Drei dumme IoT-Geräte, die intelligente PCB-Designs nutzen

Gabel in einem See

Terminator 2 zählt zu meinen Lieblingsfilmen. Niemand kann einen coolen Roboter besser spielen als Arnold Schwarzenegger. Obwohl mir der Film sehr gut gefallen hat, habe ich mir niemals gewünscht, dass er Realität wird. In Anbetracht des aufstrebenden Internet of Things (IoT) fürchte ich jedoch, dass Skynet demnächst zur Realität werden könnte. Unzählige Alltagsgegenstände  werden mit der Gabe der „Intelligenz“ gesegnet, so lassen sich ganz einfach viele IoT-Geräte im Internet finden. Der einzige Trost, den ich habe, ist, dass viele „intelligente“ IoT-Geräte so nutzlos sind, dass für sie keine Möglichkeit zur Übernahme der Welt besteht. Es gibt vor allem drei Geräte, bei denen PCBs auf Skynet-Niveau in Gegenstände eingebaut worden sind, die besser „dumm“ geblieben wären. Hierzu zählen die Gabel HAPIfork, die intelligenten Socken von Sensoria und der Entsafter Juicer.

Bildquelle: Flickr-NutzerDavid Berkowitz  / Die HAPIfork in all ihrer Pracht

HAPIfork

Die HAPIfork macht mich nicht glücklich, sondern traurig. Es handelt sich um eine Gabel, die versucht, Sie bei der Gewichtsabnahme zu unterstützen, indem Ihre Essgeschwindigkeit reguliert wird. „Wie macht sie das?“, fragen Sie sich. Nun, ein Beschleunigungssensor (3-achsiger MEMS-Sensor) misst, wie schnell Sie essen. Wenn Sie zu schnell essen, vibriert das IoT-Gerät, damit Sie die Geschwindigkeit verringern. Es wäre sinnvoller, den Menschen zu zeigen, wie sie durch Eigenüberwachung abnehmen können, anstatt sie wie Hunde zu dressieren. Aber was weiß ich schon? Ich bin Ingenieur und kein Gewichtsexperte.

Bei der HAPIfork wurde viel Arbeit in die Entwicklung einer „intelligenten“ Gabel investiert. HAPIfork war leider das einzige der drei Produkte, für das freundlicherweise ein herunterladbares Handbuch auf der Webseite bereitgestellt worden ist. Aus eben diesem erfährt man, dass ein MEMS-3-Achsen-Beschleunigungssensor genutzt wird, um die Essgeschwindigkeit zu erfassen. Im Folgenden seien die weiteren  Komponenten und ihre Funktionen genannt.

• „Kapazitätssensor.“ Ich denke, hiermit ist in Wirklichkeit ein kapazitiver Sensor gemeint, der feststellt, wann Sie die Gabel in der Hand halten.

●Mikro-USB-Anschluss.

• MEMS-3-Achsen-Beschleunigungssensor, um sicherzustellen, dass Sie essen und sich nicht mit Ihrer Gabel in Ihre Hand stechen. Der genaue Text lautet sinngemäß: „und Sie nicht aus Versehen Ihre Gabel mit Ihrer anderen Hand oder Ihrem Messer berühren.“
• Vibrationsmodul zur Auslösung der Pawlowschen Reaktion.
• Ein Bluetooth-Chip, mit dem Sie „Ihr Essen in Echtzeit überwachen können“.
• 150 mAh Li-Ionen-Akku, der bei einstündigem Laden zwei Wochen hält.
• Integrierter Speicher mit ausreichend Speicherkapazität, um die Daten eines Zeitraums von zwei Wochen zu speichern
• ARM^® Cortex^®-M0 Processor, der kleinste verfügbare ARM-Mikroprozessor.

Obwohl die Vorstellung einer „intelligenten“ Gabel bei mir einen schalen Geschmack hinterlässt, sagt mir das PCB des Gadgets durchaus zu. Die Batterie hält zwei Wochen, in denen Daten zum Essverhalten auf einem integrierten Speicher gespeichert oder via Bluetooth auf Ihr Smartphone übertragen werden können. Alle hierzu erforderlichen Chips passen in den Griff der Gabel. Ein großer Fehlgriff der HAPIfork ist jedoch, dass das IoT-Gerät nicht wasserfest ist. Sie entspricht lediglich Schutzart IPX4 und ist daher nur gegen Spritzwasser geschützt. Um Ihre HAPIfork zu waschen, müssen Sie die elektronischen Komponenten im Inneren ausbauen. Wenn Sie Ihre Gabel in eine Suppenschüssel oder in ein Glas Wasser fallen lassen, müssen Sie eine neue HAPIfork für 99 US-Dollar kaufen. Wenn Sie sich jetzt bereits  fürchten, bei einer „intelligenten“ Gabel auf irgendwelche Knöpfe zu kommen, wird Sie das nächste Gerät aus den Socken hauen.

Vielleicht sprechen unsere Socken eines Tages mit uns

Intelligente Socken von Sensoria

Allein die bloße Erwähnung des Namens dieses Produkts sollte vor dessen Herstellung abschrecken. Socken sind Stoffschläuche, die entlang unserer Füße verlaufen und nicht dazu bestimmt sind, intelligent zu sein. Nachdem dies klargestellt ist, komme ich nicht umhin, mein Erstaunen darüber auszudrücken, dass Sensoria es tatsächlich geschafft hat, Chips in eine Socke zu integrieren. Das erklärte Ziel der intelligenten Socke besteht darin, Verletzungen beim Joggen zu reduzieren, indem während des Laufens Daten gesammelt werden. Hierbei werden in erster Linie Daten zur Schrittfrequenz gesammelt, zusätzlich, wie sich ihr Fuß senkt und welche Kräfte bei Ihren Schritten wirken. Vielleicht kann die NSA Sensoria davon überzeugen, einen GPS-Chip in die Socken einzubauen, damit ihr Laufweg verfolgbar wird. Da ich kein Läufer bin, stehe ich auf der sicheren Seite.

