PocketLab — карманная лаборатория

PocketLab ^[1] — беспроводной датчик, который дает возможность собрать данные о реальном мире и визуализировать их на вашем устройстве в реальном времени.


Внутри небольшой коробочки (6,5*1,5*3 см) весом 25 грамм размещены сенсоры:

• Акселерометр
• Гироскоп
• Магнитометр
• Термометр
• Барометр

Устройство использует элемент питания CR2032, которого хватает на 80 часов работы. В схеме применяется TI TPS62732 ^[2] ультра-маломощный преобразователь напряжения. На корпусе имеется кнопка начала и остановки измерений. Bluethooth 4.0 интерфейс реализованный в SoC TI CC2541 ^[3] позволяет устанавливать гарантированную связь на открытом пространстве до 30 метров. Формат передаваемых данных измерений через Bluetooth-интерфейс закрыт. Скорость передачи данных до 50 измерений в секунду. Измерения значений датчиков происходит одновременно.

Характеристики:
Акселерометр: диапазон ± 8g, разрешение 0,001 g
Гироскоп: диапазон ±2000 градусов в секунду, разрешение 0,1 градусов в секунду
Магнитометр: диапазон ± 1000 uT, разрешение 0.1 uT
Барометр: от 300 до 110 кПа, разрешение 3 Па (что эквивалентно изменению высоты на 0,3 метра)
Температура: от -30 до +85 C, разрешение 1 C

Программное обеспечение записывает данные на iOS, Android устройство или Google Сhromebook. Функции анализа, визуализации и экспорта данных возложено на облачное ПО с годовой подпиской.

Предназначено устройство для учителей и школьников, и просто желающих что-нибудь измерить. Например «мониторинг активности нашего кота Гарфилда». В комплект с PocketLab входит руководство о проведении 25 опытов.

Кампания на Kickstarter ^[4] собрала $96,265 из планировавшихся $25,000. Стоимость по предзаказу — $98.

Clifton Roozeboom из Stanford University обратил внимание на большой разрыв в техническом уровне оборудования используемом в науке и в учебных аудиториях с теми технологиями, что доступны на рынке:

Мы могли бы удовлетворить необходимость иметь инструмент, который был бы интуитивно понятным в использовании для студентов и для преподавателя”

Он мечтал об устройстве, которое могло бы выступить в качестве “научной лаборатории, которая помещается в ваш карман” с несколькими датчиками: акселерометр, магнитометр, гироскоп, барометр и датчик температуры.

С этой идеей он участвовал в нескольких конкурсах Йельского и Стэнфордского университетов и выиграл достаточно призовых денег, чтобы построить прототип.

В начале 2014 года он со студентами приступил к разработке ПО, входе работ была переработана конструкция прототипа, были использованы компоненты Texas Instrument. Практические испытания Clifton Roozeboom провел в средней школе недалеко от Стэнфорда — с учениками восьмого класса изучал угловое вращение, не изучаемое в школьном курсе физики американских школ.

Разные ученики обучаются разными методами: одни учатся читая книгу, другие решая задачи и изучая графики. Однако, я думаю, что даже для людей, которые понимают физику явления, это не так интересно, как прикрепление этих понятий к чему-то очень материальному, видя это в реальном времени и связывая явление с измеренными данными

Клифтон надеется увидеть PocketLab как часть образовательной программы в естественно-научных и математических классах США, а также PocketLab может быть полезна детям на домашнем обучении.

Демонстрация PocketLab:

Демонстрации работы ПО:

Автор: Rumlin

Источник ^[5]