Im ersten Moment weckt der knapp 40 Zentimeter hohe Roboter, den wir von Conrad Electronic zur Verfügung gestellt bekamen, sicher so manche Begehrlichkeit bei den meisten Bastlern. Aufgeladen und vor allem eingeschaltet, spannt der ansonsten schlaffe Geselle seine virtuellen Muskeln. Andernfalls sinkt er in sich zusammen, weil sich alle Gelenke frei bewegen lassen. Zur Steuerung und Programmierung kann er per Bluetooth vom Smartphone (iOS und Android) oder per USB vom PC oder Mac kontrolliert werden. Auf dem Handy stehen ein paar vordefinierte Beispiel-Bewegungsabläufe zur Verfügung, die den Alpha 1S unter anderem zu Musik tanzen lassen, die über den eingebauten Lautsprecher in dürftiger Qualität abgespielt wird. Über eine einfache Konsolensteuerung kann der Roboter schrittweise durchs Zimmer manövriert werden. Einen wirklich guten Stand hat er dabei aber nicht. Schnell gerät er aus dem Gleichgewicht und kippt um. Wie oft er das aushält, lässt sich bisher nicht sagen aber etwas mulmig ist einem angesichts des hohen Kaufpreises schon bei jedem Sturz. Eigene Sensoren, mit denen er seine Umgebung wahrnehmen kann, sind nicht integriert.

Über eine Teach-In-Funktion lassen sich Stellungen der Extremitäten manuell einstellen und dann über die Software abspeichern. Die Bewegung von der vorherigen Position zu der neuen wird dann automatisch berechnet. Die Programmierung eigener Bewegungssequenzen ist am Computer jedoch deutlich komfortabler. Im Editor kann eine Audio-Datei geladen werden, um dann synchron die einzelnen Bewegungsphasen anzupassen, wofür einfach nur die Gelenke angeklickt und per Maus bewegt werden müssen. Wer seinen Roboter mit einer selbst entwickelten Software steuern will, kann dank des veröffentlichten Bluetooth- und PC-Kommunikationsprotokolls die volle Kontrolle übernehmen.

Als Kinderspielzeug eignet sich der Alpha 1S eigentlich nicht, da er zu teuer ist, um ihn in unvorsichtige Kinderhände zu geben. Der Langzeit-Spielwert hält sich nach erster Freude zudem sehr in Grenzen. Der Roboter ist zu wackelig auf den Füßen und der Audioverstärker schafft es kaum, die Geräusche der Servos zu übertönen. Die fehlenden Sensoren machen ihn auch für die meisten Eigenentwicklungen eher uninteressant. —fls

Bislang beherrschen Einplatinenrechner mit ARM-Prozessoren die Maker-Szene. Das beschränkt die Auswahl der Betriebssysteme mit grafischer Oberfläche in der Regel auf Linux oder Android. Mit dem Up Board gibt es nun auch eine Plattform mit Intel Atom-Prozessoren in Scheckkartengröße, auf der ein vollständiges Windows 10 läuft.

Kern des Boards ist Intels SoC x5-Z8350 mit vier 64-Bit-Kernen bei 1,44 Ghz (1,92 GHz Turbo) sowie einem HD-Graphics-400-Videoprozessor mit 500 MHz. Dem sind wahlweise 1, 2 oder 4 GByte DDR3-RAM zur Seite gestellt sowie 16, 32 oder 64 GByte eMMC. Abgesehen von einem SATA-Interface findet man auf dem Board so ziemlich jede Schnittstelle, die man für verschiedene Einsatzzwecke benötigt: USB 2.0, USB 3.0, Gigabit Ethernet, HDMI, UART, serielle Interfaces für Display (DSI) und Kamera (CSI) wie beim Raspi sowie eine 40-polige Header-Leiste mit Anschlüssen für I2C, SPI, I2S, 2 x PWM und einem AD-Wandler-Eingang. Zusätzlich ist eine Echtzeituhr mit einem Anschluss für eine Batterie verbaut. Die Stromversorgung erfolgt per 5-V-Netzteil (2 A) über eine Hohlbuchse.

