Categories
Arduino IoT

Science Hack Day Eindhoven 2013

Missie

Wat kun je met een team dat elkaar nog niet kent in 32 uur aaneengesloten voor elkaar krijgen? Dat was mijn insteek voor de deelname aan de Science Hack Day Eindhoven 2013.

De voorbereiding

In 2012 nam ik voor het eerst deel aan deze Hackathon, georganiseerd door het MAD emergent art center. Ter plekke werden teams samengesteld en onderwerpen bedacht. En hoewel ons team dat jaar in de prijzen viel realiseerde ik me dat 32 uur erg kort is om iets leuks neer te zetten, zeker als je daar ook een stuk hardware bij wilt realiseren.

Dit jaar wilde ik het dan ook anders aanpakken. Dat wil zeggen, tevoren een project definieren, te voren een team samenstellen en tevoren ervoor zorgen dat alle benodigde materialen beschikbaar zijn. De daadwerkelijke realisatie dient uiteraard tijdens de hackathon te gebeuren. En zo geschiedde. Ben Schueler ken ik nog uit de CFT-tijd en toen ik TMC werkondernemer was, Edwin Miltenburg ken ik uit de mijn docent periode bij de CMD opleiding van Avans. Beiden zeiden spontaan ja toen ik ze vroeg. Het project bood zich bij toeval aan toen Bart de Vries mij opbelde omdat hij graag meer over Arduino wilde weten voor een prototype dat hij wilde bouwen. Samen besloten we zijn Celebita-Fresta concept in te zetten voor de Hackathon en dus maakten we alvast een lijstje met hardware benodigdheden die Bart vervolgens nog snel heeft aangeschaft.

De hackathon

Vrijdagochtend, de hackathon begint bijna en de teamleden komen een voor een binnen. Na een korte kennismaking (wie-is-wie-en-wat-doet-ie-zoal) begint de hackathon met een kick-off en een lightning-talk. Het totaal aantal deelnemers blijkt ca 50, voor- namelijk van het mannelijke soort. Thema van deze hackathon is: ‘stad van de toekomst’ met 3 sub-thema’s; ‘energy’, ‘health’ en ‘mobility’. Na de kick-off worden ideeën geïnventariseerd en teams samengesteld. Voor ons niet meer zo relevant want ons team is al compleet en een concreet idee hebben we ook al. Wij besteden die tijd dan ook vooral aan ‘wat willen/kunnen we de komende 32 uur precies realiseren’, ‘wat wordt op hoofdlijnen de architectuur’ en ‘wie kan/doet wat’. De plezierige sfeer waarmee onze aftrap plaats vindt zou kenmerkend blijken voor de verdere verloop van de onderlinge samenwerking; respect, realisme en resultaat, en dat geheel natuurlijk overgoten met een hele emmer “fun”. Dat geldt overigens ook voor de andere projecten, deze hackathon kenmerkt zich door een mix van nieuwsgierigheid, plezier en een enorme drive om iets leuks te realiseren. Natuurlijk dragen de enthousiaste lightning talks van Carmin Karasic (van Baltan laboratories), Margot Nijkamp (van Red Bluejay Foundation) en van Koen Aben (van ASCeindhoven) bij aan spirit van de dag.

In de loop van vrijdagmiddag komt ook een journaliste van het Eindhovens Dagblad op bezoek, maakt een rondje langs de projecten, interviewt verschillende deelnemers en staat opvallend lang stil bij ons project. Alle teamleden vertellen enthousiast hun verhaal en beantwoorden gretig alle vragen van de journaliste. Later die middag komt ook de fotograaf van het ED nog snel even langs.

Ondertussen gaat het ontwikkelen onverstoord door. Electronica wordt gesoldeerd, de webinterface komt stukje bij beetje tot leven en de embedded software wordt op 3 Arduino’s tegelijkertijd ontwikkeld. Vooralsnog verloopt alles erg voor- spoedig. We plannen om tot uiterlijk 22:00 door te gaan, daarna thuis te slapen en de volgende ochtend om 9:00 weer fris van start te kunnen om alle losse delen netjes te integreren. Maar net zoals met “echte” projecten loopt niet alles geheel volgens plan. We worden ons bewust van de 80/20 regel; 80% van wat je wilt bereiken doe je in 20% van de tijd en de resterende 20% van de einddoel je nog kost 80% van je tijd. Om 22:00 besluiten we nog even door te gaan en om 23:00 weer. Om 24:00 trekken we de conclusie dat naar huis gaan om te slapen verloren tijd is en stropen we de mouwen nog maar eens op. Om 02:00 nemen sommigen nog even een power-nap (de 1e keer in ruim 50 jaar dat ik op school blijf slapen) en vanaf dan is het vooral doorgaan op karakter, het lijkt wel top-sport :-).

