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Touch ist alles, alles ist Touch

Alternative Mensch-Maschine-Schnittstellen finde ich schon immer interessant. Denn ich glaube, dass viele Eingabegeräte, mit denen wir so vertraut sind, nicht optimal sind. Sie sind historisch so gewachsen. Bestes Beispiel ist unser Tastaturlayout, welches nicht deshalb so aussieht, wie es aussieht, weil das für die heutige Eingabe am Computer optimal wäre, sondern weil das bei den typischen Buchstabenkombinationen der deutschen Sprache dafür sorgte, dass sich die einzelnen Buchstaben der Schreibmaschine möglichst selten verhakten. Es gibt z.B. einige optimierte Tastaturlayouts für die deutsche Sprache, die aber kaum eine Chance haben, sich durchzusetzen. Nicht weil sie schlecht wären, sondern weil wir so unglaublich träge sind in der Umgewöhnung. Die müsste fast mit Zwang passieren. In der Mathematik / Physik / Chemie nennt man so einen Zustand ein „lokales Minimum“. Schon nicht schlecht, aber um ein besseres, vielleicht sogar globales Minimum zu finden müsste viel Energie aufgewendet werden. Ich schweife ab…

Was ich sagen will: Aus lokalen Minima kommt man schlecht heraus, daher lohnt es sich, völlig neuen Ansätzen nachzugehen, statt alte optimieren zu wollen. Die Touch-Bedienung war ein solcher Schritt, und dieser Interaktionsansatz ist noch lange nicht ausgereizt.

Im folgenden Video ist ein Ansatz gezeigt, bei dem leitender Lack auf beliebigen Oberflächen aufgetragen wird. Am Rand des Objekts werden dann Kontakte angebracht und ein elektrisches Feld angelegt. Bei Berührung des Objekts wird jetzt dieses Feld modifiziert, woraus auf die Position der Berührung rückgeschlossen werden kann. Sehr schöne Idee:

Arduino-Bastelei: Weihnachtsbaumbeleuchtung per WLAN steuern

Ich habe wieder ein bisschen mit Elektronik gebastelt. Allerdings war das aktuelle „Projekt“ nicht wirklich echt, es ging nicht um das Produkt, sondern nur um ein bisschen Spaß. Für die aktuelle Themenreihe der CityChurch sollten ein paar Videos gedreht werden, und die Videoleute fragten mich an, ob ich ich dafür nicht irgend eine Elektronik-Bastelei machen könnte.

Die Idee war dann, die Weihnachtsbaumbeleuchtung per WLAN vom Handy aus zu steuern. Einfach so zum Spaß. Ich hatte mir gerade das Wemos D1 mini etwas genauer angesehen und sagte zu. Sollte kein zu großes Problem sein, damit per WLAN ein Relais zu steuern, welches die Beleuchtung dann schaltet. Das Problem war dann aber, dass ich aufgrund der letzten Bastelei kein Relais mehr hatte und pfuschen improvisieren musste: Statt des Relais habe ich ein Servo verwendet, mit dem eine Art motorisierter Schalter gebaut wurde. Also auch eine Art Relais, nur nicht mit Magnetspule, sondern mit Servomotor. Dem Elektriker meines Vertrauens sei gesagt, dass die Konstruktion längst wieder zerlegt wurde und nie für den produktiven Einsatz gedacht war. Der Vollständigkeit halber: Don’t try this at home!

Hier also das Video. Schnitt und so ist nicht von mir, nur die Bastelei und ein bisschen Schauspielerei (nicht gerade meine Kernkompetenz).

Fazit: Das Wemos D1 mini kann ich nur empfehlen. Im Wesentlichen Arduino-kompatibel, man kann es mit der Arduino-IDE programmieren (eine simple Anleitung zur Installation des Boards findet man hier), WLAN ist an Bord, außerdem ein einfach zu bedienender Webserver. Die erste Demo (Steuerung einer LED per WLAN) war mit guter Anleitung in unter 15 Minuten auf dem Schreibtisch lauffähig und die Abwandlung zur Servo-Steuerung ein Klacks. Außerdem ist ein Klon des Boards mit 6,50€ wirklich erschwinglich.

Vom Prozedere her läuft das ganze so: Code schreiben, compilieren und auf’s Board schieben, aus dem seriellen Monitor der Arduino-IDE die IP des Boards holen, mit dem Browser die IP aufrufen und darüber das Board steuern. Wenn man das ganze (wie im Video gezeigt) etwas eleganter per Smartphone machen will empfiehlt sich eine App wie z.B. HTTP Request Widget, die für Android Widgets erstellen kann, die dann HTTP-Requests absetzen und somit die Steuerung ohne den „Umweg“ über den Browser übernehmen.

