Social Distancing App
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Erfinden 
Fortgeschrittene 
45 Min. +
Worum geht’s?
So kann’s gehen…
- Zuerst musst du einen Calliope als Sender und den anderen als Empfänger bestimmen und programmieren. Wie das genau geht, kannst du in den Tipps und Tricks nachschauen.
- Öffne die Website https://makecode.calliope.cc/ und programmiere zuerst den Sender.
- Programmiere den Empfänger. Achte darauf, dass Sender und Empfänger in der selben Funkgruppe sind.
- Kallibriere die Calliopes, so dass du einstellen kannst, ab welchem Abstand der Alarm losgehen soll.
Diese Programmierbausteine wirst du für die Social Distancing App verwenden.
Weitertüfteln
- Probiere verschiedene Alarmierungen aus.
- Wie verhält sich der Calliope, wenn er in der Hosentasche ist? Ändert sich da die Signalstärke?
- Wie und wo lässt sich der Calliope am Körper befestigen, damit die Social Distancing funktionert? Erprobe verschiedene Möglichkeiten und teste dies mit einer anderen Person.
- Überlege dir, wo du die Technik sonst noch einsetzen kannst. Baue zum Beispiel eine Diebstahlsicherung, eine automatische Katzenklappe, eine elektrische Fussfessel, einen automatischen Türsteher, der nur Personen einlässt, die ein Calliope mit der richtigen Funkgruppe haben.
Tipps und Tricks
Sender programmieren
Sender
Damit alle Calliopes miteinander kommunizieren können, muss zuerst die Funkgruppe festgelegt werden. Du kannst eine Funkgruppe zwischen 0 und 255 bestimmen. Die Funkgruppe funktioniert wie ein Kanal. Nur Calliopes, die auf dem gleichen Kanal funken, können miteinander kommunizieren. Den Kanal kannst du mit dem Block «setze Funkgruppe» festlegen.
Damit der Sender ein Funksignal sendet, kannst du den Block «sende Zahl … über Funk» nehmen: Der Sender sendet in diesem Fall die Zahl 0.
Zu guter Letzt kannst du noch die Signalstärke bestimmen. Mit dem Block «setze Sendeleistung auf» kannst du einen Wert zwischen 0 und 7 bestimmen. Je höher der Wert, desto stärker wird das Signal übertragen.
Empfänger programmieren
Empfänger
Der zweite Calliope kannst du als Empfänger programmieren. Wichtig dabei ist hier, dass du den gleichen Kanal wählst.
Mit dem Block «wenn Zahl empfangen» kannst du bestimmen, was der empfangende Calliope machen soll, wenn er eine gesendete Nummer erhält. So kannst du beispielsweise die Signalstärke anzeigen lassen. Diese benötigst du auch für den nächsten Schritt.
Geräte kallibrieren
Der Sender-Calliope sendet nun ständig die Nummer 0 an den Empfänger-Calliope. Der Empfänger-Calliope registriert dies und gibt die Signalstärke der empfangenden Meldung aus. Die Signalstärke wird mit negativen Zahlen (in Dezibel Milliwatt (dBm)) gemessen. Je höher der gemessene Wert (also näher bei Null) ist, desto stärker ist das Signal.
Beim Calliope erhalten wir Werte zwischen – 40 und -99, d.h, wenn ich einen Wert habe von -45 habe, sind die beiden Calliopes ziemlich nahe beieinander.
Nun gilt es herauszufinden, wie die jeweiligen Abstände sind. Nimm ein Messband und lege den Sender-Calliope bei 0 hin. Lege den Empfänger-Calliope nun bei einem Meter hin. Welche Werte erhältst du da (warte ungefähr eine Minute, bis du verlässliche Werte erhältst)? Was für Abstände benötigst du, damit der Calliope folgende Werte anzeigt? -90, -80, -70, -60, -50.
Programmieren
Wenn du die Werte hast, kannst du nun den Empfänger-Calliope nach deinen Wünschen ausbauen um das Social Distancing einzuhalten. Was für einen Alarm oder Signal soll er ausgeben, falls man dem Sender-Calliope zu nahekommt?
Lösungen
Erklärvideo
Hinweise für Lehrpersonen
Der gesamte Content von makerstars.org/ ist creative commons lizenziert.
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Didaktische Hintergrundinformationen zu dieser Challenge können Sie einsehen und downloaden, wenn Sie sich hier kostenlos anmelden.
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Didaktische Hinweise
Die Challenge im Überblick
| Challenge | Zeit | Aufgabentyp | Schwierigkeitsgrad | Kreativität und Tüfteln |
|---|---|---|---|---|
| Mit Computer | 45+ Minuten; es handelt sich hierbei um eine Mindestzeitangabe! | Auftragsorientierte Umsetzung | mittel | Entwickeln: technisches Problemlösen |
Challengecards – Download
Die Challengecard «Social Distancing App» kann hier als pdf-Vorlage heruntergeladen werden. Der QR-Code auf der Challengecard leitet die Schülerinnen und Schüler direkt auf das betreffende Onlineangebot.
Lehrplanbezug (Lehrplan 21)
| Fach | Kompetenz | Kompetenzziele | Konkret in der Challenge |
|---|---|---|---|
| Natur, Mensch, Gesellschaft (NMG) | NMG.3.2c | ||
| Natur und Technik (NT) | NT.1.2b | ||
| Medien und Informatik (MI) | MI.2.2e | ||
| MI2.2f | |||
| Technisches und textiles Gestalten (TTG) | TTG.2.B.1.5c |
Nötige Vorkenntnisse
Die SuS müssen wissen, dass es die Funkfunktion gibt und dass die Funkleistung mit zunehmender Distanz abnimmt und dies messbar ist. Idealerweise haben sie schon einmal mit einem Microcontroller gearbeitet.
Herausforderung zum Tüfteln
Es liegt eine klare Problemstellung vor, die drei komplexe Tüftelaspekte enthält: Das Konzept der Signalübertragung, wie diese gemessen werden kann und in eine Kontrollstruktur eingefügt werden kann bauen.
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