Beschreibung

Derzeit können Daten jeweils in der Kombination eines Raspberry's mit einem definierten Arduino erfasst werden. Das bestehende Prototypenboard soll in folgender Form erweitert und verändert werden:

  1. Design und Bau des Release1 einer abgespeckten Arduino-basierenden Platine, welche nur Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Helligkeit erfasst.
    Dieser weitere Prototyp soll als Ergänzung des bestehenden Prototypen Daten aufnehmen und an den Raspberry senden.
  2. Design und Bau des Release2 des bestehenden Prototypen mit erweiterter Funktionalität:
    • zusätzliche Erfassung der Helligkeit
    • Reduktion der Hardware auf eine Platine
    • Einbau von Status LED's (bspw. Datenversand, Akku laden, Betriebsanzeige ) welche durch Programmierung Ein/Ausschaltbar sind
  3. Reduktion des Stromverbrauchs (durch Änderung der Programmierung und des Hardwareaufbaus)
    • bisher ist der Stromverbrauch mittels Software reduziert, aber noch nicht optimiert

Das Ziel der Studienarbeit wird gemeinsam zu Beginn der Studienarbeit spezifiziert und abgestimmt.

 

Anforderungen

Grundkenntnisse in

  • Arduino Programmierung
  • Design und Bau von Elektronikhardware (löten, Abmessung, Energieeffizienz)
  • Phyton Programmierkenntnisse (Raspberry)
  • Linux Grundkenntnisse (Raspberry)

 

Anzahl der erforderlichen Studenten

Ein Team mit 2 Studenten.

 

Bewertung

Mindestanforderung

  • Design und Aufbau des Release1 eines Minimalboards (Prototyp)
    • Board ist zusammen mit dem bestehenden Maximalboard des Release1 bzw. des künftigen Release2 parallel betreibbar
  • Design und Aufbau eines Release2 des Maximalboards
  • Wakeup des Arduinos bei der Aufforderung zum Datenversand
  • Konnektoren der Platine auf RJ45 bzw. weitere Standardkonnektoren anpassen
  • Einfügen von LED's zur Statusanzeige (bspw. Laden des Akkus, Datenversand, Low-Power?)
  • Update des Herstellungs- sowie Installationshandbuchs

Sehr gutes Ergebnis

  • Die zu erstellenden Platinen sind insoweit vollständig funktionsfähig und standardisiert, dass diese beispielsweise über Fritzing (fritzing.org) oder ähnliche Hersteller produziert werden können.
  • Fertigung eines funktionsfähigen Samples über Fritzing (oder ähnlichen Hersteller) und Aufbau des Samples (einlöten der entsprechenden Bauteile)
    • Produzierte Leiterplatten können in ein Gehäuse eingebaut werden, welches im Outdoor Bereich eingesetzt werden kann.
  • Funktionale Erweiterung auf Messagequeues statt Request-Respond Verfahren
  • Request eines dedizierten Arduinos zum Datenversand statt allgemeiner Request (an alle Arduinos) zum Datenversand
  • Wahlweise Nutzung von XBEE oder XRF auf den Devices (per Konfiguration)
  • Datenpufferung auf dem Arduino im Falle eines Fehlers bei der Datenübertragung statt Fire-and-Forget