Der Vollständigkeit halber hier noch mein Code für das Projekt:


//http://www.esp8266learning.com/wemos-webserver-example.php

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266mDNS.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <Servo.h>

const char* ssid = "deine WLAN-SSID";
const char* password = "dein WLAN-Passwort";
 
int servoPin = D4;
Servo Servo1;

WiFiServer server(80);






 
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(10);
 
  Servo1.attach(servoPin);
  Servo1.write(0);
 
  // Connect to WiFi network
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
 
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
 
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected!");
 
  // Start the server
  server.begin();
  Serial.println("Server started");
 
  // Print the IP address
  Serial.print("Use this URL : ");
  Serial.print("http://");
  Serial.print(WiFi.localIP());
  Serial.println("/");

}

 
void loop() {
 
  // Check if a client has connected
  WiFiClient client = server.available();
  if (!client) {
    return;
  }
 
  // Wait until the client sends some data
  Serial.println("new client");
  while(!client.available()){
    delay(1);
  }
 
  // Read the first line of the request
  String request = client.readStringUntil('\r');
  Serial.println(request);
  client.flush();
 
  // Match the request
 
  int value = LOW;
  if (request.indexOf("/servo=on") != -1) {
    //digitalWrite(servoPin, HIGH);
    Servo1.write(90);
    value = HIGH;
  } 
  if (request.indexOf("/servo=off") != -1){
    //digitalWrite(servoPin, LOW);
    Servo1.write(0);
    value = LOW;
  }
 
 
 
  // Return the response
  client.println("HTTP/1.1 200 OK");
  client.println("Content-Type: text/html");
  client.println(""); //  do not forget this one
  client.println("<!DOCTYPE HTML>");
  client.println("<html>");
 
  client.print("Servo position is now: ");
 
  if(value == HIGH) {
    client.print("ON");  
  } else {
    client.print("OFF");
  }
  client.println("

");
  if(value == HIGH) {
    client.println("Click <a href=\"/servo=off\">to turn the servo in OFF position</a>
");
  } else {
    client.println("Click <a href=\"/servo=on\">to turn the servo in ON position</a>
");
  }
  
  
  client.println("</html>");
 
  delay(1);
  Serial.println("Client disconnected");
  Serial.println("");
 
}


Arduino-Bastelei: Backup-Festplatte einschalten (lassen)

Arduino Pro Micro mit Relais

Nach meiner ersten und für den Anfang etwas aufwendigen Arduino-Bastelei war neulich Bedarf für ein zweites, diesmal sehr überschaubares Projekt: Das Einschalten einer USB-Backupfestplatte genau dann, wenn sie auch gebraucht wird.

Der Hintergrund ist der: Bei einem Rechner wird mit dem sehr empfehlenswerten Tool HardlinkBackup beim Herunterfahren des Rechners ein „inkrementelles“ Backup erstellt, und zwar mittels Hardlinks. Kurz gesagt macht man ein Vollbackup mit dem Platzbedarf eines inkrementellen Backups. Das aber nur am Rande, wäre ein Thema für sich. Das Backup wird jedenfalls automatisch gestartet, sobald Windows heruntergefahren wird. An dieser Stelle sollte die USB-Festplatte, auf die gesichert wird, dann auch verfügbar sein und nicht manuell eingeschaltet werden müssen. Dauerhaft laufen soll sie natürlich auch nicht, wenn der Rechner läuft. Das ist erstens nicht gut für die Lebensdauer der Platte, und zweitens nicht gerade sicher im Hinblick auf diverse Schadsoftware etc. Eine Möglichkeit wäre es, die Platte per Software erst einzubinden, wenn sie gebraucht wird, ich wollte sie aber hardwareseitig wirklich komplett ausgeschaltet haben.

Arduino Pro Micro

Und hier kommt wieder der kleine und günstige Arduino Pro Micro ins Spiel. Der kann – wie so ziemlich jeder andere Arduino auch – nämlich erstens per USB serielle Kommandos empfangen und verarbeiten, und zweitens dadurch getriggert dann z.B. über ein Relais die Stromversorgung der USB-Platte anschalten. Die Kosten für den Arduino plus das Relais liegen zusammen bei ca. 10€.