Obwohl ich die Idee verabscheue, bin ich ziemlich beeindruckt von dem Einfallsreichtum und dem Engagement, das in diese Socke geflossen ist. Die Socke von Sensoria verfügt über drei proprietäre, vollständig flexible „Textilsensoren“ auf der Unterseite jeder Socke. Es wird zweifelsohne Pionierarbeit im Bereich der vollständig flexiblen Designs geleistet, die für die Zukunft der Wearable-Elektronik notwendig ist. Die Sensoren übertragen mithilfe „leitfähiger Fasern“ Daten an einen Anschluss am Knöchel. Die leitfähigen Fasern sind eigentumsrechtlich geschützt, ich würde jedoch vermuten, dass es sich dabei lediglich um eine Art Stoff handelt, der mit Kupfer verflochten worden ist. Das PCB sitzt in einem Fußkettchen, welches über eine magnetische Schnittstelle am Knöchel die Daten des Sensors empfängt. Alles, was Sie tun müssen, ist das Fußkettchen aufzuladen (sechs Stunden Batterielebensdauer), dieses am Knöchel zu befestigen, die Oberseite der Socke von unten über das Fußkettchen zu ziehen (Modefreak!), via Bluetooth eine Verbindung zu Ihrem Smartphone herzustellen und zu laufen.

Und als wäre dies alles noch nicht genug entwickelt Sensoria  anscheinend ebenfalls einen allgemeinen Kleidungschip für die Verwendung in ihrer „intelligenten“ Kleidung. Offensichtlich kann man auch schon ein Entwicklungs-Kit für dieses Modul kaufen. Es sieht so aus, als ob Sensoria mit seinen proprietären Sensoren und Chips auf lange Sicht in diesem Bereich agieren möchte.

Juicero Entsafter als weiteres nutzloses IoT-Gerät

Sie haben womöglich schon etwas über den Juicero „Entsafter“ gelesen. Er wird derzeit – zu Recht – als nutzloses Stück Technik zerrissen. Der Juicero-Entsafter stellt über das Auspressen proprietärer Päckchen, die mit vorab zerstampftem Obst und Gemüse gefüllt sind, Saft her. Witzigerweise lassen sich diese Päckchen zur Saftherstellung von Hand zerdrücken. Da es sich bei der Juicero eigentlich nicht um einen Entsafter handelt, werde ich diesen fortan als Presse bezeichnen. Für die Entwicklung dieser Presse kamen mehr als 100 Millionen US-Dollar an Risikokapital zusammen. Für all das Geld bekamen die Investoren eine unglaublich komplexe, vernetzte, motorbetriebene Presse. Das Produkt wird jetzt für 399 US-Dollar vertrieben.

Dieses IoT-Gerät verwendet ein System aus Elektromotor und Getriebe, um die Päckchen mit einer Kraft von 4 Tonnen auszupressen. Hierbei wird der Motor über ein extra hergestelltes Netzteil mit Strom versorgt. Das spezielle Netzteil befindet sich in der Nähe eines PCB, welches mit einem WLAN-Chip, einem optischen Sensor, LEDs und mehr bestückt ist (alle Elemente sind in dieser Übersicht zusammengestellt). Das Gehirn des Juicero ist ein ARM-STM32F407-Prozessor. Es handelt sich dabei um einen Hochleistungs-Chip mit mehreren Peripheriekanälen und integriertem Flash-Speicher.

Es scheint, dass eine atemberaubende Menge an Zeit und Design-Arbeit in den Juicero investiert worden ist. Für die Presse ist ein maschinell bearbeiteter Aluminiumrahmen erforderlich, und die Kunststoffschalen bestehen allesamt aus Spritzguss-Kunststoff. in dem Bestreben, die perfekte Saftpresse herzustellen, reicht Juicero an den Einfallsreichtum und die Detailverliebtheit von Apple heran. Allerdings bezweifle ich, dass allzu viele Hipster die Straßen mit diesem Produkt in ihren Taschen säumen werden. Für mich persönlich ist Juicero zweifelsohne der König unter den dummen IoT-Geräten mit intelligenten PCBs.

Betrachten Sie Ihr Gerät als terminiert

Das Internet der Dinge spornt PCB-Ingenieure zur Weiterentwicklung Ihrer Designs an. Seien es winzige PCBs, die in den Griff einer Gabel passen oder flexible Sensoren und Chips auf Socken – wir sehen die Zukunft des PCB-Designs im Bereich der IoT-Geräte. Wenn die Terminator-Filme ein Indikator für die Zukunftstechnologien sind, dann zeigt der flüssige Terminator T-1000, dass es in Zukunft ein flüssiges PCB-Design geben wird - viel Glück dabei! Wenn es doch nur gute Produkte gäbe, die mit all diesen herausragenden PCBs betrieben werden könnten.

Wenn Sie die nächste intelligente Gabel oder Socke entwerfen, benötigen Sie eine intelligente Software. CircuitStudio setzt, so wie Sie beim PCB-Design bis an die Grenze gehen, neue Maßstäbe im Bereich der PCB-Design-Software. Das hört sich für mich wie die ideale Kombination an. Aber bitte stellen Sie keine PCBs für Roboter her, die uns alle umbringen können.

Haben Sie noch Fragen dazu, warum CircuitStudio die richtige Wahl für Sie ist? Dann rufen Sie einen Experten bei Altium an.