Bild 1: Eine moderne Straßenbeleuchtung kann gleichzeitig auch als Ladestation dienen.

Bild 1: Eine moderne Straßenbeleuchtung kann gleichzeitig auch als Ladestation dienen. Smight

Als ein Teil des Internets der Dinge kann die Straßenbeleuchtung von morgen sehr viel mehr als nur die Straße beleuchten: Elektrofahrzeuge laden, Umweltdaten erfassen, Hilfe herbeirufen  und öffentliches WLAN  bereitstellen sind nur einige Beispiele (Bild 1). Eine solche multifunktionale Beleuchtung zu entwickeln, ist das Ziel von Smight, einem Startup des Energieversorgers EnBW. Beim Projektstart im Jahr 2014 ging es bei Smight – die Abkürzung steht für Smart City Light – noch primär darum, öffentlich frei zugängliches WLAN in bestehende Straßenbeleuchtungen zu integrieren. Doch dann kamen weitere Anwendungsideen hinzu: eine Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge, eine Notruffunktion für Passanten sowie die Integration von Umweltsensorik.

Flexibles Anpassen und Ausprobieren

Bild 2: Das Tinkerforge-Baukastensystem besteht aus verschiedenen steckbaren Modulen.

Bild 2: Das Tinkerforge-Baukastensystem besteht aus verschiedenen steckbaren Modulen. Tinkerforge

Schnell war klar, dass während des Projekts immer wieder neue Anforderungen an das System gestellt werden würden und somit das System laufend an die neuen Anforderungen angepasst werden müsste – zum Beispiel mittels geänderter oder ergänzender Sensoren. Die Entwicklung über klassische Hardware-Prototypen war daher keine Option, da diese Prototypen immer wieder hätten angepasst oder neu entwickelt werden müssten. Ein flexibles Anpassen und Ausprobieren neuer Ideen wäre somit nicht möglich gewesen.

Um dieses Dilemma zu lösen, suchte das Smight-Team nach einer Möglichkeit, ihr System möglichst flexibel und kostengünstig aufbauen zu können, ohne die Notwendigkeit für eine eigene Hardwareentwicklung. Mit Tinkerforge hat sich das Team für eine Lösung entschieden, die sowohl die Steuerung des Laternenmastes übernehmen konnte, als auch direkt die notwendigen Komponenten bot, um das Umweltsensorsystem aufzubauen. Tinkerforge ist ein Baukastensystem, das aus verschiedenen steckbaren Modulen besteht (Bild 2). Jedes Modul besitzt eine spezielle Aufgabe – von der Messung der Umgebungstemperatur bis hin zur Ansteuerung verschiedener Motortypen. Das Baukastensystem verfügt aktuell über 70 verschiedene Module, darunter diverse Sensoren, Motorsteuerungen, I/O- und Schnittstellenmodule. Der Preis der meisten Module liegt dabei unter 20 Euro.

Je nach Bedarf kann der Anwender sein individuelles System einfach über die Kombination der benötigten Module zusammenstellen. Eine anwendungsspezifische Hardwareentwicklung entfällt somit. Im Gegensatz zu der klassischen Entwicklung mittels Prototypen lässt sich das System auch jederzeit leicht an neue Anforderungen anpassen. Dazu müssen nur neue Module hinzugesteckt und nicht mehr benötigte Module entfernt werden. Ein weiterer Vorteil des Baukastensystems ist es, dass keine Embedded-Programmierung erfolgen muss. Softwareseitig stehen Bibliotheken für die Programmiersprachen C/C++, C#, Delphi/Lazarus, Java, Javascript, Labview, Mathematica, Matlab/Octave, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell und Visual Basic .NET zur Verfügung. Damit ist eine einfache Steuerung der Module über Hochsprachen möglich.

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