Die Funktionsweise einer ausgewachsenen Smart Home Lösung ist oftmals sogar für Technikbegeisterte ein Buch mit sieben Siegeln. Conrad möchte dies mit der FlowPaw-Platine, einigen Modulen und einer passenden Programmiersoftware ändern. Was man alles lernen kann und ob das Zusammenspiel gut funktioniert, zeigen wir im folgenden Ratgeber.

 

Das Conrad „Internet der Dinge Lernpaket“ (Conrad-Link) besteht aus einer tatzenförmigen Basisstation und acht verschiedenen Sensoren und Aktoren. Die zugehörige Software wird auf einem USB-Stick mitgeliefert. Für die Verbindung zum PC liegt zudem ein ausrollbares USB-Kabel bei. Des Weiteren wird eine bebilderte, leicht verständliche Anleitung mitgeliefert.

• Die FlowPaw Platine. Die FlowPaw Platine.
• Die FlowPaw Rückseite. Die FlowPaw Rückseite.
• Die zugehörige FlowStone-Software befindet sich auf einem USB-Stick. Die zugehörige FlowStone-Software befindet sich auf einem USB-Stick.
• Der FlowPaw Näherungssensor. Der FlowPaw Näherungssensor.
• Das FlowPaw Infrarotthermometer. Das FlowPaw Infrarotthermometer.
• Der Flow Beschleunigungssensor. Der Flow Beschleunigungssensor.
• Das FlowPaw Summermodul. Das FlowPaw Summermodul.
• Das FlowPaw Relaismodul. Das FlowPaw Relaismodul.
• Die FlowPaw 8x8 Matrixanzeige. Die FlowPaw 8x8 Matrixanzeige.
• Die FlowPaw 7-Segmentanzeige. Die FlowPaw 7-Segmentanzeige.
• Das FlowPaw Bluetoothmodul. Das FlowPaw Bluetoothmodul.
• Das Kabel kann auseinander gezogen werden. Das Kabel kann auseinander gezogen werden.
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Die Inbetriebnahme gestaltet sich sehr einfach. Hierzu wird die Hauptplatine mit den gewünschten Sensoren bzw. Aktoren bestückt und danach mithilfe des mitgelieferten Mini-USB-Kabels mit einem PC verbunden. Damit der Windows-PC auch etwas mit dem angeschlossenen Gerät anfangen kann, muss zuerst der dazugehörige Treiber und die FlowStone-Software installiert werden. Beides befindet sich auf dem mitgelieferten USB-Stick.

• Die "setupFlowStoneSTEM_DEU...exe" ausführen. Die "setupFlowStoneSTEM_DEU...exe" ausführen.
• Den Installationsanweisungen folgen folgen. Den Installationsanweisungen folgen folgen.
• Installationspfad wählen. Installationspfad wählen.
• Fertig. Fertig.
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Wurde die Software installiert und die Platine an den PC angeschlossen, ist es ratsam, zunächst die Firmware zu aktualisieren. Hierfür prüfen wir zuerst, welche Firmwareversion sich aktuell auf dem Gerät befindet, indem wir die Datei „versionsnummer.sfm“ ausführen. Diese Datei befindet sich auf dem mitgelieferten Stick im Ordner „Uebungen“. Wird die Datei ausgeführt, öffnet sich die Programmierungssoftware mit dem fertig eingerichteten Programm zum Ermitteln der Versionsnummer.

• Auf dem USB-Stick den Ordner Uebungen auswählen. Auf dem USB-Stick den Ordner Uebungen auswählen.
• Die Datei "versionsnummer.fsm" auswählen. Die Datei "versionsnummer.fsm" auswählen.
• Die FlowPAW-Platine anschießen und anschließend auf den roten Button klicken. Die FlowPAW-Platine anschießen und anschließend auf den roten Button klicken.
• Die Versionsnummer wird angezeigt. Die Versionsnummer wird angezeigt.
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Wurde die Versionsnummer ermittelt, muss die Geräteversionsnummer mit der Nummer des verfügbaren Updates verglichen werden. Hierzu öffnen wir den „Firmware“-Ordner auf dem USB-Stick und vergleichen die dort angezeigte Nummer mit der Eigenen. Wird ein Update benötigt, klicken wir in diesem Ordner die „mikroBootloader USB HID.exe“-Datei an. Es ist außerdem ratsam, auch einen Blick in den „Firmware-Guide“ zu werfen – dieser ist jedoch nur auf Englisch verfügbar.