Im Test haben wir auf unserem Exemplar mit 2 GB RAM und 16 GB eMMC zunächst für Vergleichsbenchmarks Ubuntu 14.04 installiert – dafür stehen angepasste Kerneltreiber (CherryTrail) bereit. Dazu haben wir das Trusty-Image mit dem Windows-Tool Rufus auf einen USB-Stick geschrieben und anschließend das Board davon gebootet. Anders als in der offiziellen Anleitung angegeben, funktionierte die Installation jedoch nicht mit der letzten Trusty-Version 14.04.5, sondern nur mit 14.04.4.

Der eMMC arbeitet im Vergleich zu SD-Karten erheblich zügiger, womit er doppelt so schnell wie der Pi3 und ein Drittel schneller als der Odroid C2 Programmcode lesen kann. Auch das RAM ist fast doppelt so schnell angebunden wie beim Pi3. Beim Sysbench mit vier Kernen ist das Up Board zwar dreimal schneller als der Pi3, im Vergleich zum C2 allerdings nur ein Drittel so schnell.

Für die Windows-Installation nutzten wir unetbootin, um das offizielle Windows-10-ISO-Image (64 Bit) auf einen USB-Stick zu schreiben und davon zu booten (Bootmenü mit F7 aufrufen!). Die Leistungsaufnahme lag unter Windows im Standby bei 3 W, im Leerlauf bei 5 W, beim HD-Video-Streaming von Youtube stieg sie bis auf 8 W.

Leider gibt es im Moment für die GPIOs unter Windows noch keine Unterstützung, unter Linux stehen indes Bibliotheken bereit. Damit empfiehlt sich das Up Board unter Windows derzeit nur als Server oder Media-Center. Für die Verwendung des Intel-Boards unter Linux spricht, dass es diverse Softwareprojekte gibt, die nicht ARM-kompatibel sind oder nur schwer zu portieren sind —dab

Die Befehle lauteten:

sysbench –test=cpu –num-threads=4 –cpu-max-prime=20000 run

hdparm -Tt /dev/mmcblk0

mbw 100

Bela ist nicht nur ein Erweiterungsboard, sondern auch eine Sammlung an Software, hauptsächlich Entwicklungsumgebungen für Audioanwendungen mit sehr kleinen Latenzen für das BeagleBone Black. Mit 0,5 Millisekunden kommt das System damit in Bereiche, die sonst nur spezialisierte Mikrocontroller erreichen können. Die Hardware stellt vier Eingänge und vier Ausgänge in 16-Bit-Qualität und 44,1 kHz Samplerate bereit. Die Anzahl der Kanäle kann bei Bedarf sogar verdoppelt werden, dann sind jedoch nur 22,05 kHz Samplerate möglich.

Programmiert wird Bela in C++ mit einem einfachen API, ähnlich dem von Arduino. Dazu muss man das Bela-Board an einen Rechner anschließen. Danach öffnet man die Entwicklungsumgebung einfach in einem Browser. Die IDE enthält einige für Audioanwendungen sinnvolle Werkzeuge, zum Beispiel ein Oszilloskop um Sensor- und Audiodaten in Echtzeit beobachten zu können.

Bela ist ein erfolgreich beendetes Crowdfunding-Projekt auf Kickstarter, das auch die Stretch Goals erreicht hat und inzwischen die Spender mit Boards beliefert hat. Ab Ende September 2016 sollen die Boards dann offiziell im Shop online bestellbar werden. —pff

Mit dem Espressif ESP8285 bietet der Chiphersteller sein beliebtes WLAN-Modul ESP8266 auch als Version mit integriertem 8-MBit-Flash-Speicher, sodass auf ein externes Bauteil verzichtet werden kann. Die Module sind klein. Richtig klein. Das hat auch Folgen für die ausgeführten GPIOs und Pins. Diese haben kein Standardrastermaß wie 2,54 mm oder 1,27 mm, sondern liegen noch darunter und erfordern zum unfallfreien Anlöten eine Lupenbrille, eine ruhige Hand und einen sauberen Lötkolben.

Durch die langsamere Flash-Anbindung arbeitet das Modul auch leider langsamer. So dauert das Formatieren der 1 MByte Flash beim ESP-01 rund eine Sekunde, während sich der ESP8285 Zeit lässt und erst nach mehr als fünf Sekunden wieder ansprechbar ist.

