen…

Texting a Bubble Gun (SMS with Arduino)

I wanted to demonstrate the usage of texting (SMS) for IoT (Internet of Things) and M2M (Machine to Machine communication). Therefore I disassembled a cheap bubble gun (usually less than 5 euros).

bubble_gun_step1
These are the places where soldering is needed.

In the next step I bypassed the batteries and the trigger with soldering two cables directly to the gun’s electronic circuit. That’s the fiddly part.

bubble_gun_step2
The relay on the left acts like a switch for the toy, on the right are the cables to the toy’s electric circuit.

The rest is just using an Arduino with a GSM shield, connecting it to a relay and plugging in the cables from the bubble gun.

Still one issue: The mechanism needs initial a mechanical created film for the bubbles. This would be possible with little effort, but the costs for the extra parts would exceed the gun’s price. Therefore I skipped this and did it manually. A different mechanic as used by the Gazillion Bubble Machine might solve this. By the way, the liquid seems to be very special, because the gun does not work with the standard bubble liquid from my kids.

Controlling this via phone is only one option. You also can use an API with any of your applications like Global SMS API or combine it with voice via Telekom Tropo.

But one tricky thing is still missing: The code for receiving the message. In this case the Arduino frequently checks only for patterns in all received messages.

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void loop() {
   checkForInboundMessages();	
}
 
void checkForInboundMessages() {
   char inchar; // Will hold incoming character from the Serial Port  
   String pattern = "+CMT"; 
   String result;
 
   while(mySerial.available()!=0) {
      inchar = gsm.read();
      result = result + inchar;
   }
 
   result.toUpperCase();
   if (result.indexOf(pattern)>-1) {
 
      gsm.print("AT+CMGD=1,0\r");
 
      if (result.indexOf("ON")>-1) {
         digitalWrite(RELAY, HIGH);
      } else if (result.indexOf("OFF")>-1) {
         digitalWrite(RELAY, LOW);
      }
   }
 
}

Once you have built something like this, you are basically able to control every toy with an on-off switch – and not only toys. You only need to bypass the switch with a relay connected to a computer (e.g. Arduino or Raspberry Pi). I am looking forward to your ideas…

Mensch & Computer 2013 – Interaktive Vielfalt

Die Fachtagung Mensch & Computer gilt nicht nur als die größte ihrer Art, sondern verfügt auch über einen sehr guten Ruf. Keine Frage, da wollte ich hin. Und um es vorwegzunehmen, ich wurde nicht enttäuscht. Auch wenn der Aufwand im Vergleich durchaus hoch war: Die Vortragseinreichung (Call for Papers) musste beispielsweise wissenschaftlichen Gehalt haben und wie ein Paper aufbereitet sein. Außerdem war auch noch ein mehrseitiger Beitrag für den Tagungsband erforderlich. Diese Hürde scheint sich aber zu lohnen, denn das inhaltliche Niveau der Veranstaltung ist durchweg hoch.

opening

Die gemeinsam von Hochschulen und Berufsverbänden durchgeführte Veranstaltung fand dieses Jahr an der Uni Bremen statt.

Die Teilnehmer trafen sich rund um die Themen Interaktion, Gebrauchstauglichkeit und Benutzererlebnis und tauschten neueste Erkenntnisse. Zahlreiche Forschungsergebnisse wurden präsentiert und durch Berichte aus der Praxis abgerundet. Zukunftsperspektiven kamem nach meinem Geschmack aber ein wenig zu kurz und drehten sich meist um Gefuchtel à la Kinect und die erweiterte Realität mit Google Glass und Co.

Wer nicht vor Ort war oder Themen einfach noch einmal nachlesen möchte, der findet fast 400 Seiten Inhalt als kostenloses PDF im Usability Professionals 2013 – Tagungsband. Ulf Schubert hat in seinem User Experience Blog viele Vorträge zusammengefasst.

packed

Bei geschätzt 850 Teilnehmern war es nicht immer ganz einfach, noch einen guten Platz zu bekommen.

Dass die Teilnehmer auch feiern können, zeigte sich bei den gut organisierten Abendveranstaltungen. So war es ein leichtes, neue und interessante Menschen kennen zu lernen.

award

Besser geht es nicht: Neben viel Wissen, interessanten Denkanstößen und neuen Kontakten durfte ich auch noch den „Best Session Award 2013“ für meinen Vortrag mit nach Hause nehmen. Ich fühle mich geehrt und bin sehr stolz. Danke!

Die nächste Mensch und Computer zum Thema „Interaktiv unterwegs – Freiräume gestalten“ findet vom 31. August bis 3. September 2014 in München statt. Lieber Leser, ich hoffe sehr, dasss wir uns spätestens da treffen…