Smart Gadgets mit Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 und Calliope entwickeln

Ein wenig ist der Titel des Buches irreführend – eigentlich hätte es auch schlicht „Maker-Projekte mit Mikrocontroller-Boards“ heißen können. Zwar behandeln die Einleitungskapitel neben Boards und Sensoren auch Netzwerktechnik und Sicherheitsfragen (ungewöhnlich für ein Maker-Buch) und den Abschluss des Buches bildet der auf dem Cover separat angekündigte Überblick über Smart-Home-Plattformen wie openHAB und FHEM. Dazwischen aber widmen sich rund hundert Seiten der Beschreibung acht typischer Maker-Projekte wie einem Smart Mirror und einer Wordclock, wie sie langjährige Make-Leser kennen dürften. Bei wenigen davon ist ein konkreter IoT-Bezug erkennbar, am ehesten noch beim Temperaturfühler mit SIM-Karte und beim Milchwächter für den Kühlschrank, der drohende Knappheit über einen Telegram-Bot petzt, ähnlich wie der Bewegungsmelder in diesem Heft auf Seite 66. Programmierkenntnisse werden vorausgesetzt, dafür sind viele Listings ungekürzt abgedruckt.

Das Buch ist durchaus mit Gewinn zu lesen, denn hier schreiben zwei Praktiker mit fundiertem Wissen, einem angenehmen Schuss Humor und dem festen Vorsatz, auch Einsteiger abzuholen. Leider klappt Letzteres nicht immer gleich gut: Den Erklärungen zu Widerständen und dem Ohm’schen Gesetz kann man auch ohne Vorkenntnisse ganz gut folgen, Schnittstellen wie SPI und I²C werden hingegen so knapp vorgestellt, dass man es nur versteht, wenn man eigentlich Bescheid weiß. Dennoch: Wahrscheinlich findet jeder Maker in diesem Buch noch einen Trick, eine Idee oder eine neue Information. —pek

mit TensorFlow, Keras und TensorFlow.js

Buchverlage stürzen sich derzeit auf das Thema Deep Learning wie die Anhänger des Brian auf den verlorenen Schuh. Rheinwerk hat dem Gebiet nun ebenfalls ein Buch gewidmet, dessen 11 Kapitel mit praktischen Anleitungen und praxisrelevanten Beispielen, Infos und Tipps vollgestopft sind. Nach einer kurzen Einführung geben die beiden Autoren einen Überblick über Arten des maschinellen Lernens sowie freie Quellen für Trainingsdatensätze und erklären den Aufbau und die Funktion verschiedener Arten neuronaler Netze. Sehr anschauliche Infografiken und Tabellen erleichertern dabei das Verständnis. Ohnehin ist das Buch sehr umfangreich bebildert.

Ein Kapitel beschäftigt sich eingehend mit dem Framework TensorFlow (TF) und wie man moderne Grafikkarten zur schnelleren Berechnung nutzt. Als erstes Projekt zeigen die Autoren die Bilderkennung von Kleidungsstücken und wie man dazu ein Modell erstellt, trainiert, evaluiert, benutzt, speichert und lädt. Auch das vereinfachende, auf TF aufsetzende Framework Keras wird erklärt und wie man damit Tiere in Bildern erkennt. Ein eigenes Kapitel führt in TensorFlow.js ein, die JavaScript-Bibliothek, mit der man TF in Browseranwendungen nutzen kann. Am Ende kann man sein Wissen in Projekten zur Verkehrszeichen- und Spurerkennung für Autos, Umgebungserkennung und Stimmungsanalyse vertiefen.

Das Buch ist ein gelungener Rundumschlag, ambitionierte KI-Einsteiger werden damit ihre Freude haben. —dab

A Comic Essay on Artificial Intelligence

Dieser englischsprachige Sachcomic unterzieht das große Thema Künstliche Intelligenz auf gerade mal 60 Seiten einem Realitätscheck: Worum geht es dabei eigentlich, warum erlebt der Ansatz nach dem langen KI-Winter seinen zweiten Frühling, wo stehen wir heute, wohin könnte die Reise gehen? Dabei setzt das Duo aus Zeichnerin und Autorin erfrischend nüchtern den möglichen Nutzen und die potenziellen Gefahren in Bezug, erdet das Ganze aber auch durch die klare Darstellung, wo KI heute schon überall drinsteckt, was die kann – und was noch nicht. Der Comic öffnet den Blick aber noch weiter, bezieht gesellschaftliche Implikationen wie Überwachungsszenarien, Datenschutz, aber auch Energieverbrauch ein.

Der Comic visualisiert all dies in klaren und oft originellen Bildern und ergänzt Aspekte in knappen Texten – naturgemäß kann das auf so wenigen Seiten technisch nicht sehr in die Tiefe gehen, ist aber dennoch stets präzise und erhellend, etwa wenn Autorin und Zeichnerin den Zusammenhang zwischen den Buzzwords Künstliche Intelligenz, Machine Learning und Deep Learning eingängig am Bild der russischen Matrjoschka-Puppen erklären. Wer sich für das Thema KI im gesamtgesellschaftlichen Zusammenhang interessiert und gerne Comics liest, kann sich über dieses Buch freuen. Es steht zudem unter einer Creative-Commons-Lizenz und lässt sich als PDF kostenlos herunterladen. Für 12 Euro bekommt man es auch in gedruckter Form. —pek

Baue, programmiere und steuere deine DIY-Fräse

Mit Lehrbüchern für professionelle CNC-Technik ist dem Fräsen-Selbstbauer nicht wirklich zu helfen – der überflüssige Ballast wird ihn schnell ermüden und von den wesentlichen Punkten ablenken. Das Buch streift die industrielle CNC-Technik deshalb nur am Rande und gibt sich ansonsten überwiegend praxisorientiert: Nach einer (knappen) Übersicht der wichtigsten Hobby-Maschinen wird der Aufbau und das Feintuning einer Selbstbau-Fräse auf Basis des beliebten Shapeoko-Bausatzes beschrieben.

Der liefert (wie eigentlich auch jede China-Fräse) nur ein Grundgerüst, und der Autor zeigt, an welchen Stellen man noch selbst Hand anlegen muss (weil die gelieferten Teile nicht ganz präzise gefertigt sind und Nacharbeit erfordern), wie man eine praxisgerechte Grundplatte bastelt oder wo man die Endschalter montiert. Ein ganzes Kapitel widmet sich den preiswerten China-Schrittmotortreibern und deren Verdrahtung. Löterfahrung und gesunde Elektrotechnik-Grundlagen setzt der Autor dabei voraus. Der Nachbau des beschriebenen Zubehörs (zum Beispiel die DIY-Staubabsaugung) verlangt dagegen mechanisches Geschick.

Besonders wertvoll für CNC-Einsteiger ist die Beschreibung des Workflows von der Zeichnung zur G-Code-Datei, wobei möglichst günstige oder kostenlose Programme wie Fusion3D oder EstlCam im Vordergrund stehen. Als Motorsteuerung kommt dabei GRBL auf einem Arduino zum Einsatz, der Autor streift aber auch die Möglichkeiten des MaXYposi-Vierachs-Controllers.

Etwas kurz geriet die Werkzeugkunde (Fräswerkzeuge), wobei der Autor aber auf brauchbare externe Quellen verweist. Bei der Erstlektüre dürften auch die thematischen Sprünge in der Kapitel-Reihenfolge stören; immerhin sorgt dies aber für schnellstmögliche Fräsergebnisse. —cm