Warum nicht auch im industriellen Umfeld nutzen: Die Bedienung per Smartphone über dessen Sensorik.

Warum nicht auch im industriellen Umfeld nutzen: Die Bedienung per Smartphone über dessen Sensorik.Tobyrich

Das erste mit Smartphone gesteuerte Flugzeug, das Smart Plane, das im Oktober 2013 auf den Markt kam, hebt mithilfe von des Unternehmens Tobyrich ab, das neben der Bedien-­App auch die notwendige Elektronik für das Flugzeug entwickelte. Hierbei profitiert das Unternehmen von seiner Wertschöpfungskette: Beginnend vom Platinendesign, der App- und Firmware-Programmierung bis zur kompletten CAD-Entwicklung der dazugehörigen Hardware und deren kostengünstigen Fertigung.

Kerntechnologie ist das Smartlink-System – eine Steuerungs-App für Smartphones und Tablets mit der über Bluetooth Smart (BLE) verschiedene Steuerungsplatinen angesteuert werden. Das prominenteste Beispiel ist der App-gesteuerte Papierflieger Powerup 3.0 der amerikanischen Firma Tailor Toys. Tobyrich lieferte dafür auf Basis des Smartlink-Systems eine individualisierte Steuerungslösung. Die im Smart Plane verbautet Lite-Platine wiegt 0,9 g bei einer Größe von 13 mal 11 mm und einer Platinenstärke von 0,2 mm. Die aktuelleren Versionen bauen noch kleiner und leichter – bei größerer Rechenleistung. Die Mini-Boards sind der Applikation entsprechend mit der passenden Sensorik ausgestattet, zum Beispiel mit Beschleunigungssensoren oder Gyroskopen. Das Design passt Tobyrich individuell den Anforderungen an. Die Lite-Platine bietet insgesamt drei GPOs und einen Lithium-Polymer Charge Management Controller. Mit ihm kann der Flugzeug-Akku über einen Micro-USB-­Anschluss geladen werden. Bereits ab Werk ist ein Bootloader auf der Platine installiert, der es ermöglicht, bei der ersten Inbetriebnahme die jeweils aktuelle Firmware mithilfe des Smartphones über Bluetooth Smart zu installieren.

Wer hoch hinaus will, braucht winzige Elek­tronik: Kein Gramm schwer, bietet das Modul dennoch genügend Rechenleistung für die Ansteu­erung der Flugzeugaktoren und automatische Flugstabilisierung.

Wer hoch hinaus will, braucht winzige Elek­tronik: Kein Gramm schwer, bietet das Modul dennoch genügend Rechenleistung für die Ansteu­erung der Flugzeugaktoren und automatische Flugstabilisierung.Tobyrich

Obwohl Bluetooth Smart primär für die energieeffiziente Übertragung kleiner Daten­mengen dient, ist das Unternehmen in der Lage, diese Technologie so zu nutzen, dass die Datenübertragung in Echtzeit und mit einer Reichweite von bis zu 90 m möglich ist – wichtige Voraussetzungen, um die Technik auch im industriellen Umfeld zu nutzen.

Die Steuerungs-App

Um das Flugerlebnis mit dem Smart Plane so realistisch wie möglich zu gestalten, ähnelt die Steuerungs-App dem Cockpit eines echten Flugzeugs. Der Verbindungsaufbau von App und Smart Plane erfolgt via ‚Touch&Go‘: der Pilot startet die Steuerungs-App und hält sein Smartphone an das Flugzeug. Die Verbindungsaufnahme erfolgt automatisch und die App liest die Daten bezüglich Hardware, Software, Firmware und Signalstärke aus. Sind alle Daten stimmig, wird das Interface geladen und die App übernimmt die Kontrolle der Platine und somit über das Flugzeug. Touch&Go erlaubt eine effi­ziente Verbindungsaufnahme zwischen Smartphone und Flugzeug.

Die vom Nutzer über das Smartphone generierten Steuersignale (Drehen, Kippen) sendet die App in Echtzeit an das Flugzeug. Die Motorleistung wird mit dem Daumen reguliert, während man das Flugzeug durch Neigung mithilfe der Bewe­gungssensoren des Smartphones steuert. Zur Steigerung der Flugstabilität wurde ein Flight-Assist entwickelt, der über automatische Ruderbewegungen und Motoransteuerung kritische Flug­zustände soweit wie möglich reduziert.

Flugsimulator fürs Smartphone: Durch Drehen und Kippen wird das Flugzeug über die App ­gesteuert. Die Bedien-App nutzt über eine API die Sensorik des Smartphones zur Steuerung der Flugzeugbewegungen; warum nicht auch Maschinen und Aggregate?

Flugsimulator fürs Smartphone: Durch Drehen und Kippen wird das Flugzeug über die App ­gesteuert. Die Bedien-App nutzt über eine API die Sensorik des Smartphones zur Steuerung der Flugzeugbewegungen; warum nicht auch Maschinen und Aggregate?
Tobyrich

Die Kommunikation zwischen Platine und App nutzt das Standard-Bluetooth Gatt (Generic Attribute Profile) kombiniert mit einem internen Protokoll (Service). Dieser Service ist offen und einfach gehalten, sodass sich die Hardware auch über andere Apps steuern lässt.

Durch Bluetooth Smart wird die Steuerung jeglicher Art von Geräten im privaten und professionellen Gebrauch effizient und benutzerfreundlich. Geringer Stromverbrauch, große Reichweiten und eine kostengünstige Architektur werden der mobilen Steuerungstechnik den Durchbruch verschaffen – zumindest im Bereich Unterhaltungselektronik. Dagegen sucht die Industrie noch abwartend nach der richtigen Plattform.