Zaterdagochtend blijkt ons project prominent in het nieuws, als eerste op de website van het Eindhovens Dagblad en later ook in de papieren versie. ‘Slimme ideeen’ en ‘knappe koppen’ luidt de kop. De reacties via twitter en facebook stromen binnen, we worden er uiteraard verlegen van. Maar ons project is nog niet af en er moet nog best het nodige gebeuren voor de eind- presentatie (deadline is 15:00 sharp). Bart gaat aan de slag met de piepschuim behuizing en stapje-voor-stapje wordt alles ingebouwd. Parallel daaraan regelt Ben de software integratie. Maar integreren op een Arduino Mega van software die in eerste instantie op een Arduino Uno is ontwikkeld levert is alles behalve straight-forward. Het kost de nodige discussies, kopjes koffie en af-en-toe een fresh-air-stick, maar 1-voor-1 overwinnen we (vooral door de vindingrijkheid van Ben) elk hobbeltje en lukt het om het systeem 5 minuten voor de eindpresentatie up&running te krijgen.

Maar terwijl Bart als eerste zijn presentatie voor de jury aan het houden is blijkt er in de opstelling toch nog ergens iets fout te gaan. Met het zweet in de handen weet Edwin de zaak deze keer te redden, maar waarschijnlijk dat niemand daar iets van gemerkt heeft. De presentatie maakt indruk en de bijbehorende demo zeker ook. “Fresta“, zoals het concept genoemd wordt, is geboren. Rood-Blauw licht op een tomatenplantje in een groentekweekkast voor op de vensterbank (Urban farming) is een product waar de jury toekomst in ziet. En dat je voortgang op afstand kunt monitoren en in een “social community” recepten kunt uitwisselen is helemaal van deze tijd (Internet of Things). Al met al volgens de jury goed voor het toekennen van de beste ‘Health’ hack en de beste ‘Design’ hack.

De follow-up

Het project heeft in de week na de hackathon nog het nodige aan publiciteit gehad, o.a. nogmaals een artikel in het ED. Daarnaast was “Fresta’ te zien in de stads-bibliotheek en werd erover gesproken tijdens een interview door Omroep Brabant. Edwin schreef er zijn eigen technische blog over en Ben mocht het project presenteren tijdens de “connecting CTO’s” bijeenkomst van TMC. Bart houdt binnenkort een presentatie tijdens het aanstaande urban farming event in Eindhoven. En ikzelf? Ik heb vooral bijzonder veel plezier gehad en veel geleerd: “een techneut wil vooral graag scheppend bezig zijn”.

En voor wie wil volgen hoe het verder gaat, houd vooral de website “Celebita.com” in de gaten.

Categories
Arduino Column IoT

Internet of Things – wordt de publieke ruimte “public domain”?

Opmerkelijk hoe technologie in een relatief korte periode kan evalueren. Lees hoe het internet zich de afgelopen 50 jaar heeft ontwikkeld van een spin-off van de koude oorlog tot een technologie die de fysieke wereld toegankelijk maakt voor het grote publiek.

Een korte geschiedenis (zie wikipedia voor details)

Het ontstaan van het internet gaat terug naar het einde van de jaren 60. Als gevolg van de koude oorlog werd binnen het ARPA project een computernetwerk ontwikkeld. Dit ARPAnet was bedoeld om de schaarse mainframe computers van Amerikaanse universiteiten te kunnen laten samenwerken voor de ontwikkeling van de geavanceerde Amerikaanse defensie technologie. Het ARPA protocol is later verfijnd en resulteerde o.a. in het tot op de dag van vandaag gebruikte TCP/IP protocol.

