In dieser Beitragsreihe zum Internet der Dinge (IoT) werden wir uns mit dem Particle Photon beschäftigen, einem kleinen Mikrocontroller-Board, das mit einem eingebautern WiFi-Interface ausgerüstet ist.  Es kann daher sehr einfach auf das Internet zugreifen, ohne dass du dafür zusätzlichen Schaltungsaufwand betreiben musst.  Du brauchst mit dem Photon nur in der Nähe eines WLAN-Zuganges zu sein  und es wird sich automatisch mit der Cloud verbinden, um deine Projekte ohne großen Aufwand zu vernetzen.

Damit ist das Photon und die anderen Mikrocontroller der Firma Particle ein Schlüssel zum Aufbau des Internet der Dinge. Und das beste daran: Das Photon ist in der Programmierung Arduino-kompatibel! Wenn du bereits mit dem Arduino gearbeitet hast, dann kannst du sofort loslegen und sogar deine alten Sketches zum Teil wiederverwenden.

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Spark heißt jetzt Particle

Du wirst in den kommenden Beiträgen lernen, das Photon einzurichten und  dafür Schaltungen und Programme zu entwickeln.Vielleicht kennst du den kleinen WiFi-Controller schon unter dem Namen Spark Photon.  Das von Zach Supalla gegründete Technologie-Startup Spark.io hat sich aber im Mai 2015 umbenannt in Particle.io, weil bereits zu viele Firmen und Projekte den Namen Spark tragen. In manchen Shops findest du auch heute noch die veraltete Bezeichnung Spark Photon.  Aber das ist kein Grund zur Verwirrung,  es handelt sich um exakt dasselbe Gerät.

Das erste Board aus dem Hause Particle war der Core, der bereits das gleiche Konzept vorweggenommen hat:  Ein Arduino-kompatibles Entwicklerboard mit integrierter WLAN-Konnektivität.

Der jüngere Bruder des Photon ist das Electron. Es ist ebenfalls über den Arduino-kompatiblen Sketch Code programmierbar, aber im Gegensatz zum Photon setzt es nicht auf WiFi, sondern auf Mobilfunk. Die Electrons verbinden sich über das normale Handynetz und bietet damit die maximale Ortsunabhängigkeit! In dieser Reihe wollen wir uns aber zunächst wie gesagt mit dem Photon beschäftigen. Solltest du für dein Projekt ein anderes Board benötigen, dann ist der Umstieg später sehr leicht.

 

Deja vu für Arduino-Kenner

Vielleicht hast du ja bereits Erfahrungen mit dem Arduino gesammelt und sogar unseren 16 teiligen Arduino-Kurs durchgearbeitet.  Dann hast du auch beim Photon gute Karten. Die Programmierung der beiden Mikrocontroller ist sehr ähnlich. Auf den ersten Blick wirst du einem Sketch gar nicht ansehen können, ob er für den Arduino oder das Photon geschrieben wurde, da die verwendete Programmiersprache die Gleiche ist, eine Variante der Sprache C.

Sei es der grundsätzliche Aufbau mit Setup-Block und Loop-Block oder die Anspreche der digitalen Pins zum Einlesen und Auslesen: alles ist vollkommen identisch! Die Entwicklungsumgebung unterscheidet sich allerdings schon ein wenig. Ganz im Sinne der Idee hinter den Particle-Produkten ist nämlich auch die Programmentwicklung cloudbasiert. Der Editor läuft im Webbrowser und kommuniziert mit dem Photon über WLAN.  Für uns Maker bedeutet dies maximale Freiheit, denn an jedem Rechner der Welt, der über eine Internetverbindung verfügt, findest du deine gewohnte Arbeitsumgebung, um an deinen Projekten zu feilen und kannst deine Sketches übertragen, auch wenn das Photon am anderen Ende der Welt seinen Dienst verrichtet.

Die Photons können auch sehr einfach Daten online auslesen oder in der Cloud speichern. Spannend ist auch die Möglichkeit, sie über ein Smartphone anzusteuern. Und deshalb ist das Photon für das Rapid Prototyping bei Entwicklungen im Bereich des Internet der Dinge eines der bevorzugten Boards!