• Den Firmwareordner öffnen. Den Firmwareordner öffnen.
• Der Firmware-Guide ist sehr hilfreich. Der Firmware-Guide ist sehr hilfreich.
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Beim eigentlichen Firmwareupdate ist ein wenig Konzentration gefordert. Zuerst muss der Taster des ersten Schnittstellenplatzes gedrückt und gehalten werden. Beinahe im gleichen Atemzug muss auch der Resettaster gedrückt und gehalten werden. Sind beide Taster gedrückt, kann der Resettaster auch schon wieder losgelassen werden. Das USB-Port-Symbol in der Firmwaresoftware sollte jetzt rot markiert sein. Nun muss schnell auf „Connect“ geklickt werden. Hat alles geklappt, ist die Software mit dem Flowpaw-Pad verbunden. Nun wählen wir über den nächsten Button die Hex-Datei mit der neuen Firmware aus und klicken auf „Begin uploading“. Nach wenigen Sekunden ist alles erledigt und es erscheint eine Statusmeldung. Die Firmwareaktualisierungssoftware kann beendet werden.

• Die Updatesoftware öffnen. Die Updatesoftware öffnen.
• Zuerst muss der Taster des ersten Schnittstellenplatzes gedrückt und gehalten werden. Beinahe im gleichen Atemzug muss auch der Resettaster gedrückt und gehalten werden. Sind beide Taster gedrückt, kann der Resettaster auch schon wieder losgelassen werden. Zuerst muss der Taster des ersten Schnittstellenplatzes gedrückt und gehalten werden. Beinahe im gleichen Atemzug muss auch der Resettaster gedrückt und gehalten werden. Sind beide Taster gedrückt, kann der Resettaster auch schon wieder losgelassen werden.
• Das USB-Logo ist nun rot markiert. Nun auf Connect klicken. Das USB-Logo ist nun rot markiert. Nun auf Connect klicken.
• Die neue Firmware-Hex-Datei auswählen. Die neue Firmware-Hex-Datei auswählen.
• Die neue Firmware-Hex-Datei auswählen. Die neue Firmware-Hex-Datei auswählen.
• Begin uploading anklicken. Begin uploading anklicken.
• Kurz abwarten. Kurz abwarten.
• Fertig. Fertig.
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Die FlowPaw-Platine dient als Basisstation, welche Mithilfe von Modulen erweitert werden kann. Dem Conrad „Internet der Dinge Lernpaket“ liegen insgesamt acht verschiedene Module bei, welche wir im folgenden Abschnitt genauer vorstellen werden.

• Die FlowPaw Platine. Die FlowPaw Platine.
• Auf der Rückseite sind Gummifüßchen angebracht. Auf der Rückseite sind Gummifüßchen angebracht.
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Das Buetooth-Modul soll die drahtlose Datenübertragung zwischen der STONE CLOUD-Software und dem FlowPaw ermöglichen. Leider geht aus den Unterlagen bisher nicht eindeutig hervor, wie genau diese Verbindung eingerichtet werden muss. Auf Nachfrage wurde uns aber versichert, dass die fehlenden Informationen zeitnah nachgepflegt werden sollen. Soviel können wir bereits jetzt verraten: Der FlowPaw-Bluetooth-Pin lautet 1234. Alles Weitere werden wir in diesem Artikel ergänzen, sobald uns die nötigen Informationen vorliegen.

• Das FlowPaw Bluetoothmodul. Das FlowPaw Bluetoothmodul.
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Der Näherungssensor erkennt Gegenstände ab einem Abstand von rund 20cm. Im Test erkannte der Sensor alle von uns getesteten Materialien wie Metall, Kunststoff, Pappe, Leder, Glas und sogar unsere Haut.

• Der FlowPaw Näherungssensor. Der FlowPaw Näherungssensor.
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Der Dreiachsenbeschleunigungssensor nimmt Bewegungen in drei verschiedenen Richtungen wahr. Die ermittelten Bewegungsdaten können im Programm genutzt werden.

• Der Flow Beschleunigungssensor. Der Flow Beschleunigungssensor.
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Die 8x8-LED-Matrix-Anzeige kann neben Zahlen, Buchstaben und kleinen Grafiken auch Laufschrift ausgeben.

• Die FlowPaw 8x8 Matrixanzeige. Die FlowPaw 8x8 Matrixanzeige.
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Im Gegensatz zur 8x8-LED-Anzeige kann das 7-Segment-Display „nur“ Zahlen und Buchstaben ausgeben.

• Die FlowPaw 7-Segementanzeige. Die FlowPaw 7-Segementanzeige.
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Das Summermodul eignet sich hervorragend zur Ausgabe von akustischen Signalen. Bei Bedarf kann die Tonfrequenz des Moduls sogar variieren.

• Das FlowPaw Summermodul. Das FlowPaw Summermodul.
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Das Infrarottemperaturmodul kann Temperaturen im Bereich von -70°C und + 380°C berührungslos messen. Dabei kann sowohl die Umgebungs- als auch die Oberflächentemperatur abgerufen werden. Das Thermometer stellt die ermittelten Werte ohne wahrnehmbare Verzögerung zur Verfügung.

