Seit kurzem bietet Conrad Electronic ein Lernpaket für das sogenannte “Internet der Dinge” an. Ein Paket, das aus einer Art Mainboard und vielerlei Sensoren und Aktoren besteht. Das Ganze ist wohl vornehmlich für Schüler und Studenten gedacht, die damit den ersten Einstieg in die Welt der Sensorik und Mikrocontroller Elektronik finden sollen. Conrad hat mir das Lernpaket für einen kleinen Test zur Verfügung gestellt, somit habe ich es mir doch mal angeschaut.
Was versteht man unter “IoT – Internet der Dinge”?
“Internet der Dinge” – ein Schlagwort, das immer häufiger in der Elektronikbranche zu hören ist. Gemeint ist die Vernetzung von Alltagsgegenständen wie es seit geraumer Zeit immer mehr zunimmt. Dass man Glühbirnen, Heizungen , Alarmanlagen, Überwachungskameras, Router, NAS-Speicher und ähnliches über das Internet steuern kann, ist ja kein Geheimnis mehr. Aber die Entwicklung geht weiter, zukünftig wird man noch viel mehr Geräte, auch kleinere Alltagsgeräte, über das Internet steuern, bis hin zum Staubsauger oder Rasenmäher. Inwieweit es bei den einzelnen Geräten überhaupt Sinn macht, das wird die Zukunft zeigen. Wie bei allen Neuerungen kann man auch davon ausgehen, dass viel Unsinn auf den Markt kommen wird, aber sicherlich auch das ein oder andere welches unseren Alltag verändern wird.
Nun, was liefert Conrad genau mit dem Lernpaket?
Das Lernpaket IoT* besteht aus einer ganzen Reihe von kleinen SMD bestückten Platinen, einer kurzen bebilderten Anleitung und einer Software FlowStone die auf einer Art USB-Stick (getarnt als Karte) enthalten ist. Bei den Platinen handelt es sich einmal um eine pfotenförmige Hauptplatine (basierend auf einem ARM Cortex M4 Mikrocontroller), welche Buchsenleisten für insgesamt 4 Steckmodule aufweist. Das andere sind 8 Module, welche je nach Projekt auf der Hauptplatine eingesteckt und kombiniert werden können. Es wird hier also nichts gelötet sondern nur gesteckt.
Programmiert wird eigentlich auch kaum, da die mitgelieferte Entwicklungsumgebung FlowStone in erster Linie eine grafische Benutzeroberfläche nutzt. Ähnlich wie bei einem Zeichenprogramm können hier einfach verschiedene Komponenten auf die Benutzeroberfläche gezogen und durch logische und andere Verknüpfungen miteinander verbunden werden.
Grafische Entwicklungsumgebung FlowStone
Einige dieser Beispielprojekte werden in der deutschen 24 seitigen Dokumentation genau bebildert und knapp erläutert. Eine passende Projektdatei kann man zum schellen Einstieg direkt laden.
Um die Projekte auf dem Board ausführen zu lassen, werden die Module entsprechend den Abbildungen eingesteckt und lediglich das mitgelieferte USB-Kabel verwendet um das Board mit dem PC zu verbinden. Der USB-Port dient gleichzeitig als Spannungsversorgung, so dass man noch nicht einmal Batterien oder Netzteil benötigt. Auch das übliche Compilieren und das Programm übertragen gibt es hier nicht. Es geht fast alles automatisch. Nach dem das USB-Kabel eingesteckt wird, wird offenbar das Programm automatisch übertragen. 
Jedenfalls zeigt ein Blinken der zahlreichen bunten LED´s an, dass das Board bereit ist. Man muss dann nur noch den roten Button in der Benutzeroberfläche betätigen und das Programm wird auf dem Board ausgeführt.
Bei der Ausführung des Programms kann man immer noch Parameter im Projekt ändern. Auch Ausgabedaten sind während der Ausführung direkt in den Modulen am Bildschirm ablesbar.