Für Projekte mit Akku- oder Batterie-gespeisten Funkmodulen ist der ESP8285 eine Verbesserung. Da die Module die meiste Zeit im Deepsleep-Modus schlafen, bedeutet die Reduktion des Verbrauches in diesem Modus auf weniger als die Hälfte einen spürbaren Laufzeitgewinn. Der Durchschnittsverbrauch bei fünf Minuten Abstand zwischen den Messungen sinkt im konkreten Beispiel rechnerisch von gut 210 µA auf etwa 190 µA. —fls

Bereits in der c’t Hacks 1/2013 hatten wir einen DIY-Laserplotter mit zwei DVD-Laufwerken für die X- und Y-Achsen vorgestellt. Inzwischen bieten chinesische Händler ein vergleichbares Gerät fix und fertig aufgebaut zusammen mit passendem Lasermodul und Software bei ebay an. Verbaut ist ein Prolific USB-Seriell-Wandler und zwei Motortreiber. Der Arbeitstisch und das Lasermodul sind einfach mit Heißkleber auf die Schlitten aufgeklebt. Es steht zu Befürchten, dass das Lasermodul so heiß wird, dass es sich sogar ablöst. Ein Netzteil (5 V, 1 A) für den Laser wird nicht mitgeliefert. Die Versorgung per USB aus dem Computer darf nicht erfolgen, da mehr als 500 mA benötigt werden.

Vertrieben darf das Gerät in Deutschland natürlich eigentlich nicht werden, denn die Laserdiode liefert zu viel Leistung für einen risikofreien Betrieb in der angebotenen Konfiguration des Gerätes. Es gibt keinen Not-Aus-Schalter und ob die mitgelieferte Schutzbrille wirklich die Augen schützt, darf zumindest bezweifelt werden. Bereits bei mehr als 1 mW Ausgangsleistung muss der Laser in Klasse 3 und höher eingestuft werden und ist gefährlich fürs Auge. Da auf dem Gerät (in Deutschland illegalerweise) Warnhinweise und Angaben zur Klassifikation fehlen, fällt eine realistische Abschätzung der Leistung sowieso schwer. Beim eigenen Import dieser Geräte wird der Zoll deshalb die Einfuhr untersagen und das Gerät beschlagnahmen, weshalb ein Kauf mit Versand aus der EU einfacher ist.

Die mitgelieferte Software Lite Fire Laser ist primitiv, ermöglicht aber eine recht unkomplizierte Ansteuerung der Maschine. Es können Grafiken in den gängigen Pixelformaten und GCode-Dateien verarbeitet und sogar Texte direkt editiert werden. Das Werkstück wird auf der Arbeitsfläche (maximal 38 mm × 38 mm) einfach mit Gummiringen befestigt. Zur besseren manuellen Positionierung wird der Laser ständig mit stark herunter geregelter Leistung betrieben, sodass ein kleiner Punkt zu sehen ist. Graupappe kann gut graviert werden. Moosgummi wird sogar bei langsamem Vortrieb komplett durchgeschnitten, sodass einfache Stempel erstellt werden können. Echtes Stempelkissen-Material schaffte der Laser aber ebenso wenig zu schneiden, wie Sperrholz zu gravieren. Natürlich kann man aber auch noch eine leistungsfähigere Laserdiode montieren. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist sehr niedrig, so dass allein für den abgebildeten Make-Schriftzug etwa neun Minuten benötigt wurden. —fls

Ein altes Problem: Man steckt ein Bauteil in die Platine, dreht sie herum, um es von der anderen Seite festzulöten – und das Bauteil fällt wieder heraus. Die per Crowdfunding ins Leben gerufene Firma PCBGRIP verkauft ihr gleichnamiges System als ultimative dritte Hand für alle Problemlagen. Platinenhalter, Bauteilhalter, Messspitzenhalter, Kabelhalter, Steckerhalter und Krokodilklemmen als Universalhalter. Zusammengehalten werden die ganzen Halter durch Aluminiumprofile, Schrauben, Muttern und passgenau gefertigte Kleinteile aus rot eloxiertem Aluminium. Der Halterahmen ist über ein höhenverstellbares, arretierbares Drehgelenk mit einem gusseisernen Standfuß verbunden. Material und Verarbeitung machen ohne Frage einen wertigen Eindruck.