Und genau so wurde das auch umgesetzt. Mittels eines kleinen Tools namens SerialSend schickt der Rechner eine Kommando an die entsprechende USB-Schnittstelle, an der der Arduino hängt:


SerialSend.exe /baudrate 9600 /devnum 18 SwitchRelayON

Auf dem Arduino läuft dann folgender Sketch, der dieses Kommando empfängt und dann das an ihm an Pin 15 angeschlossene Relais schaltet:


// Define Relay Pin:
#define PinRelay 15

// Define string for relay status:
String SerialRead     = "SwitchRelayOFF";
String SerialReadOld  = "SwitchRelayOFF";

void setup() {
  
  // Define Pin mode:
  pinMode(PinRelay, OUTPUT);
  
  // Switch the relay OFF:
  digitalWrite(PinRelay, HIGH);

  // Turn serial monitor on:
  Serial.begin(9600);
  
}

void loop() {

  // Read data from serial port:
  if(Serial.available()>0) {
    SerialRead = Serial.readString();
  }

  // Only send command if status changed:
  if (SerialRead != SerialReadOld) {
    // Switch Relay:
    if (SerialRead == "SwitchRelayON") {
      digitalWrite(PinRelay, LOW);
      Serial.println("relay switched ON");
    } else if (SerialRead == "SwitchRelayOFF") {
      digitalWrite(PinRelay, HIGH);
      Serial.println("relay switched OFF");
    } 
  }

  SerialReadOld = SerialRead;
  
//  delay(1000);
  
}


Das SerialSend-Kommando wurde dann noch in das .bat-Skript integriert, welches sowieso schon beim Herunterfahren des Rechners das Backup angefahren hat:


@echo off


REM Platte über Arduino starten:
"C:\Users\Blablabla\Documents\backup-Sachen\SerialSend.exe" /baudrate 9600 /devnum 18 SwitchRelayON
timeout /T 20 > nul


REM Abbruch, falls Festplatte nicht erreichbar
if not exist "B:\" goto NoUSB:

REM Möglichkeit bieten, um Backup noch manuell abzubrechen:
Choice /T 15 /D J /M "Das Backup wird in 15 Sekunden automatisch gestartet. 'N' bricht ab... "
If Errorlevel 2 goto Abbruch:
If Errorlevel 1 goto StarteBackup:

REM Starte Backup
:StarteBackup
echo.
echo Starte das Backup, bitte warten...
cd "C:\Users\Blablabla\Documents\backup-Sachen\"
REM call "USB-Backup.hbd"
"C:\Program Files\Lupinho.Net\HardlinkBackup\HardlinkBackup.exe" -execute USB-Backup.hbd
echo Backup fertig!
Goto eof:

REM Ausgabe und Abbruch, falls Festplatte nicht erreichbar
:NoUSB
echo .
echo USB-Festplatte nicht gefunden!
Goto eof:

REM Abbruch
:Abbruch
echo .
echo Dann eben nicht...
Goto eof:

REM Sprungmarke, um Batch-Datei von jeder Stelle aus zu beenden:
:eof

Fast vergessen: Durch das Relais muss natürlich noch die Stromversorgung der USB-Platte laufen. Am besten hinter dem Netzteil einfach das Kabel aufgetrennt und eine der beiden Kabel durchgetrennt und durhc das Relais schleifen. In diesem Fall habe ich parallel noch einen ganz normalen Kippschalter gehängt, damit man die Platte auch ohne den Arduino per Hand einschalten kann, wenn man das mal möchte.

Das war’s dann auch schon. Fährt man jetzt den Rechner herunter hört man das kurze Klacken des Ralais, dann das Anlaufen der USB-Platte, anschließend startet das Backup und schließlich freut sich der Benutzer.

Arduino-Bastelei: Pedal zum Bass-Üben

Eines vorneweg: Auch wenn ich gern an allem möglichen herumbastle, bei Elektronik hört bei mir der Spaß schnell auf. Ich tausche schon mal defekte Kondensatoren in Netzteilen oder mache aus zwei defekten Kaffeemaschinen eine funktionierende, aber da müssen die defekten Stellen schon durch Rauch oder Feuer auf sich aufmerksam machen. Das große Verständnis von Elektronik fehlt mir. Etwas neidisch beobachtete ich bisher die Bastlerszene, die mit diversen günstigen Bauelementen allen möglichen Kram zusammenzaubert. Und immer wieder hörte ich, dass das alles mittlerweile gar nicht mehr schwer sei. Jeder könne das. Dabei viel immer wieder das Stichwort Arduino.