Die Projekte können unterschiedlich komplex sein. So können sie beispielsweise nur Wahrheitstabellen und logische Verknüpfungen dem Anwender nahebringen. Durch das Setzen bestimmter Zustände muss dann eine LED zum Leuchten gebracht werden.
Aber Dank der hochwertigen Sensoren sind auch etwas interessantere Dinge, wie das Messen von Temperaturen mit einem IR-Sensor oder das Erkennen von Beschleunigungen bzw. Bewegungen möglich. Dabei kann eine zweistellige 7-Segmentanzeige genutzt werden um Ausgabedaten direkt anzuzeigen. Es lassen sich auch Bedingungen anlegen, bei der beispielsweise ein anderes Modul einen Ton ausgibt oder ein Relais geschaltet wird.
Welche Module sind im Lieferumfang enthalten?
Die Module nennt der Hersteller Conrad Click-Board. Zum Lieferumfang gehören folgende:
- 7-Segment Anzeige
Zur Anzeige von zweistelligen Zahlen - 8×8 LED-Matrix
64 rote Led´s quadratisch im einer Matrix angeordnet - Beschleunigungssensor
Ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor um Bewegungen detektieren zu können - Bluetooth-Modul
Ermöglichst die drahtlose Kommunikation mit der Entwicklungsumgebung FlowStone. - Summer
Ein Piezo Summer zur Signalausgabe - Infrarottemperatursensor
Kann Objekttemperaturen zwischen -70 und 380 Grad messen. - Näherungssensor
Kann Objekte auf Distanzen bis zu 20cm erkennen und Entfernung messen. - Relais
Ein Modul mit zwei Relais zum Schalten von Verbrauchern
Nur einige der mitgelieferten Microbus-Module
Erste Projekte hat man schnell durch
Absolviert man die ersten Projekte nur mittels der vorgefertigten Projektdateien und mittels der deutschen Kurzeinführung , so hat man diese innerhalb einer Stunde komplett durch. Im Wesentlichen besteht ja alles nur aus dem Stecken nach Bild und dem Laden von einem Projekt. Zwar werden in dem deutschen Handbuch auch noch ein paar Grundlagen dazu erläutert, aber ein einen großen Lerneffekt hat man dabei noch nicht. Man kann zwar einzelne Parameter ändern und schauen was passiert, aber mit dem eigentlichen Sensorchip oder Mikrocontroller kommt man nicht direkt in Kontakt. Es wird weder dessen Name noch dessen Befehlssatz genau erläutert oder dokumentiert.
Ich hatte immer wieder den Eindruck, dass man hier gar nicht so recht weiß was man tut. Dieser Weg kann also nicht das wirkliche Ziel sein.
Das Lernpaket wirkt nicht richtig rund
Wirklich was lernen kann mein meiner Meinung nur wenn man sich tiefer in die Software FlowStone einarbeitet. Obwohl es eine weitgehend grafische Benutzeroberfläche ist, empfand ich deren Bedienung nicht als sonderlich intuitiv. Das heißt, man muss wirklich das fast 300 Seiten starke englische Handbuch durcharbeiten um zu wissen was man tut.
Einige Hinweise vermisst man in der Einführung
Aber auch dann hat man noch keine wirklichen Elektronik-Kenntnisse erworben, denn auf die verwendeten Elektronik-Schaltkreise auf den Modulen wird nicht wirklich genauer eingegangen, oft erfährt man noch nicht mal die Bezeichnung.
Um einen echten Lerneffekt zu erzielen, sollte man sich eigentlich auch mit den Schaltkreisen und deren Eigenheiten beschäftigen. Da dieses Lernpaket wohl aus einer Kooperation der Firmen Conrad, DSPRobotics und MikroElektronika entstanden ist, findet man die entsprechenden Informationen leider recht verteilt im Netz. So findet man beispielsweise eine genaue Beschreibung der Module mit Schaltplan meist auf der Webseite von MikroElektronika, welche die Hardware herstellt. Einen Verweis auf die Quellen vermisst man leider vollständig im deutschen Handbuch.
