fluidhackt: Make your own device.

Letztes Wochenende ging es hoch her: Ein Wochenende voller Einstecken, Ansteuern, Auslesen und Verbessern. Für Freitag und Samstag stand ein Hackathon zum Thema Hardware-Entwicklung an: fluidhackt "Make your own device".

Einer der Werte, der tief in der DNA der fluidmobile verwurzelt ist, ist die Neugier. Wir möchten immer besser werden, unseren Horizont erweitern und manchmal einfach aus Gedankenmustern ausbrechen. Aus diesem Grund widmen wir uns alle paar Monate in einem Hackathon einem bestimmten Thema. Der letzte Hackathon im Frühjahr stand ganz im Zeichen der fluidmobile: boost fluid!

Diesmal haben wir uns einem Thema gewidmet, das in unserem Entwicklungsalltag seltener vorkommt: Hardware-Entwicklung mit Arduino.

Input zu Arduino

Der Freitag Morgen begann mit ein bisschen theoretischer Auffrischung. Was ist das Besondere an Arduino? Welche Software brauchen wir? Was können wir wie ansteuern? Was wie auslesen? Und mit welchen Modulen können wir dieses Wochenende arbeiten? Die meisten hatten schon einige Erfahrungen mit Hardware-Entwicklung, doch diese Auffrischung war definitiv nochmal hilfreich und gab uns gleich einige Ideen.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Ideensammlung

Mit dem neuen Input ging es dann direkt in eine wilde Ideensammlung. Was ist alles möglich? Was ist cool? Was wollen wir umsetzen? Das Whiteboard war schneller voll, als wir Arduino Uno dreimal schnell hintereinander sagen konnten und die Auswahl begann. In drei Runden wurden die spannendsten Projekte gewählt und letztlich Teams gewählt, die sich den Projekten in den zwei Tagen widmen wollten.

Ideensammlung zum Arduino Hackathon

Projekt 1: Die automatische Kaffeemaschinensteuerung

Stellt Euch folgendes Szenario vor: Ihr liegt morgens im Bett, es ist warm und gemütlich. Der Wecker klingelt, aber das ist okay, denn Ihr freut Euch sogar auf den neuen Tag. Ihr steht auf, geht in die Küche, drückt auf die Kaffeemaschine und wartet, bis sie aufgeheizt ist. Ihr wartet und wartet und wartet. Währenddessen steht Ihr mit nackten Füßen auf den Küchenfließen und merkt, wie die Restbettwärme aus Eurem Körper weicht. Bis Ihr Euren Kaffee nun in der Hand haltet, ist der Tag dann eigentlich auch schon gelaufen. So geht es Armin jeden Morgen. Deshalb möchte Armin seine Kaffeemaschine vom Bett aus starten und mit dem frischen Kaffee dann schnell zurück ins Bett hüpfen. (Die Möglichkeit, die Kaffeemaschine direkt auf den Nachttisch zu stellen, wurde erörtert, scheitert aber daran, dass Armin Entscheidungen in Sachen Schlafzimmer nicht alleine treffen kann 😉 )

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Armin brachte also seine Senseo-Kaffeemaschine mit, sie wurde aufgemacht, damit sie uns ihr Innerstes offenbaren konnte und die relevanten Anschlüsse wurden identifiziert. Mit dem Arduino konnten wir die Steuerung der Kaffeemaschine übernehmen und die Befehle 1 Tasse Kaffee, 2 Tassen Kaffee oder Spühlung ansteuern. Über ein HM-10 Bluetooth-Modul konnten wir diese Steuerung mit einer Android-App verbinden und so Armins Traum von warmen Füßen und frischem Kaffee verwirklichen.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Und wie der wahrgewordene Traum von Armin aussieht, seht Ihr hier. Dagegen verströmt jeder Melitta-Werbespot den Charme eines Krankenhauskaffees.

Projekt 2: Die Lichterorgel

Stellt Euch vor, Ihr hört Musik und habt eine schöne Wohnzimmerbeleuchtung angeschmissen. Der Takt der Musik lässt Euch nicht länger ruhig sitzen und Ihr wollt Euch unbedingt dazu bewegen. Ihr tanzt und spürt die Musik in jedem Teil Eures Körpers. Nur Eure Beleuchtung scheint unbeeindruckt und bleibt immer gleich. Johannes wollte das ändern und hat sich mit der Lichterorgel zum Ziel gesetzt, die Lichter genauso im Takt der Musik tanzen zu lassen, wie Ihr es gerade noch getan habt.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Dafür packte er sich einige LEDs und steckte sie auf einen Arduino. Dann nahm er einen Klinkenanschluss, um Audio aufnehmen zu können und schleifte das Signal durch einen nicht invertierenden Vorverstärker, der zum Einen das Signal lesen und zum Anderen über eine Schutzschaltung dafür sorgen sollte, dass das Abspielgerät nicht kaputt gehen konnte. Dann nahm er softwareseitig eine Fourier-Transformation vor, um das Frequenzspektrum zu erhalten und konnte abhängig davon seine LEDs zum Tanzen bringen. Ganz fertig ist dieses Projekt am Wochenende nicht geworden, aber Johannes will es definitv fertigstellen.

