SENSOR-AKTUATOR-NETZWERK
Basierend auf den Technologien des Internets der Dinge (IoT) wurde ein generisches IoT Toolkit für die Feld- und Designforschung entwickelt. Es besteht aus einem Netzwerk von Knotenpunkten, die aus Sensoren, Aktuatoren, Prozessoren und weiteren Komponenten aufgebaut sind. Die Sensoren erfassen Aktivitäten und Zustandsänderungen der Untersuchungsgebiete (z.B. Bild, Ton, Bewegung, Distanz, Temperatur, Feuchtigkeit) und Aktuatoren (z.B. Motoren, Lautsprecher, Lampen) wirken aktiv darauf ein. Energieversorgungseinheiten (z.B. Akkus, Solar-Panels) und Netzwerkmodule (z.B. LoRaWAN- und 4/5G-Mobilnetzwerke) dienen der Stromversorgung und Vernetzung.
Das IoT Toolkit wurde im Rahmen der gestalterischen Interventionen im Feld eingerichtet und fungierte so als medientechnologische Infrastruktur. Der Einsatz von Technologie erfolgte aber in kritischer Abgrenzung vom kommerziellen und technophilen ‘Smart’-Paradigma. Mit den Sensoren wurde die lokale Lebenswelt erfasst (Monitoring), die Daten mit der Software 'Explore' analysiert und im Atlas 'Discover' für die Öffentlichkeit präsentiert. Die Aktuatoren führten die ausgewerteten Messwerte in die physische Umgebung zurück und trugen so zur Gestaltung eines ‘Response-able Environment’ (statt ‘smart’ oder ‘responsive’) mit erweiterter Kommunikationsfähigkeit und Handlungsmacht bei.
PAX-Counter: geöffnete elektrische Anschlussbox mit elektronischen Bauteilen inklusive integrierter Antenne.
LED-Aktuator: geöffnete elektrische Anschlussbox mit elektronischen Bauteilen inklusive LED-Lampenring.
OPEN IOT TOOLKIT
Für die Entwicklung haben wir soweit wie möglich Open Software und Open Hardware verwendet oder mit einfachen, günstigen Komponenten gearbeitet. Damit die Geräte im Do-it-yourself-Verfahren zusammengebaut und von Laien genutzt werden können, wurden die Erkenntnisse und Anleitungen als Open Data behandelt und auf der Entwicklungsplattform Github (github.com/mitwelten) dokumentiert. Zuerst entwickelten wir das generische IoT Toolkit und die entsprechende Softwareumgebung, die für das Biodiversitätsmonitoring verwendet werden können. Im Rahmen interdisziplinärer Workshops wurden die Knotenpunkte produziert, um ihren Einsatz für Citizen Science zu überprüfen.
Darauf aufbauend führten wir sensorbasierte Experimente in den Feldstudien durch, die die Erkennung von Leitarten oder -familien ermöglichten (Insekten und Vögel), um Rückschlüsse auf die ökologische Qualität der Biodiversität zu ziehen. Mithilfe der Sensoren und Aktuatoren führten wir Design-Interventionen durch, um die Forschungsergebnisse für die breite Öffentlichkeit greifbarer zu machen. Es wurden verschiedene beziehungsfördernde Medienformate gestaltet, mit denen direkt auf die Forschungsdatenbank zugegriffen und partizipative Installationen im öffentlichen Raum aufgebaut werden konnten.
PAX-Counter: letzte Designversion mit integriertem Solarpanel.
LED-Aktuator: erlaubt die Codierung mit Helligkeit und RGB-Farben.
IOT TOOLKIT
Das PDF Dokument beschreibt das IoT Toolkit, das aus Sensoren, Aktoren und Prozessoren besteht, die in den drei Fallstudien entwickelt und eingesetzt wurden.
APPLIKATIONEN
Die Explore App App wird für die explorative Datenanalyse verwendet. Die App Discover App stellt die Ergebnisse der Feldstudien für die Öffentlichkeit zur Verfügung.
SOFTWARE ENVIRONMENT
Das PDF Dokument beschreibt die Softwareumgebung, die zusammen mit dem IoT Toolkit entwickelt wurde, einschliesslich der Dienste, Speicherinfrastruktur, Webanwendungen und mobilen Anwendungen
TEAM TECHNOLOGIE & ENTWICKLUNG
Leitung: Thomas Amberg
Institut für Mobile und Verteilte Systeme
Hochschule für Technik FHNW
Bahnhofstrasse 6, 5210 Windisch
