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Der Baukasten für die großen Kinder

IoT mit Java 8 und Tinkerforge


IoT und Java 8 sind ein gutes Team. Wir werden uns in diesem Artikel die Grundlagen der Tinkerforge-Elemente und das dafür notwendige Java-API ansehen. Ebenfalls wird Schritt für Schritt ein Raspberry Pi für das hier angesprochene Projekt vorbereitet. ­Eigenen Experimenten steht damit nichts mehr entgegen.

Elektronik hat für einen Softwareentwickler immer den Beigeschmack von Lötkolben und viel filigraner manueller Tätigkeit, bevor man mit dem Eigentlichen, der Softwareentwicklung, beginnen kann. Es gibt aber auch so etwas wie den Legokasten für den Java-Entwickler. Die Rede ist von den Produkten von Tinkerforge. Hier werden dem Entwickler verschiedene Elemente an die Hand gegeben, die je nach Bedarf kombiniert werden können.

Ich werde nun im Folgenden ein wenig auf die Begriffe in dem Bereich eingehen. Basis für alle Aktivitäten sind die Master Bricks. Der Master Brick ist mit einem 32-Bit-ARM-Mikrocontroller ausgestattet und besitzt zwei Aufgaben. Die erste ist es, über die vier vorhandenen Bricklet-Anschlüsse weitere Elemente anzubinden und die Kommunikation damit zu realisieren. Die zweite Aufgabe besteht in der Kommunikation mit der Außenwelt. Wird ein Stapel von Bricks aufgebaut, so arbeitet der untere Brick als Master des Stapels und leitet Daten von z. B. dem PC an die Platinen des Stapels weiter. Andere Master Bricks im Stapel erkennen, dass sie nicht als Master eingesetzt sind, und stellen nur ihre angeschlossenen Bricklets zur Verfügung.

Im einfachsten Fall werden Daten von einem PC über die USB-Verbindung des Master Bricks geleitet. Diese Schnittstelle kann mit Master Extensions geändert werden. Es gibt Master Extensions für kabelgebundene Schnittstellen (RS485, Ethernet) und drahtlose Schnittstellen (WLAN). Diese können auf einen Master Brick gesteckt werden und werden von ihm als weitere Schnittstelle erkannt.

Ein maximal großer Stapel besteht aus (von unten nach oben) einem Step-down Power Supply, einem Master Brick, acht Bricks und zwei Master Extensions. Wenn alle Bricks im Stapel Master Bricks sind, können bis zu 36 Bricklets an einen Stapel angeschlossen werden. Nun fehlen noch die Begriffe Master Extension und Bricklet:

Bei Bricklets handelt es sich um Einheiten, um die Fähigkeiten der (Master) Bricks zu erweitern. Es gibt Bricklets, um physikalische Größen wie Rotation, elektrische Spannung, elektrischen Strom, Umgebungshelligkeit oder Umgebungstemperatur zu messen. Jedoch auch der Weg in die andere Richtung ist möglich. Es gibt a...

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