Internet der Dinge
IoT mit dem Intel Galileo- und Edison-Board
Intel Galileo- und Edison-Board im Vergleich
Für das Galileo Board stellt Intel das Linux Betriebssystem Yocto zur Verfügung. Das dann über SD Karte gebootet wird. Dieses bietet unterschiedliche Schnittstellen zur Programmierung. So wird die klassische Entwicklung von C/C++ mit der Arduino IDE oder Eclipse IDE unterstützt. Die Entwicklung kann ebenfalls über JavaScript erfolgen, die über eine NodeJS-Schnittstelle läuft. Als Entwicklungsumgebung gibt es von Intel das hauseigene Intel XDK in der IoT-Edition. Aber auch das grafische Zusammenstellen einer Programmierlogik kann über Wyliodrin erfolgen (Visual Programming). Das bietet für Softwareentwickler eine breite Auswahl an Entwicklungsmöglichkeiten. Sodass die Sprachen und Tools verwenden werden können, wie sie vom Alltag schon gewohnt sind.
Dennoch folgte eine große Kritik aus der IoT-Community. Das Galileo Board sei zu groß und umfangreich für wahre IoT-Lösungen. Es war also nicht einfach, eine allgemein zufriedenstellende Lösung zu bieten. Die große Antwort, gab es dann 2014 auf der IDF-2014 Konferenz und hieß: Intel Edison.
- Intel Edison – das Modul
Hier die wichtigsten Leistungsmerkmale des Edison-Moduls: Intel hat dieses bewusst in das Format einer SD-Karte „gepresst“, weil es sehr verbreitet ist und sich viele Steckplätze dafür finden. Das Rechner-Modul kommt mit einer 70-Pin-Steckerverbindung und vereint auf einem 22-nm-SoC (System-on-a-Chip) einen auf 500 MHz heruntergetakteten Dual-Core-Atom-Prozessor und einen Quark-Prozessor mit MHz. Hinzu kommen ein 1 GB Arbeitsspeicher, 4 GB Flash-Speicher für das Betriebssystem, Dual-Band-WLAN gemäß IEEE 802.11 a/b/g/n und Bluetooth 4.0. Der Verbrauch beziehungsweise die Leistungsaufnahme soll je nach Aktivität und Drahtlosverbindungen zwischen 13 und 35 mW liegen. Gegen Aufpreis bietet Intel mit dem Arduino- und dem Breakout-Kit zwei verschiedene Adapterplatinen an. Der US-Hersteller Sparkfun hat aber auch kompatible Boards entwickelt. Für Wearables interessant ist auch Intel Quark und ein schon in zweiter Generation geführter SoC-Rechner namens Galileo, siehe nächstes Bild. - Intel Galileo Gen 2 Board
Etwas größer als das Edison-Modul und etwas älter ist Intel Galileo, jetzt schon in zweiter Generation, als erstes Ardino-Board für die Entwicklung von Produkten und Prototypen durch die sogenannten Maker, Studenten und DIY-Enthusiasten allgemein. Die auf 32-nm-Basis gefertigte Platine bietet ein mit 400 MHz getaktetes Intel SoC X 1000, bis zu 256 MB vom Typ DDR3-800, eine maximale Speicherbandbreite von 2,5 GB/s, drei USB-2.0-Ports und Erweiterungsoptionen wie PCI Express. Hinzu kommen eine serielle Schnittstelle und integriertes LAN. - Platz 1: Projekt Nixie
Die sicherlich außergewöhnlichste Lösung und der Sieger unter den zehn Finalisten in dem Edison-Wettbewerb hat das US-Team Nixie ins Rennen geschickt. Bei dem gleichnamigen Projekt handelt es sich um eine am Handgelenk tragbare hochauflösende Kamera, die wie ein Bumerang auf eine kurze Flugreise geschickt werden kann, um den Besitzer und seine Umgebung aus einer gewissen Distanz zu filmen und dann wieder zurückzukehren. Der Teamleiter Christoph Kostal sagt von sich, dass er immer schon ein begeisterter Bastler war. Eine Art Kameradrohne mit Intels Edison Entwicklerboard zu kreieren, gebe der Tüftelei und dem Fotografieren der Umwelt erst eine völlig neue Bedeutung. Wie Projektmanagerin Jelena Jovanovic erklärt, könne man mit der fliegenden Kamera aus der aktuellen Situation oder Aktion heraus Momente festhalten und sie mit anderen teilen. Normalerweise muss man dazu erst die Kamera herausholen und wirken die Action-Bilder dann meist gestellt. - Platz 2: Projekt Open Bionics
