WW: Play’d en Arduino

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Zoals ik vorige week ook al zei in een reactie op de post op Peterspagina: het is leuk om een keer zélf wetenschaps ‘nieuws’ te zijn in plaats van erover te schrijven. Aan mijn mede-GC-redacteuren moest ik wel beloven iets over Play’d, het winnende idee voor de Science Park Amsterdam ideeënprijs, te schrijven. Omdat ik niet alleen maar grote pluimen aan mezelf wil geven gaat dit stukje ook over het hart van Play’d: de Arduino. Dus als je het PR-praatje wil overslaan en gewoon direct zelf aan de slag wilt om heel simpel geweldige hardware te maken, kan je beter naar het tweede deel doorscrollen.

Over Play’d
Om de ontwikkeling van kinderen te stimuleren zijn allerhande (speel)producten beschikbaar. De ontwikkeling voltrekt zich echter in een zeer hoog tempo en jonge kinderen kunnen snel uitgekeken raken op producten die niet meer bij hun ontwikkelingsniveau passen. Mijn idee behelst het interactieve en adaptieve elektronische speelkleed ‘Play’d’.

Play?D is een zachte, dikke plaid, ontwikkeld voor zeer jonge kinderen terwijl het tegelijkertijd een interactieve speelomgeving is. De plaid is opgebouwd uit vakjes, waarbij elk vakje een eigen kleur en stoffen oppervlak heeft. Verwerkt onder elk van deze vlakken bevinden zich sensoren (zoals druksensoren of microfoontjes), waardoor het jonge kind op een natuurlijke en leuke manier met het onderliggende adaptieve systeem kan communiceren.

Tegelijkertijd is Play’d in staat te reageren door middel van geluiden, lichtsignalen en trillingen die geproduceerd worden door desbetreffende actuatoren die ook in de Play’d verwerkt zitten. De sensoren en actuatoren zijn verbonden met een klein batterij-aangedreven computerplatform (de Arduino) dat ook verwerkt is in de plaid.

Een zeer belangrijke eigenschap van de software van Play’d is dat deze adaptief is en op deze manier de specifieke spelletjes en patronen kan aanpassen aan het motorische en cognitieve ontwikkelingsniveau van het kind. Op latere leeftijd kan het kind het kleed bijvoorbeeld gaan gebruiken als muziekinstrument. Ook kan met behulp van het kleed het kind al vroeg in aanraking komen met bijvoorbeeld rekenvaardigheden. Het kleed ‘groeit’ als het ware met het kind mee.

De combinatie van hardware, software en de vriendelijke, veilige en erg zachte vorm waarin deze zich manifesteert maakt van Play’d een uitstekend voorbeeld van zogenaamde ‘ambient intelligence’. Alle elektronica bevindt zich binnenin het kleed en is zo vervaardigd dat het niet alleen robuust is voor eventuele ruwe behandelingen, maar ook dusdanig modulair opgebouwd dat het makkelijk is om nieuwe sensoren en actuatoren toe te voegen of bestaande te vervangen. De buitenste laag van Play’d kan daarnaast ook makkelijk verwijderd worden en kan zonder problemen gewassen worden. Play’d is draagbaar en kan in de box, op het bed of op de vloer gebruikt worden of uitgespreid worden in het park.

Arduino
Voor het prototype dat ik in elkaar sleutelde voor de ideeënprijs gebruikte ik simpele en goedkope sensoren en actuatoren, te koop in iedere elektronicazaak. Maar het hart van het kleed was het Arduino computerplatform. Nu vertelde ik in een eerdere WW-post al over de Lilypad voor wearable-applicaties. Deze Lilypad is in feite een nog kleinere versie van de Arduino.

Het Arduino platform is het resultaat van een project uit 2005 waarin Italiaanse onderzoekers een goedkoop en simpel apparaatje wilden ontwikkelen waarmee hun studenten gemakkelijk robotjes konden bouwen zonder dat ze allerlei zeer ingewikkelde elektronica-kennis moesten hebben. Het hart van het uiteindelijke apparaatje bestaat uit een microcontroller, waar de software al op geinstalleerd is. Verder bevat het een USB- of Bluetooth aansluiting en heeft het ook allerlei aansluitingen voor batterijen en adapters. Voor in- en output heeft Arduino 14 kanalen waar je heel simpel je LEDjes of sensoren in kan pluggen.

Minstens zo belangrijk voor het succes van de Arduino is de reeds geinstalleerde software: de ontwikkelomgeving die je bij Arduino krijgt is simpel en intuïtief. Bij dit platform heb je geen gedoe met makefiles en dergelijke en met één druk op de knop upload je je programmaatje naar de Arduino. Hierdoor is het zelfs voor mensen zonder enige ervaring met programmeren mogelijk om simpele maar zeer doeltreffende applicaties te bouwen.

Dat dit echt allemaal vrij eenvoudig is wordt wel aangetoond door het succes van Arduino. Duizenden Arduino’s werden al verscheept en doordat de bouwplannen van Arduino Open Source zijn, zijn er ontelbaar veel klonen gemaakt en verkocht. Arduino wordt niet alleen door nerds gebruikt, maar ook door kunstenaars.

Een lijstje met de veertig mooiste Arduino-projecten geeft een goede indruk van de dingen die je met Arduino kan doen. Van een autonoom spionagevliegtuig tot een Daft Punk-lichtpak tot een Laser Harp, alles is mogelijk.

Officiële Arduino’s zijn in Nederland te koop voor ongeveer 22 euro via een viertal webwinkels en klonen zoals bijvoorbeeld de freeduino vind je af en toe op sites als samenkopen.net. Er zijn ook beginnerscursussen te volgen bij onder andere Mediamatic.