Pas veel later, in de jaren 90, werd m.n. door Tim Berners-Lee, wetenschapper bij het CERN in Zwitserland, het zgn. hypertext transfer protocol (http) ontwikkeld. Internetgebruikers hoefden elektronische documenten niet langer lineair (van begin tot achter) door te nemen maar konden nu ad hoc (middels hyperlinks) door’klikken’ naar andere passages binnen hetzelfde document of naar een ander document dat op een willekeurige andere computer ergens anders op de wereld was opgeslagen. Kort daarna is hieruit het bekende World Wide Web (WWW) gegroeid en tegenwoordig is door’klikken’ de gewoonste zaak van de wereld.

Medio jaren 1990, na de introductie van MS Windows95 en met name door de lancering van Internet Explorer (IE3), kwamen het internet en het WWW beschikbaar voor het grote publiek. Het WWW wordt daarom ook wel “het internet der mensen” genoemd. Het aantal internetaansluitingen groeide hierdoor exponentieel. Nu, anno 2012, zijn er zelfs zoveel aansluitingen dat het oorspronkelijke IPv4 protocol niet meer voldoende (2^32 = 4 miljard!) adressen kent om iedereen aan te kunnen sluiten. Met de komst van IPv6 (met 2^128 adressen) lijkt dit probleem voorlopig weer even opgelost.

 

 

The Internet Of Things (IoT)

In 1999 ontstond het idee dat niet alleen mensen maar dat ook allerlei apparaten en andere “dingen” met het internet gekoppeld zouden kunnen worden; the Internet of Things. Denk bijvoorbeeld aan een weerstation dat zijn meetgegevens volautomatisch op een eigen website publiceert. Of het kopieerapparaat dat automatisch een seintje aan de service-afdeling geeft zodra er onderhoud nodig is, of de slimme meter in de meterkast die automatisch de GWL standen doorgeeft aan de leveranciers, of de inbraakbeveiliging die op afstand kan worden bediend en bewaakt. In 1999 leek dit allemaal nog erg futuristisch maar het Internet of Things (IoT) is inmiddels volop realiteit. En de schattingen lopen uiteen, maar in 2020 zullen naar verwachting 20-50 biljoen apparaten met het internet verbonden zullen zijn. De techniek is er klaar voor en business opportunities zijn er volop. Denk bijvoorbeeld aan de toenemende behoefte aan comfort en veiligheid en aan telezorg, maar ook aan de opkomst van het Smart Grid.

Zelf snel iets bouwen

Voor het bouwen van een eenvoudig IoT apparaat zijn tegenwoordig veel standaard bouwblokken voorhanden. Met name het Arduino platform is erg populair, een open source hardware platform dat wereldwijd omarmd wordt door onderwijsinstellingen, rapid-prototype bouwers en door ontwerpers van interactieve kunst. Maar ook de Mbed en de Raspberry Pi hardware platformen zijn razend populair. Een standaard Arduino UNO, voorzien van een ethernetshield en wat sensoren is voldoende om snel iets leuks te realiseren. En ook voor de ontwikkeling van de benodigde software zijn voldoende open-source bibliotheken beschikbaar. Ideale platformen dus voor Creatieve Technologen.

Cloud services

bronlocaties van Cosm sensordata

Nog veel leuker is het beschikbaar zijn van cloud services voor het verzamelen, bundelen en voor het visualiseren van allerlei meetdata. Voorbeelden hiervan zijn Cosm (voorheen Pachuba) en Nimbits. Beiden bieden een op het http-protocol gebaseerde API die eenvoudig in een Arduino omgeving is te implementeren. Hiermee kun je je eigen meetdata versturen en visualiseren en triggers (eventueel via Twitter) laten versturen als grenswaardes overschreden worden.

Het boek “building the internet of things with Arduino” geeft een heldere uitleg over hoe je dit kunt aanpakken. Ikzelf heb inmiddels mede op basis van dit boek een TweepMachine gebouwd die meetwaardes uit mijn lab en ook twitterberichten verstuurt en die ook reageert op naar hem verstuurde twitterberichten. Hierover meer binnenkort in een volgende blog.

Intussen zou je ook alvast eens het kick-starter-fundedair quality egg‘ project kunnen bestuderen.