Bionik, auch Biomimikry oder Biometrik genannt, bezeichnet das Übertragen von Phänomenen in der Natur auf die Technik. Das Team Open Bionics hat eine kostengünstige Roboterhand auf Basis von Intel Edison entwickelt. Rund 11,4 Millionen Handamputierte weltweit könnten damit wieder greifen und ihre Lebenssituation verbessern. Das Unternehmen setzt auf 3D-Printing, um die Produkte tragbarer und leichter zu machen und die Produktion flexibler. - Platz 2: Projekt Open Bionics
Das Wort Open steht für Open Source, womit die Roboterhand oder Nachfolger von der Entwicklergemeinschaft auch um Funktionen ergänzt und verbessert werden kann. Der 23-jährige „Roboticist“ Joel Gibbard aus Bristol kam nach eigenen Worten im Bett auf die Idee für die aus 3D-Plastikteilen bestehende Roboterhand und zeigt im Video am Beispiel eines rohen Eies, wie sie Dinge greifen kann, ohne sie kaputt zu machen. - Platz 3: Projekt ProGlove
ProGlove ist eines von zwei deutschen Projekten und erreichte den dritten Platz von Intels Edison-Wettbewerb. Es handelt sich dabei um eine Art Handschuh, der über Sensoren unter anderem Bewegungs- und andere Daten an einen Mini-Rechner mit integriertem Edison-Modul übermittelt, um Produktionsprozesse in der Industrie zu beschleunigen. Co-Gründer Paul Günther erklärt, dass er früher im Fahrzeugbau tätig war und dabei immer mit Handschuhen gearbeitet wurde. Edison bringt Intelligenz hinein in den Handschuh. ProGlove-Frontmann Alexander Glots nennt als Beispiel 15-stellige Barcodes. Niemand könne sich so viele Zahlen merken. Der Handschuh nimmt die Informationen mühelos auf und zeigt sie am integrierten Display an, und er ist auch „lernfähig“. Neben Wi-Fi und Bluetooth unterstützt ProGlove auch RFID und NFC (Near Field Communication). - Finalist: Projekt Babybe
Babybe, eine smarte Matte für Frühchen in Inkubatoren (Brutkästen), ist unter den zehn Finalisten von Intels Edison-Wearable-Wettbewerb zwar als chilenisches Projekt aufgeführt, Co-Gründer und CTO Raphael P.M. Lang ist aber ein Stuttgarter Erfinder. Ein Teil der Entwicklungs- und Forschungsarbeit wurde auch im Olgahospital des Klinikums Stuttgart und am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) geleistet. Weltweit werden rund 15 Millionen Kinder als Frühchen geboren und in Brutkästen aufgezogen, wo die Neugeborenen zwar eine Überlebenschance haben aber die emotionale Bindung zu ihren Müttern verlieren. Denn besonders in der kritischen Anfangsphase ist es ihnen jeweils nur für Minuten oder maximal eine Stunde erlaubt, ihren Säugling in den Armen zu halten. Babybe will die emotionale Bindung herstellen, indem Herzschlag, Bewegung und Atmung der Mutter über ein Muttermodul erst an ein Steuerungsmodul und dann an die bionische Matte oder Matraze im Inkubator übertragen wird. - Finalist: Projekt BabyGuard