Hätten Sie gewusst das dies ein USB-Stick ist?
Überhaupt wirkt das Lernpaket ein wenig zusammengewürfelt und macht keinen ganz runden Eindruck. Das fängt schon beim Öffnen der Verpackung an. Das Begleitheft beginnt eigentlich sofort mit der groben Beschreibung der Platine und einigen Einführungsprojekten. Aber so richtig weiß man gar nicht wie man anfangen soll. Man sucht vergebens eine CD oder Download-Link mit der Entwicklungssoftware. Erst nach einer Weile erkennt man, dass die im Paket enthaltene Scheckkarte ein getarnter USB-Stick ist. Einen entsprechenden Hinweis fand ich nirgends in der Dokumentation! Hat man die Software FlowStone installiert, so sucht man vergebens nach den im Handbuch angegebenen Beispieldateien sondern findet ganz andere! Dies liegt daran, dass bei der Installation ausgerechnet diese Beispiele nicht mitinstalliert werden, sondern manuell auf die Festplatte kopiert werden müssen.
Auch Hinweise wie man die Programme überträgt und startet findet man nicht, man muss also vieles ausprobieren. Das Einführungsheft macht ein wenig den Eindruck als habe es nicht ein Entwickler oder Lehrer erarbeitet, sondern eher ein Designer. Vom Design und den Abbildungen her ist es nämlich sehr gelungen. Nur leider hilft es wenig um wirklich die ersten Schritte mit diesen Lernpaket zu gehen.
Fazit: Nur in Verbindung mit Lehrer wirklich sinnvoll
Wie man schon am Umfang des Handbuches sieht, ist die Entwicklungsumgebung FlowStone sehr leistungsfähig. Aber man kann damit viel mehr machen als es die Beispiele in dem kleinen deutschen Begleitheft vermuten lassen. Allerdings ist die Einarbeitung auch recht aufwendig und komplex.
Als Weihnachtsgeschenk zum Selbststudium eignet sich dieses Lernpaket meiner Meinung nach nicht. Der Lernaufwand für die grafische Entwicklungsumgebung steht für mich nicht im vernünftigen Verhältnis zum gewünschten Elektronik-Lerneffekt. Ganz abgesehen von dem doch recht hohen Einstiegspreis (siehe unten im aktuellen Preisvergleich)!
Überhaupt bin ich etwas skeptisch ob so eine grafische Benutzeroberfläche wie FlowStone das richtige ist um längerfristig Spaß an der Elektronik zu finden. Ich würde hier ein kleines Eigenbau-Board , von mir aus auch ein Arduino-Board und ein gutes Buch einfach praktikabler finden. Man wird da einfach nicht so weit von der echten Elektronik abgeschottet. Aber vielleicht ist meine Vorstellung auch einfach altmodisch.
Besser kann das Ganze aussehen wenn das Lernpaket im Unterricht, begleitet von einem Lehrer, genutzt wird. Ob das Schlagwort „Internet der Dinge“ nun wirklich so passend für das Paket ist, dass lasse ich mal dahingestellt. Jedenfalls kann der Lehrer bei genügender Vorbereitung (falls er die Zeit hat) schon ein gewissen Eindruck von Sensorik und Mikrocontroller-Technologien vermitteln. Für einen tiefer gehenden Einstieg ist meiner Meinung nach FlowStone weniger gut geeignet, hier wäre eine traditionelle Entwicklungsumgebung vielversprechender. Die verwendeten Mikrobus-Module, von denen es noch zahlreiche als Option gibt, würden mehr hergeben.
Links zum Thema
- Conrad – Internet der Dinge Lernpaket*
- DSPRobotics – FlowStone Entwicklungsumgebung
- MikroElektronika Mikrobus Module
- Mikrobus Pinbelegung (PDF)
- Andere Elektronik-Einstiegsmöglichkeiten mittels Eigenbau-Board
- Passende Forum für Diskussionen