Im Sommer dachte ich, es wird auch für mich Zeit, mich da mal ein bisschen einzuarbeiten. Also habe ich einen bunten Strauß an Arduinoboards, Sensoren und Aktoren bestellt und zu basteln angefangen: Einfach mal ganz simpel einen Schalter an ein Arduinoboard und damit ein Schrittmotor steuern. Oder mit einem Näherungssensor ein Servo. Oder einfach nur eine LED blinken lassen (ein Unterfangen, an dem ich mit einer analogen Schaltung schnell scheitern würde). Mein Fazit ist: Wer googlen kann, der kann auch Arduino.

Bei diesen Spielereien habe ich irgendwann gelesen, dass diverse Arduinoboards, die ja einfach über die USB-Schnittstelle programmiert werden können, am Rechner auch gleichzeitig als Human Interface Device agieren können, sich also wie eine Maus oder eine Tastatur verhalten. Es ist also relativ leicht, sie als externes Eingabegerät für den Rechner zu verwenden. Dazu sind auch keine speziellen Treiber am Rechner nötig. Board an den USB-Anschluss und fertig.

Die Idee

Damit war die Idee geboren: Beim Bass-Üben stört es mich immer wieder, das Instrument aus der Hand legen zu müssen, um in Spotify nochmal zum Songanfang zu springen, in Youtube-Tutorials vor- oder zurückzuspulen, eine Webseite mit Chords weiterzuscrollen oder einfach nur die Lautstärke des PCs anzupassen. Ich übe in der Regel mit Kopfhörer an einem kleinen Mischpult, an dem auch der Rechner hängt, der mich mit Musik und Tutorials versorgt. Was es braucht ist eine Möglichkeit, diverse Funktionen des Rechners mit den Füßen zu steuern. Sollte mit einem kleinen Arduino machbar sein. Weiterlesen

Das Rad, neu erfunden (2)

Das Rad muss nicht ständig neu erfunden werden. Man sagt das so und meint es metaphorisch. Umso faszinierender, wenn sich jemand daran macht, das trotzdem im wörtlichen Sinne zu tun. Ich habe auf diesem Kanal schon einmal neue Ansätze zum Thema „Rad“ gezeigt, aber das heutige geht doch in eine völlig andere Richtung. Und auch das ist nicht metaphorisch gemeint:

Mehr als ein Proof of Concept ist das noch nicht, ich würde gerne mal die Kombination zwischen diesem Antrieb und dem normalen Fahren sehen. Gerne auch bei höheren Geschwindigkeiten z.B. beim Spurwechsel oder so. Aber auch so schon mal eine grandiose Idee.

Es läuft nicht rund

Seit 1990 baut der Niederländer Theo Jansen seine Strandbeest-Ungetüme. Gebilde aus Plastikrohren, denen der Wind Leben einhaucht. Jansen nennt sie „Lebewesen“, was an der Definition von „Leben“ zwar grob vorbeigeht, aber die Illusion ist schon nicht schlecht. Dieses Video hier gibt einen ganz guten Überblick über seine Kreaturen:

Jetzt hat Jansen es aber übertrieben. Er hat seine – zugegebenermaßen faszinierenden – Laufapparaturen mit einem Fahrrad gekreuzt. Zusammen mit dem kalifornischen Bastler-Kollektiv Carv wurde der vierfüßigen Laufmechanismus für das Fahrrad kreiert und eingebaut. Gefahren wird es trotzdem wie ein normales Fahrrad:

Richtig rund läuft es noch nicht.

DSL vs. VDSL

Vor einigen Wochen haben wir unseren DSL-Anschluss (16 Mbit/s) auf VDSL (100 Mbit/s) umstellen können. Es hat etwas gedauert, bis 1&1 nach den technischen Umbauten hier im Ort ihn auch wirklich zur Verfügung gestellt hat, die Umstellung an sich ging dann aber ohne nennenswerte Komplikationen oder Ausfälle über die Bühne. Bei dem 100.000er VDSL-Anschluss bietet 1&1 noch die Möglichkeit, den Upload für 3€/Monat von 20.000 auf 40.000 zu erhöhen. Hab ich gemacht, sollte einen spürbarer Vorteil für Anwendungen wie OwnCloud oder den youtubenden Junior bringen.