Bleiben wir noch etwas bei Neugeborenen. Das Team BabyGuard aus der Volksrepublik China ist unter den Finalisten des Intel-Wettbewerbs, weil es den Prototypen für einen konstanten Gesundheitscheck an werdenden Müttern und Kleinkindern (bis etwa drei Jahre) entwickelt hat. Zeigen sich Probleme in der Schwangerschaft, werden die Daten via Smartphone direkt an die nächstgelegene Arztpraxis oder Klinik weitergeleitet. Ebenso brauchen Eltern nicht ständig am Bett ihres kranken Kleinkindes wachen, sondern werden sie per Smartphone informiert, wenn sich der Gesundheitszustand verschlechtert oder verbessert. ... - Finalist: Projekt BabyGuard
... Bei rund 16 Millionen werdenden Müttern in China mit seiner strengen Einkindpolitik sei die Sorge besonders groß, dass die Babys gesund zur Welt kommen und bleiben, erklärt Chefentwicklerin Shuai Ye von der Tsinghua University die Idee hinter BabyGuard. Der Prototyp mit Sensoren für verschiedene Biosignale wie EEG, EMG (Elektromyografie)und EKG wurde als breiter Bauchgurt gezeigt. Das fertige Produkt mit integriertem Intel Edison kann aber auch andere Formen annehmen. - Finalist: Projekt Wristify
Das Team Wristify aus den USA ist unter den zehn Finalisten des Intel-Wettbewerbs, weil das Armband in der Lage ist, die Körpertemperatur der Umgebung anzupassen. Die Idee dahinter: In überfüllten U-Bahnen kommt man leicht ins Schwitzen, in Konferenzräumen mit Klimaanlage leicht ins Frösteln. Natürlich kann man sich auch der Umgebungstemperatur entsprechend anziehen, aber im Sommer wird man kaum seinen Rollkragenpullover mitnehmen, weil man befürchten muss, von der „Air Con“ kalt erwischt zu werden. Wristify ist sehr viel handlicher. Das Armband besteht aus thermoelektrischem Material und ist mit Sensoren bestückt, die dem Intel-Edison-Micro-Rechner die „persönlichen Präferenzen“ mitteilen, woraufhin dieser dann entscheidet, ob über das Armband ein Kälte- oder Hitzeimpuls abgeben soll. So wie man bei Schlafstörungen rät, einen kalten Lappen auf den Puls zu halten, wird der Impuls dann an das Gehirn weitergeleitet, womit die Körpertemperatur sich entsprechend regulieren soll. Die Gründer Matthew Smith und David Cohen-Tanugi vom MIT sehen das auch als Beitrag zum Umweltschutz, weil man somit nicht sofort der Wunsch verspüre, gleich die Heizung oder Klimaanlage aufzudrehen. - Finalist: Projekt Blocks
Eines der britischen Teams hat es mit dem Projekt Blocks unter die zehn Finalisten des Edison-Wettbewerbs gebracht. Dahinter verbirgt sich eine Smartwatch, die nach dem Baukastenprinzip miteinander verbundene, aber austauschbare Module enthalten kann - mit Intel Edison als Steuerzentrale. ... - Finalist: Projekt Blocks
... An einem Block kann ein Bildschirm hängen, an einem eine Minikamera, an wieder einem ein medizinischer Sensor oder Fitness-Tracker. Die Bausteine, wenn man so will, sind Open Source und sollen durch die Austauschbarkeit dazu anregen, zusammen mit dem Team Block ständig neue Module zu entwickeln, die auch zukünftige technische Möglichkeiten aufgreifen können. Wir wollen nicht alles für uns behalten“, betont Mechanik- und Produktdesigner Omer El Fakir und lädt Privatpersonen wie Unternehmen und Forscher gemeinsam ein, gemeinsam an der Weiterentwicklung und Verbesserung der Technologie mitzuwirken. Grace Hsia, eine Make-it-Wearable-Mentorin und CEO bei Warmilu meint, dass die von Team Blocks vorgestellte Smartwatch den Zahn der Zeit zwischen dem Wunsch nach Individualität und Gesundheitsbewusstsein treffe. - Finalist: Projekt SnowCookie