Beim Zusammenbau des 290 Euro teuren Kit 750 relativiert sich dieser Eindruck. Zwar ist die Verarbeitung der Aluminiumteile tadellos. In ihre materialbedingt weichen Gewinde werden jedoch Schrauben aus Stahl oder Messing geschraubt. Der Verschleiß ist vorprogrammiert, alle Teile können einzeln zu Apothekenpreisen nachgekauft werden. Der Konstruktionsmangel betrifft auch zentrale Elemente: mit nur zwei kleinen Schräubchen wird der komplette Halterahmen an das Aluminium des Drehgelenks geschraubt.

Das Drehgelenk erfüllt mit vier Freiheitsgraden seinen Zweck, wirkt aber unausgereift. Auch wenn man die dafür vorgesehenen Handschrauben festzieht, bleibt immer etwas Spiel im Mechanismus.

Die vielen Kleinteile setzen einheitlich auf M3-Gewinde und sind daher kreativ kombinierbar. Das PCBGRIP erkauft sich diesen Vorteil mit dem Nachteil, dass der Auf- und Umbau zu einer fummeligen und relativ zeitraubenden Angelegenheit wird. Dabei findet man heraus, dass die Bauteilkombinationen mal besser und mal schlechter funktionieren.

Bei aller – in dieser Preisklasse notwendigen – Kritik ist das PCBGRIP ein brauchbarer Halter für Platinen, Bauteile und mehr. Empfehlen kann man ihn jedoch nur unter Vorbehalt: wenn Geld keine Rolle spielt und die Beschäftigung mit dem Werkzeug zeitökonomisch vertretbar ist. In einigen Fällen können fehlende Kleinteile das Kit unbrauchbar machen. Eine Werkstatt, in der nichts verloren geht, ist also angeraten. Für die meisten kollektiv genutzten Werkstätten dürfte das ein Ausschlusskriterium sein. —Peter Eisner/hch

Intel hat auf dem Developer Forum mit Joule ein neues Ein-Chip-System vorgestellt. Es soll sich besonders für Entwickler eingebetteter industrieller Systeme oder IoT-Devices eignen. Verglichen mit den bisherigen Einchip-Systemen Galileo, Edison und Curie ist es das leistungsfähigste.

Joule arbeitet mit Intels Tiefenkamera RealSense zusammen und ist damit für Robotik und Computer-Vision-Anwendungen geeignet. Intel Joule misst 24 mm × 48 mm und ist in zwei Ausstattungen zu haben. Während das 570x-Modul mit einem Quad-Core-Intel-Atom-Prozessor T5700 in 64-Bit-Architektur und 1,7 GHz Taktfrequenz ausgestattet ist, kommt im Joule 550x ein Atom T5500 mit 1,5 GHz zum Einsatz. Joule 570x hat 4 GByte LPDDR4 RAM, 16 GByte eMMC-Speicher, die abgespeckte Version kann noch mit 3 beziehungsweise 8 GByte aufwarten. Zudem sind beide Plattformen mit Intel HD Graphics und 4K Videoaufnahme und -ausgabe, 802.11ac-WLAN, Bluetooth 4.1, USB 3.0, MIPI-CSI-, -DSI-, GPIO-, I2C- und UART-Schnittstellen ausgestattet.

Wie bei den bisherigen Plattformen gibt es ein Expansion Board, das den einfacheren Zugriff auf Schnittstellen während der Prototyping-Phase ermöglicht. Bisher ist nur das Developer-Kit für Joule 570x bestellbar, die Veröffentlichung der 550x-Version ist für das vierte Quartal 2016 angedacht.

Als Betriebssystem ist ein spezielles Linux-System vorinstalliert, das Intel „Reference Linux OS for IoT“ nennt. Andere Desktop-Systeme sollen sich einfach nutzen lassen, Windows 10 IoT Core and Ubuntu Core sollen im Laufe des Jahres unterstützt werden. —dab