• Das FlowPaw Infrarotthermometer. Das FlowPaw Infrarotthermometer.
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Das Relaismodul stellt zwei Lastrelais (5A-250VAC / 5A-30VDC) zur Verfügung, welche externe Verbraucher ein- und ausschalten können. Jedem Relais steht zudem eine kleine SMD-LED zur Seite, welche im eingeschalteten Zustand leuchtet. Aus Sicherheitsgründen sollten die Relais nicht mit Spannungen über 48 Volt betrieben werden, da sonst, aufgrund der freiliegenden Anschlüsse, Lebensgefahr besteht.

• Das FlowPaw Relaismodul. Das FlowPaw Relaismodul.
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Im digitalen Zeitalter stellt die greifbare Hardware nur noch einen Teil des eigentlichen Gerätes dar. Der andere Teil besteht aus der Software, welche normalerweise nur von gelernten Programmierern erstellt werden kann. Bei STONE CLOUD handelt es sich um eine Programmierumgebung, welche maschinennahe Programmierung über eine grafische Oberfläche ermöglicht. Die verschiedenen Funktionen können also aus einem Funktionskatalog ausgewählt und dann frei nach Belieben per Drag and Drop miteinander kombiniert werden. Umso tiefer man sich in die Software einarbeitet, umso mehr kann auch von Hand erledigt und frei angepasst werden. Anfängern stehen fertige Programme inklusive Erklärungstext zur Verfügung, welche zudem frei angepasst werden können.

• Die StoneCloud-Programmierumgebung. Die StoneCloud-Programmierumgebung.
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Die Lernmaterialien sind ein wichtiger Bestandteil des Lernpaketes. Auf insgesamt 24 Seiten werden die wichtigsten Funktionsweisen und Grundlagenwissen vermittelt. Darüber hinaus stehen insgesamt sechs Beispielprogramme bereit. Der Aufbau der Broschüre gefiel uns gut, an der einen oder anderen Stelle hätten wir uns allerdings einige zusätzliche Informationen gewünscht. Eine Erklärung zur Bluetootheinrichtung fehlte komplett und auch der Näherungssensor wurde nur stiefmütterlich in den Lernunterlagen berücksichtigt. Die Lehrunterlagen können also nicht als reine Schritt für Schritt-Anleitung, sondern eher als Grundlageninformation angesehen werden.

• Im Heft sind Grundlagenwissen und nützliche Tipps zum FlowPaw-System zu finden. Im Heft sind Grundlagenwissen und nützliche Tipps zum FlowPaw-System zu finden.
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Mit den über die Broschüre erlangten Kenntnissen kann aber „problemlos“ mit den 25 zusätzlichen Beispielprogrammen experimentiert werden, welche zusammen mit der STONE CLOUD Software installiert werden. Diese englischsprachigen Programme sind in den „Eigenen Dokumenten“ im Ordner „FlowStone\FlowPaw Examples“ zu finden. Kreative Köpfe und mutige Bastler können mit den erlernten Fähigkeiten wirklich tolle Dinge herstellen. Im Internet (Link) finden sich einige Beispiele für verschiedene Einsatzmöglichkeiten.

• Die voll bestückte Hauptplatine direkt nach dem Einschalten. Die voll bestückte Hauptplatine direkt nach dem Einschalten.
• Status-LEDs vereinfachen die "Arbeit" mit dem System enorm. Status-LEDs vereinfachen die "Arbeit" mit dem System enorm.
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Neben den im Lieferumfang enthaltenen Modulen sind noch einige andere Sensoren und Aktoren verfügbar bzw. geplant. Auf der FlowPaw-Webseite finden sich bereits 20 Module (Link). Wann diese verfügbar sein werden, konnten wir bisher jedoch noch nicht in Erfahrung bringen.

 

Mit dem „Internet der Dinge Lernpaket“ (Amazon Link) sollten auch Technikanfänger und Nicht-Mathematiker die prinzipielle IT-Denkweise verinnerlichen können. Etwas Fleiß vorausgesetzt, können mit den FlowPaw-Komponenten und der Software wirklich eine Menge Funktionen umgesetzt werden. Viele praktische Nutzungsbeispiele finden sich mittlerweile im Internet. Über das Relaismodul könnten sogar, relativ unkompliziert, Schaltbefehle an ausgewachsene Heimautomationssysteme von HomeMatic oder Digitalstrom weitergegeben werden. Wissbegierigen, Bastlern und Schülern können wir das System ans Herz legen. Denn die leichten Schwächen des mitgelieferten Lernmaterials können durch Fleiß und Eigeninteresse locker ausgeglichen werden.