Hinter dem Projekt SnowCookie von dem polnischen Finalisten-Team des Edison-Wettbewerbs verbirgt sich nicht etwa ein kokainhaltiger Keks, sondern ein Wearable-Prototyp für Skifahrer. Der Orthopäde und SnowCookie-Gründer Martin Kawalski spricht bei Youtube im phantastischen Englisch darüber, dass es Fitness- und Messgeräte für Jogger und Fahrradfahrer gebe, aber so gut wie keine für Wintersportler. Er habe daraufhin die Mechanik hinter Skiverletzungen genau studiert und sei zu dem Schluss gekommen, dass sich viele davon vermeiden ließen. Die vorne an den Skiern angebrachten SnowCookies sollen in Verbindung mit einem Smartphone helfen, das Fahrverhalten und die Fahrsicherheit zu verbessern, indem dem Anfänger zum Beispiel mitgeteilt wird, sich weiter nach vorne zu beugen. Die SnowCookies sammeln eine große Zahl von physiologischen und Bewegungsdaten. Hinzu kommen über Crowdsourcing gesammelte Informationen über die Beschaffenheit des jeweiligen Skigebiets. Um diese Daten alle quasi in Echtzeit verarbeiten zu können, bebürfe es schon eines leistungsstarken Kleinstrechners wie Intels Edison, erklärt das Team SnowCookie. - Finalist: Projekt Vumbl
Das britische Team Vumbl, das sich gerade in Arc Wearable umbenannt hat, ist unter den zehn Finalisten von Intels Wearable-Wettbewerb, weil es ein Sporthalsband mit Edison-Kleinstrechner entwickelt hat. Dieses soll den Träger über alle biorhythmische Informationen versorgen, ohne dass er abgelenkt wird. Augen und Ohren bleiben ganz auf die unmittelbare Umgebung konzentriert. Gesteuert werden kann das Halsband über Touch-Funktion. Die Webseite von Arc Wearable gibt leider nicht viel her, sondern zeigt nur einen Arc Pendant genannten Nachfolger des Vumbl an, der auf neben Touch auch auf Sprachbefehle reagieren kann und von Luke Edwards vom Elektronikmagazin Pocket-Lint als einziges Wearable-Produkt bezeichnet wurde, das er selber gerne hätte. - Finalist: Projekt First V1sion
Das Team First V1sion aus Barcelona hat ein drahtloses Kamerasystem für den Profi-Sport entwickelt, das in das Trikot eines Fußball-, Basketball- oder Tennisspielers eingenäht oder darüber angebracht werden kann. Somit hat das junge Unternehmen mit Teamleiter Jose Ildefonso es unter die Finalisten des Edison-Wettbewerbs geschafft. Denn der Micro-Rechner sammelt die Daten und sorgt gleichzeitig für die Übertragung. ... - Finalist: Projekt First V1sion
... Die Idee ist Ildefonso gekommen, weil im Rennsport immer alle sehen, was ein Fernando Alonso zum Beispiel sieht, im Profi-Fußball aber niemand praktisch einem Lionel Messi über die Schultern blicken könne, erklärt er in einem Video. Der Name First V1sion ist Programm, denn die Kamera gibt dem Zuschauer das Gefühl, tatsächlich als Erster am Ort des Geschehens und mittendrin zu sein. Im Training kann das drahtlose Kamerasystem natürlich auch wertvolle Dienste leisten. - Edison-Projekt: Anouk Wipprecht Synapse
Last but not least ein Beispiel aus der Modewelt, wo Wearable-Technologien auch mehr und mehr Einzug halten. ... - Edison-Projekt: Anouk Wipprecht Synapse
... Die niederländische Fashion-Tech-Designerin Anouk Wipprecht hat zusammen mit Niccolo Casas und Intels neuer Device Group ein Synapse Ensemble im 3D-Druck gefertigt, das dem Gegenüber biosensorisch das Befinden und die Stimmung der Trägerin mitteilt. ... - Edison-Projekt: Anouk Wipprecht Synapse