Projekt 3: Der Wasserkrugmesser

Stellt Euch vor, Ihr seid mit Freunden unterwegs und trinkt … Wasser. Plötzlich kommt Ihr auf die Idee, die Geschwindigkeit, mit der Ihr Wasser trinkt, zu messen. Ja, Euch mit Euren Freunden sogar zu vergleichen. Eine Situation, die sicherlich jeder kennt. Doch die Auswertung dieses Vergleichs ist oft subjektiv oder ungenau. Dieser Ungenauigkeit soll mit dem Wasserkrugmesser ein Ende gesetzt werden. Ziel ist es, eine perfekte Auswertung des Trinkverhaltens zu bekommen.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Zuerst wurde das Trinken in drei Phasen aufgeteilt: Der Krug wird zum Mund geführt, der Krug ist am Mund und der Krug wird vom Mund weggeführt. Den Arduino schnell mit einem Gyroskop, um den Winkel wahrzunehmen, verbunden und ein Accelorometer für die Bewegungswahrnehmung angeschlossen, konnte das Projekt losgehen. Gestartet wird die Aufzeichnung über die Erschütterung beim Anstoßen (natürlich) und beendet über das Abstellen des Krugs. Drei LEDs symbolisieren die unterschiedlichen Trinkphasen und senden die Auswertungen über ein HM-10 Bluetooth-Modul an eine iOS App.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Und so schnell kann man alle Streigkeiten und Ungenauigkeiten beim Wasserwetttrinken aus dem Weg räumen. Das Projekt wurde am Wochenende abgeschlossen und schon ausgiebig getestet. Das System ist einsatzbereit!

Projekt 4: Die Annoying-Box

Stellt Euch vor, Ihr seid auf einer Party und wollt die anderen Partygäste ärgern. Das ist ungefähr schon alles, was die Annoying-Box laut Jones und Jakub leisten soll. Orientiert haben wir uns hier an den vielen Ausführungen der Useless Box. Wie dieser, die uns als Inspiration am Wochenende diente.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Umgesetzt wurde unsere Annoying-Box dann aus einer Kombination von Arduino, Photosensor, Accelorometer, Buzzer und Vibrationsalarm. Der Photosensor erkennt, ob die Box offen oder geschlossen ist. Ist sie geschlossen, reagiert das Accelorometer auf Bewegungen und löst nach genügend Bewegung über ein Hin- und Herreichen der Box oder Erschütterungen auf dem Tisch die Annoying-Box aus. Der Buzzer beginnt, Geräusche zu machen, und der Vibrationsalarm (gebastelt aus einem alten Lüfter, einigen Cent-Münzen und etwas Tape) setzt ein. Erst wenn die Box wieder geöffnet wird, setzt der Alarm aus.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Der Prototyp der Annoying-Box ist soweit fertiggestellt und soll in der Ausgestaltung noch mit einem Verrigelungsmechanismus versehen werden, der das Beenden des Alarms erschweren soll.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Projekt 5: Der ultimative fluidbathroomcoordinator

Okay und nun kommen wir zu den wirklich wichtigen Problemen. Stellt Euch folgendes Szenario vor: Ihr seid im Büro und arbeitet, Ihr trinkt Wasser, trinkt Kaffee oder Tee und seid in Eure Arbeit vertieft. Irgendwann bemerkt Ihr ein leichtes Drücken in der Blase, möchtet aber noch nicht gleich aufspringen und Eure Arbeit unterbrechen und wartet noch ein wenig ab. Als es irgendwann nicht mehr auszuhalten ist, hüpft Ihr mit überkreuzten Beinen in Richtung Toilette … und steht vor verschlossener Tür! Ein Kollege hatte gerade das gleiche Bedürfnis und kam Euch zuvor. Eine unangenehme Situation, die wohl in den meisten Büros immer mal wieder vorkommt. So auch bei uns. Vollkommen objektiv betrachtet, scheine ich am meisten davon betroffen zu sein und so wollte ich dieses Problem mit unserer Hackathon-Power lösen. Glücklicherweise konnte ich weitere fluids für meine Idee begeistern und musste das Projekt nicht allein umsetzen, denn das wäre vermutlich … ja genau, in die Hose gegangen.

fluidhackt: Hackathon mit Arduino

Zuallererst wurden die schlimmsten Pains dieser Situation identitifiziert:

  1. Unnötiges Rumlaufen, wenn die Toilette sowieso besetzt ist.
  2. Kälteschock, weil die letzte Person das Fenster offen gelassen hat.
  3. Ohnmacht, weil … nun ja, das sollte klar sein.

Gelöst wurden diese drei Pains aus einer Kombination von Arduino, Bluetooth HM-10, LEDs, Ultraschallsensor, Kältesensor und Gassensor. Wenn nun also jemand die Toilette betritt, erkennt der Ultraschallsensor die Bewegung und meldet zurück, das die Toilette besetzt ist: Die rote LED leuchtet. Wenn die Person die Toilette wieder verlässt, leuchtet die grüne LED. Es sei denn, der Gassensor schlägt an, dann leuchtet die gelbe LED und signalisiert den Wartenden so, dass sie lieber noch etwas länger warten sollen. Außerdem leuchtet die gelbe LED, sobald die Temperatur in der Toilette unter 19° fällt. So stellen wir sicher, dass niemand erfriert.

fluidhackt: Hackathon mit ArduinoSoweit die Theorie, denn leider ist dieses wichtige Projekt am letzten Wochenende nicht ganz fertig geworden. Wir werden es aber definitiv in Kürze fertigstellen und in Betrieb nehmen. Erfahrungsberichte folgen dann definitiv hier auf dem Blog.

Ergebnisse und Fazit zum Hackathon

Auch wenn einige Projekte noch etwas Nacharbeit benötigen, war der Hackathon dennoch ein voller Erfolg. Nicht nur, weil wir mal wieder unserer Neugier frönen durften, sondern auch weil wir echte Probleme mit Hard- und Software lösen konnten. Und das ist schließlich unser Ziel. Wir möchten mit unseren Fähigkeiten Probleme lösen – für uns selbst, für unsere Kunden und für die Welt.

Aus diesem Grund nochmal ein dickes Dankeschön an unseren Lead Developer Thomas, der den Hackathon initiiert, uns mit viel Input versorgt und tatkräftig unterstützt hat.

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