Seit Anfang des Jahres habe ich auf meinem Raspberry Pi ein Skript laufen, welches in regelmäßigen Abständen einen Speedtest macht:


#!/bin/bash

LOGFILE=~/speedtest.log

# Checken, ob Logfile existiert:
if [ ! -d $LOGFILE ]; then touch $LOGFILE; fi

# Der Pfad zu speedtest muss hier so stehen, denn das Skript wird über cron leider nicht in der BASH ausgeführt...
SPEED=$(/usr/local/bin/speedtest --simple)
ZEIT=$(date +%Y-%m-%d_%H:%M:%S)

echo $ZEIT $SPEED >> $LOGFILE

Die Ergebnisse habe ich mir jetzt einmal angesehen (etwas geglättet):

DSL vs. VDSL
Das ist schon ein ordentlicher Performance-Schub:

  • Die Ping-Zeiten gehen um 58% nach unten.
  • Die Download-Raten gehen um 690% nach oben.
  • Die Upload-Raten gehen um 4220% nach oben!

Damit kann man jetzt erst mal eine Zeit gut leben. Die nächste Baustelle ist dann eher die Netzwerktechnik im Haus. LAN-Kabel gibt es keine, und trotz WLAN-AC an Router, Repeater und Notebook ist das nicht wirklich befriedigend. Aber ich will jetzt mal nicht jammern…

Der schubst auch Kinder!

So ziemlich jeder hat wahrscheinlich schon mal in einem Video einen dieser Roboter von Boston Dynamics gesehen, z.B.dieses hundeähnlichen Vieh, welches gut als Lastenträger denkbar ist, oder den schnell rennenden Vierbeiner, dem man besser nicht in freier Wildbahn begegnen möchte.

Im Programm hat Boston Dynamics auch einen humanoiden Roboter, genannt Atlas. Von der neusten Atlas-Version wurde vor einer Woche ein Video veröffentlicht, welches schon ziemlich faszinierend ist. Gestutzt habe ich aber vor allem an dieser Stelle hier bei Minute 1:21:


(Mist, das Einbinden von Videos mit einer bestimmten Startzeit scheint nicht so einfach zu klappen wie gehofft…)

Noch gemeiner wird es bei Minute 2:04, da ärgert der Typ den Roboter nicht nur, sondern stößt ihn wirklich zu Boden. Der Roboter rappelt sich wieder hoch, und man rechnet damit, dass er sich umdreht und auf den Menschen losgeht. Macht er aber nicht. Artig erzogen programmiert, der Gute.

Es ist völlig klar, dass dieser Roboter nur eine Maschine ist, trotzdem fühlt es sich falsch und böse an, wenn jemand ihn ärgert oder gar umstößt. Wer Roboter schubst, der schubst auch kleine Kinder! Oder?

Smartphones? Es geht um die Macht.

Ich muss zugeben: Den Umgang von Kindern mit Smartphones sehe ich nicht unkritisch und teste hier und da sogar Programme zur Einschränkung der Smartphone-Nutzung beim eigenen Nachwuchs. Ich denke, dass wir als Gesellschaft den Umgang mit dieser noch sehr jungen Technik weiter lernen müssen (ich auch…). Lernen heißt hier, aus Erfahrungen und sicher auch aus Fehlern zu lernen. Diese müssen aber zunächst einmal gemacht werden…

Auf der anderen Seite sehe ich natürlich eine riesige Chance in der neuen Technik, und das gerade auch im Zusammenhang mit der Schule. In meinem Umfeld kann ich leider nicht erkennen, dass diese Chancen genutzt würden. Z.T. gibt es Aufklärung an den Schulen, was die Nutzung von Facebook, WhatsApp und Co. angeht. Die Motivation ist an dieser Stelle Angst. Angst vor Missbrauch der Technik (Mobbing, Sexting, …). Eine Diskussion über die Chancen findet dagegen nicht statt. Eine Nutzung erst recht nicht.

Man kann sich fragen, warum das so ist. Einen mir neuen Aspekt habe ich heute in diesem Blogpost gelesen („Am liebsten würden sie die Smartphones verbrennen„), den ich gerne weiterempfehle:

Ein Handy in der Hand einer Schülerin verschiebt das im traditionellen Bildungs-System angelegte Machtverhältnis von LehrerIn zu SchülerIn auf dramatische Weise – und zwar nicht nur, weil der Lehrer sich damit nicht auskennt, nein – das Smartphone stellt letztlich das ganze auf Fakten-Wissen angelegte System in Frage, und das ist bei Licht betrachtet ein riesiger Teil des Bildungs-Systems, der noch nichtmal mit der Schule endet…

Quelle: http://www.beimnollar.de/2015/10/26/am-liebsten-wurden-sie-die-smartphones-verbrennen/