... Damit soll der Brustharnisch und der passende Kopfschmuck dazu eine Reihe von unterschiedlichen Biosignalen aufnehmen und in Lichtsignale umwandeln können. - Edison-Projekt: Mimo Baby Monitor
Unter den Produkten für Kleinkinder ist neben den beiden genannten Finalisten im Edison-Wettbewerb auch der Mimo Baby Monitor (Made in USA) interessant. Dieser erlaubt es, in Echtzeit Informationen über das Schlafverhalten des Babys aufs Smartphone oder Tablet zu bekommen. Unterstützt werden Android und iOS. So können die Eltern zum Beispiel per Audio oder andere Signale feststellen, ob das Kind wirklich schläft oder wach ist und möglicherweise schreit. Außerdem lässt sich mit Mimo auch die Schlaflage, Atmung, der Herzschlag und die Temperatur des Säuglings überwachen. Die wichtigste Elektronik befindet sich in der grünen Spielzeugschildkröte. Diese sollten man vor dem Waschen natürlich entfernen, aber der Mimo Kimono selbst ist aus Baumwolle und ist somit maschinenfest. Die Schildkröte (Turtle) sendet über Sensoren am Strampler gesammelten Informationen über Bluetooth an ein so genanntes Lilypad, das diese dann über die Cloud wiederum an das iOS- oder Android-Gerät weiterleitet. Somit können die Eltern oder Angehörigen auch mal der Einladung von Nachbarn folgen, ohne ständig mit dem halben Ohr zu Hause sein zu müssen. - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Pauline Brown von LVMH Nordamerika - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Tennisstar Venus Williams - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Hubert Joly von Best Buy - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Uri Minkoff vom Mode-Label Rececca Minkoff - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Brian Nohe von SMS Audio - Juroren des Wettbewerbs "Make It Wearable"
Stefan Olander von Nike
Ein daumengroßer Rechner (Ein-Chip-System) mit Dual-Core-Atom-Prozessor, der auf 500 MHz heruntergetaktet wurde. Das ist für IoT Verhältnisse ein Hochleistungsprozessor. Der Arbeitsspeicher ist 1 GByte groß, dazu kommen 4 GByte embedded-Flash-Speicher für das Betriebssystem. Zusätzlich ist noch ein Wifi-Chip 43340 von Broadcom integriert.
Wer nun für Edison externe Hardware nutzen möchte, kann dies mit einem zusätzlichen Breakout-Board direkt verlöten. Für schnellere und einfachere Lösungen, kann ebenfalls eine Arduino-kompatible Platine genutzt werden. So wie man es vom Galileo Board kennt.
Intel sagt offiziell, dass die Galileo Boards zum Prototyping dienen. Für den produktiven Einsatz soll Edison ins Spiel kommen. Der programmierte Code kann übrigens in beiden Welten wiederverwendet werden. So wird erst der Prototyp entwickelt und anschließend die große Lösung auf Edison übertragen. Dass beide Welten auch noch auf die Arduino-Architektur aufbauen, bringt einen weiteren Vorteil mit sich. Die Hardware ist jederzeit mit der Arduino Hardware kompatibel. (hal)
Dieses Thema können Sie auch als Vortrag auf der DWX - Developer Week vom 15.-18. Juni 2015 auf dem Messegelände Nürnberg hören. Mit über 200 Sessions von mehr als 150 Experten ist die Developer Week eine der größten unabhängigen Entwicklerkonferenzen Europas für Web- Mobile und .NET-Entwickler. Weitere Informationen zum Programm und den Experten finden Sie unter http://www.developer-week.de/.
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