Projektbericht IoT-Hackathon

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Am 5. und 6. April 2019 fand der 2. IoT-Hackathon am Schönbuch-Gymnasium Holzgerlingen (SGH) statt.
Für den diesjährigen Hackathon wurde das Thema ‘Internet of Things’ gewählt. Ziel war es, interessierten Projektgruppen aller Jahrgangsstufen bewusst zu machen, wie sehr das Internet bereits in unseren Alltag Einzug gehalten hat und wie sie dieses mit kreativen Themen nutzen können.

Zwei Väter, Guido Burger und Gerhard Bäurle, und das SchulePLUS-Team haben monatelang organisiert und geplant, Plakate und Flyer gestaltet und gedruckt, Pausenpräsentationen vorbereitet und durchgeführt und vieles mehr.
Neun Teams haben sich mit interessanten Projekten zum Thema ‘Internet der Dinge’ beworben.
Die Bewerbungen wurden mit den einzelnen Teams bezüglich Umsetzbarkeit besprochen. Herr Burger und Herr Bäurle haben eine Liste der elektronischen Bauteile erstellt für diejenigen Projekte, die über Alltagsgegenstände hinaus technischen Bedarf hatten. Zudem haben alle Teams eine IoT-Octopus erhalten, mit dem die Projekte gesteuert und überwacht werden konnten.

Viele kreative Projekte

Die Überwachung der Schulaquariumswerte erfolgt per Sensor und sendet einen Alarm auf das Handy. Einige Monate zuvor musste der Verlust von zwei Fischen im Schulaquarium wegen einer ausgefallenen Pumpe beklagt werden.
Kakerlake 3000 ist ein selbstfahrender Saugroboter mit magnetischer Zusatzfunktion, um Metallteile auch gleich aufzusammeln. Kakerlake 3000 wird mit einem Lichtsensor gesteuert.
Im selbstgebauten mehrstöckigen Smarthome werden der Aufzug und die Beleuchtung per Smartphone App gesteuert. Bestimmt wird beim nächsten Mal die Garagensteuerung umgesetzt.
Beim Projekt Brandschutz wird ein Partikelsensor, in Kombination mit einem Temperatursensor, dazu verwendet, einen Brand frühzeitig zu erkennen. Bei Feuer gibt es einen Alarm, zudem wird eine Pumpe mit Löschwasser gestartet und die zentrale Stromversorgung abgeschaltet.
Das gebaute Luftqualitätsmessgerät soll in den NWT Räumen zum Einsatz kommen. Sobald der CO2-Wert den Grenzwert überschreitet, wird per LED, und im zweiten Schritt per Hupe, signalisiert, dass das Klassenzimmer dringend gelüftet werden muss. Auch hier wäre man gerne dabei, wenn der erste Praxisalarm ausgelöst wird.
Der intelligente Briefkasten erfasst per Sensor die Menge der eingeworfenen Post und informiert per App über den Posteingang und Füllstand des Briefkastens.
Unser Projekt, der Gießomat, war ein Frühbeet mit automatischer Bewässerung und Lüftung. Die Temperatur- und Feuchtigkeitswerte werden gemessen und ins Internet übertragen. Bei Bedarf werden die Lüftungsklappen automatisch geöffnet und die Anzuchtschalen bewässert. Der Gärtner wird per App informiert. Der Gießomat hat sich mittlerweile bei unserer Tomatensetzlinganzucht gut bewährt.
Ein weiteres anspruchsvolles Projekt war eine geplante Smart Watch. Realisiert wurde ein Multimedia-System. Letztendlich nicht für das Handgelenk, jedoch mit viel mehr Funktionen – Boombox, Spotify-Anbindung, die Verwaltung von Playlisten, die Anzeige der Wetterdaten – direkt gesteuert per Touch Display oder per Smartphone.
Und wer morgens das Problem kennt, vor dem Kleiderschrank zu stehen und nicht zu wissen, was man anziehen soll, der freut sich auf den intelligenten Kleiderschrank. Dieser holt sich die Außentemperatur-Informationen und wirft auf zwei Laufbändern die passenden Klamotten aus.

IoT-Werkstatt

Für die Steuerung bekam jedes Team einen oder mehrere IoT-Octopoden zur Verfügung gestellt. Das ist ein kleiner Steuerrechner, der mit einem leistungsfähigen Bosch-Umweltsensor und mit einer WLAN-Anbindung ausgestattet ist. Zudem hat der Octopus einen Feather-Steckplatz, auf den verschiedene Baugruppen, wie Displays, Motortreiber oder Funkmodule, gesteckt werden können. Desweiteren ermöglicht die Grove-Schnittstelle die direkte Nutzung einer Vielzahl von Sensoren, ohne dass gelötet werden muss.
Die Programmierung erfolgte mit der IoT-Werkstatt. Diese bietet eine fertig konfigurierte Arduino-Umgebung für das Octopus-Board. Mit Ardublock ist eine grafische Programmierumgebung verfügbar, in der man sich auch ohne Vorkenntnisse zurechtfindet. Für zahlreiche Funktionen – wie beispielsweise das Versenden einer Nachricht oder das Einrichten eines Webservers – sind fertige Blöcke vorhanden, die nur parametriert werden müssen. Aus den grafischen Programmen wird per Mausklick Quellcode erzeugt, der in den Mikrocontroller-Code übersetzt und auf den IoT Octopus geladen wird.
Als Coaches haben uns zusätzlich eine Mutter, mehrere SGH Väter und Herr Hartkopf betreut und ihre Fachkenntnisse beim Programmieren, Löten und Basteln eingebracht.
Auch bei diesem Hackathon hat es super geklappt, dass die älteren Schüler die jüngeren bei den technischen Aufgaben unterstützt haben. Die Hilfsbereitschaft war wieder enorm. Diejenigen, die mit großer Präzision löten können, halfen denjenigen, die noch nie ein Steckboard auf eine Platine aufgelötet haben.
Erstaunlich war die Kreativität der Teams, die Aufgaben anzugehen, Probleme zu lösen und sich auch nicht entmutigen zu lassen.
Am Freitagabend gab es ein gemütliches gemeinsames Pizzaessen im Pausenbereich der alten Aula.
Samstagmorgen ging es hochmotiviert weiter. Trotz des engen Zeitfensters schaffte es jedes Team eine funktionsfähige Lösung zu präsentieren.
Begeisterte Juroren
Die Juroren besuchten ab Samstagmittag die einzelnen Teams und ließen sich die Projekte ausführlich erklären.
Bei den Abschlußpräsentationen und Praxisvorführungen haben die Teams ihre Projekte dem Publikum, den Eltern und Freunden, dem Schulleiter Herr Schimmer und dem Holzgerlinger Bürgermeister Herr Delakos vorgestellt.
Die Schulleitung war von den beiden bisherigen Hackathons so begeistert, dass für nächstes Jahr bereits der nächste Hackathon eingeplant wird. Vielen Dank auch an Frau Gmoser und Frau Messner vom SchulePlus Team für die Organisation.

Von Lukas

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