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Im Bild erkennst du, dass auch das Pin-Layout sehr an den Arduino erinnert.

Eine kleine Vorschau

Nun sehen wir uns mal an, was dich in dieser Artikelreihe alles erwarten wird. Wir wollen dich von Anfang an begleiten, damit deine Projektidee mit dem Photon rasch umsetzbar wird und du dich auf das Wesentliche konzentrieren kannst.

Dazu gibt es zunächst mal eine Anleitung, wie das Photon überhaupt eingerichtet wird.  Jedes Board wird nämlich individuell in der Particle-Cloud angemeldet. Dann musst du noch den lokalen WLAN-Zugang einrichten. Wenn das geschehen ist, kannst du alle weiteren Daten drahtlos von überall aus übertragen!

Als erste Projektidee wollen wir eine kleine Wetterstation bauen, die Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit anzeigt. Denn wenn du bereits den Arduino-Kurs gemacht hast, dann weißt du, dass wir dort auch eine Wetterstation gebaut haben. Damit kannst du also sehr schön vergleichen, wo die Unterschiede in der Herangehensweise liegen, welche Vor- und Nachteile die cloudbasierte Lösung hat gegenüber der Offline-Variante mit dem Arduino.

Danach widmen wir uns der Tinker-App.  Dabei handelt es sich um die Smartphone App von Particle, die dazu dient, die Boards vom Handy aus zu kontrollieren. Damit lassen sich coole Fernsteuerungen realisieren, indem du entweder die vorgegebenen Kontrollmöglichkeiten nutzt oder sogar komplett eigene Smartphone-Apps entwickelst, die maßgeschneidert mit deinem Photon-Projekt zusammenarbeiten.

Wie wäre es zum Beispiel mit einem ferngesteuerten Roboter, den du über den Boden fahren lassen kannst? Oder du rüstest das Photon mit allerlei Sensoren aus und sammelst die Daten auf deinem Smartphone. Wie immer sind den Möglichkeiten keine Grenzen gesetzt!

Natürlich werden wir uns auch mit den grundlegenden Konzepten dahinter beschäftigen. Was ist überhaupt das Internet der Dinge? Welche Chancen stecken darin? Welche Möglichkeiten haben wir, aktiv an der Entwicklung mitzuwirken und eigene Ideen zu verwirklichen?

Denn die eigentliche Idee hinter den Controllerboards von Particle war, ähnlich wie beim Arduino, die technischen Zugangshürden zu diesen spannenden Themen immer weiter herabzusetzen. Im Vergleich zu anderen Systemen ist die Einrichtung und die Entwicklung leicht, so dass schnell und mit vergleichsweise wenig Aufwand Prototypen realisiert werden können und sich Ideen schnell in die Praxis umsetzen lassen. Und dazu soll auch unsere Artikelserie dienen. Du musst kein Elektronik-Genie sein und auch nicht Informatik studiert haben, um mit dem Arduino oder mit dem Photon Spaß zu haben und deine eigenen Schaltungen und Projekte zu entwickeln. Wenn du den Anleitungen und Beispielen Schritt für Schritt folgst, dann wirst du bald selbst in der Lage sein, das wachsende Internet der Dinge aktiv mitzugestalten.

Doch bevor der Spaß losgehen kann, muss das Ganze erst mal eingerichtet werden. Die genaue Anleitung dafür findest du im nächsten Teil dieser Reihe. Bis dahin kannst du dir ja schonmal einen Photon besorgen und selbst die ersten Erfahrungen sammeln oder schon mal an coolen Projektideen feilen.

Oder du beschäftigst dich nochmal mit dem Arduino. 🙂  Falls du den 16-teiligen kostenlosen Arduino Onlinekurs noch nicht kennst, dann melde dich am besten gleich dafür an. Denn du kannst die beiden Boards auch wunderbar parallel verwenden. Das Programmier-Wissen vom Arduino lässt sich eins zu eins auch beim Photon umsetzen.

Particle Photon – Rock Star im Internet der Dinge

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