Lernspielzeuge Franzis Verlag

Maker Kit - Physical Computing Das weite und hochmoderne Gebiet des »Physical Computing« beschäftigt sich mit Anwendungen der Informationstechnologie (IT, »computing«), um damit auf die - physikalisch-technische - Umwelt (»physical«) einzuwirken. Dieser Teilbereich der Technik hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erfahren. Jedes moderne Smartphone, jeder Tabletcomputer enthält heute eine Vielzahl von Sensoren. Damit werden die Lage der Geräte im Raum und die aktuelle Umgebungshelligkeit erfasst, um das Display optimal auszurichten und zu beleuchten. Satellitenempfänger und Kompasssensoren ermöglichen das problemlose Navigieren im Großstadtdschungel.

Andererseits können Rollläden oder Heizkörper von jedem Punkt der Welt aus ferngesteuert werden, um das optimale Raumklima zu schaffen, lange bevor man ein Gebäude betritt. Ermöglicht wird dies durch Aktoren wie Stellmotoren oder Servoantriebe. Wer diese Dinge verstehen, erweitern oder sogar selbst entwerfen und aufbauen will, muss sich mit »Physical Computing« befassen. Nur dann ist man in der Lage, hochtechnisierte Anwendungen wie

- alle Arten interaktiver Systeme, vom Bankautomaten bis hin zu Auskunftssystemen der öffentlichen Verkehrsmittel
- stationäre und mobile Geräte, von der sensorgesteuerten Rollladenautomatik bis hin zu mit Sensoren vollgepackten Navigationsgeräten
- autonome Roboter und fahrerlose Kraftfahrzeuge
- Smart Environments« wie intelligente Haushaltsgeräte, u. a. den bekannten Kühlschrank, der im Bedarfsfall via E-Mail eine Bestellung zum nächsten Lebensmittelhändler sendet

zu verstehen und zu durchschauen.

Ziel dieses Lernpakets ist es einen Überblick über die Möglichkeiten und Herausforderungen von Anwendungen im Bereich Physical Computing zu vermitteln. Dabei werden drei Schwerpunkte gesetzt:

- das Kennenlernen von »Embedded Systems« anhand des universell einsetzbaren Controllerboards Arduino MICRO
- die Einführung in das Gebiet der Elektronik und der modernen Sensortechnik
- Anwendung von Aktoren wie den beiliegenden Servos, welche mithilfe einfacher, selbstgebauter mechanischer Systeme Einfluss auf ihre Umgebung nehmen

Inklusive Arduino MICRO - ein Controllersystem in IC-Größe
Er hat einen modernen Controller an Board, welcher direkt über USB kommunizieren kann. Darüber hinaus ist dieser Baustein für den Einsatz auf lötfreien Aufbausystemen bestens geeignet. Durch zwei parallele Pinreihen kann der MICRO direkt in ein Breadboard eingesteckt werden. Spezielle und meist auch entsprechend hochpreisige Prototyping-Shields sind somit nicht erforderlich.