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Rapid Embedded Prototyping

Wir können schnell – ein Experience Prototype in einer Woche

4 Juli 2017
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Wie schnell lässt sich ein Experience Prototype umsetzen? Diese Frage stellte sich ein Team aus den Fokusgruppen Industrial Design und Rapid Embedded Prototyping. Wir stellten uns dazu die Aufgabe, in lediglich einer Woche ein vernetztes Gewächshaus zu bauen.

Das Ziel war, ein lauffähiges Konzept zu entwickeln und es anschliessend in kurzer Zeit zu Bauen. Am Ende sollte ein Experience Prototype stehen, dessen Ästhetik dem fertigen Produkt schon sehr nahekommt und die gewünschten Funktionalitäten demonstriert.

Das Gewächshaus wird gesteuert von einem Raspberry Pi, die Umweltinformationen sammelt es mit Tinkerforge-Sensoren. Verbaut sind Fühler für Bodenfeuchtigkeit und –temperatur, Luftfeuchtigkeit und –temperatur und Helligkeit sowie eine Webcam. An Aktoren gibt es Lüftung, Erdheizung, Bewässerung bestehend aus Tank, Pumpe und Düsen sowie eine Beleuchtung.

Experience Prototype

In der einwöchigen Projektphase haben die Beteiligten die Verschaltung von Steuerung, Sensoren und Aktoren aufgebaut und einen Algorithmus entwickelt, der den Pflanzenwuchs überwacht und steuert. Für jede Pflanzenart lassen sich spezifische Parameter anlegen und speichern. Zur Steuerung entwarf das Projektteam eine Android-App, die nebst Monitoring und Steuerung aller Komponenten archivierte Daten abrufen kann, einen Live-Feed von der Webcam zeigt und auch einen Zeitraffer-Film vom Wachstum der Pflanze bietet.

Industrial Design und Gerätearchitektur des Greenhouse wurden auf dem weissen Brett skizziert und anschliessend in Solidworks modelliert. Da sich etliche Teile nicht in-house herstellen liessen, wurden für die Ausführung externe Dienstleister hinzugezogen. Die Endmontage erfolgte dann aber wieder bei Zühlke.

Das Resultat der Anstrengung kann sich sehen lassen: Ein vernetztes Gewächshaus, das einer Chilli-Pflanze beste Bedingungen für ihr Wachstum bietet. Bis zur ersten Schote dauert es nicht mehr lang.

Lead System Architect

Reto Frei

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