Hopen op Helios hype...

In de wandelgangen van FHI gooide Andries Lohmeijer het eerste balletje op. De gadget... dat was wel iets voor zijn bedrijf KITT Engineering. Al in 2011 presenteerde hij zijn idee voor de Helios: een Arduino-compatibele schakeling met WiFi die onder meer licht en temperatuur meet.

Tijdens zijn presentatie wist Lohmeijer duidelijk te maken dat bij de Helios het mes aan twee kanten snijdt: "Ik heb het idee verkocht als een equivalent van Haarlemmer olie: 'overal goed voor'. De schakeling is nuttig en ook ná de beurs nog leuk. Hij spreekt een breed publiek aan en is in zijn laagdrempeligheid eenvoudig te programmeren. Ook de mogelijkheid om aan te sluiten op community-projecten speelt mee. Verder is de Helios educatief, alle disciplines (hardware, software, testen en meten) worden bediend, en er zitten ook nog eens hightech componenten in."  (klik hier om een eigen, gratis exemplaar te reserveren)

 

Diezelfde hightech componenten vormden eerst nog even een struikelblok. "De WiFi-module bijvoorbeeld is verreweg de duurste component en bleek in eerste instantie een showstopper. Gelukkig kon het project met de ondersteuning van de hoofdsponsor toch doorgaan. Uiteindelijk is het een rekensom: je telt alle bijdragen, fysiek en in natura, bij elkaar en de uitkomst deel je door het aantal gadgets. Daarvoor krijgen de deelnemers, naar evenredigheid, een hoeveelheid klantcontacten terug."

 

Standaard componenten

Bij het design hebben de ontwerpers van KITT Engineering rekening gehouden met de voorwaarde dat de gadget op elke pick&place-machine moest kunnen worden gemaakt. Dat betekende: in principe alle componenten aan een zijde van de print en het gebruik van zo veel mogelijk standaard componenten.

 

 "Elke elektronicafabrikant zou hem kunnen maken", beaamt Lohmeijer. "En als je je een beetje bekommert om reproducability, zal de uitval niet meer dan een procent bedragen. Dat zou op de beurs neerkomen op twintig kapotte gadgets. Die ruil je dan even om. Het wordt natuurlijk wat anders als je er een miljoen zou willen produceren. Dan komt incircuit testability om de hoek kijken, want testen is dan veel belangrijker. Binnen FHI hebben heel wat exposanten op dat gebied expertise in huis, en daarom was er het verzoek om de gadget te voorzien van features die incircuit testen en functioneel testen mogelijk zouden maken. Zo is uit de processor-familie bewust gekozen voor een telg met JTAG-support. Daarbij kwamen we tot de slotsom dat alleen JTAG nog niet alles afdekte. Er moest een pennenbed komen om een aantal stimuli extern te kunnen checken. Dus voor alle I/O-pennen zijn extra testbeds aangebracht om de testability en incircuit programmability op een adapter te kunnen demonstreren. Dat is toegevoegde waarde."

 

"Verder moet de schakeling natuurlijk veilig zijn. Dat hebben we bij DARE!! netjes laten reviewen. De opzet is in principe intrinsiek veilig: als je de batterijen ompoolt, ploft de boel niet uit elkaar. En de EMC-richtlijn wordt ook geëerbiedigd. Er is zelfs ESD-protectie aangebracht, want bij een standaard Arduino hangen de I/O-pennen direct aan de buitenwereld. Daarom is daar extra filtering toegepast. Overigens moet je de naam Arduino eigenlijk niet gebruiken. We hebben het over een (Arduino-compatibele) Atmel core."

 

Open source

De open source hardware Arduino is een beschermde naam die de ontwerpers ervan reserveren voor hun platform. Ze willen de naam niet tegenkomen in (commerciële) derivaten. Maar door aan te sluiten op het Arduino-project kon ontwikkeling van de embedded software wel beperkt blijven. Technisch bleef de Helios daardoor zeer overzichtelijk en makkelijk te ontwerpen en te maken.

 

De Helios meet kleur en lichtsterkte van licht. Daarmee zou je bijvoorbeeld de kleurweergave van een beeldscherm kunnen kalibreren. Met behulp van een laptop of een pc en een micro-usb-kabeltje is de Helios eenvoudig te programmeren. De verbinding met een app op een smartphone of tablet verloopt draadloos: via een WiFi-netwerk. De Helios leent zich bij uitstek voor experimenten, en de steun van de Arduino community draagt daar nog eens aan bij.

 

Stappen

De bezoeker die op E&A zijn gadget ophaalt, moet nog een aantal stappen doorlopen alvorens hij een functionerende Helios in handen heeft. De eerste actie is de JTAG-controle en het programmeren van de processor (flashen van de Arduino bootloader). In volgende stappen volgt het installeren van de software, het ijken van de sensoren voor kleur en temperatuur, het plaatsen van de batterijen en het invoeren van een ID Alias. Op de beurs vindt ook het testen en configureren van de WiFi-module plaats en kan de CRI van de led worden bepaald. ESD- en EMC-tests horen er ook bij en er kan een app worden gedownload naar de eigen smartphone. "Op de beurs wordt de Helios voorzien van een lichtmeetprogramma. Naast uitlezing op de eigen lichtkrant wordt de data daaruit ook verstuurd voor weergave via een app", vult Lohmeijer aan.

 

Educatief platform

Na de beurs is de Helios vooral een eenvoudig meetinstrument en een programmeerplatform met 'community support'. Met de Helios kan de werking van WiFi en het gebruik van geavanceerde sensoren worden gedemonstreerd, alsook de koppeling naar app's op smartphones en tablets. Daarmee is de Helios een educatief platform, niet alleen geschikt voor onderwijs maar ook voor de promotie van techniek in het algemeen, vindt Lohmeijer. Daarom wil hij de Helios ook in eigen beheer gaan uitgeven. "Het is en blijft ons ontwerp, ons product. Dus na de beurs wordt het bij ons een orderable item dat we gaan verkopen via onze website.

 

Er komt overigens ook een support website voor de Helios: heliosgadget.nl. Want wat we een beetje hebben onderschat, is wat je nog in gang moet zetten aan support, voorbeeldprogrammatuur en library-ontwikkeling om een goede starterkit te maken. En nu is het hopen op een Helios hype. Het zou mooi zijn als er een community ontstaat die voor de Helios addities bedenkt: Helios-compatibele software die naar de supportsite wordt geupload en voor anderen weer is te downloaden."

André Weigand

Aameldingen voor Electronics en Automation en de Helios kan hier