Rating: 0/5 (0 Votes)

Esittely

turva

Kodin suojaaminen murtovarkaiden varalta on tärkeää. Haluamme, että tavaramme ja henkemme on suojattu ja turvassa. Yksinkertainen tapa pitää varkaat loitolla on valojen päällä pitäminen, kun emme ole kotona. Tämä kuitenkin kuluttaa paljon turhaa energiaa, joten voisiko asian ratkaista jotenkin tekniikan avulla?

Järjestelmä, joka sytyttää valot vain silloin kun tilassa on joku, säästäisi paljon energiaa ja auttaisi varkaiden poissapitämisessä. Älykkäiden järjestelmien avulla voimme säästää sekä energiaa että suojata kotimme varkaiden varalta. Tässä harjoituksessa rakennetaan varashälytin LEGO:n robotiikka paketteja hyödyntäen. Saatko rakennettua älykkään järjestelmän kotiisi?

 

Suunnittelutehtävä

Varkaat ovat liikkeellä asuinalueellasi. Tässä harjoituksessa suunnittelet edullisen ja yksinkertaisen varashälyttimen kotiin.

Tarvitse harjoituksen suorittamiseen vähintään seuraavat välineet:

Infrapunatunnistimet (esim. LEGO tai Arduino)

Kun infrapunatunnistin tunnistaa liikettä sytyttää järjestelmä valot. Järjestelmä voidaan rakentaa myös niin, että valot syttyvät talon ulkopuolella kun järjestelmä näkee liikettä. Jos liikettä ei tunnisteta 2 minuutin aikana, sammuvat valot. Näin säästyy myös energiaa. Jos 2 minuutin aikana liikettä kuitenkin havaitaan, pitää järjestelmä valot päällä. Tämä silmukka (loop) jatkuu niin pitkään kuin on tarvetta.

Jos varas tulee rakennuksen sisään, syttyvät kaikki valot ja hälytys käynnistyy.

 

Suunnitteluprosessi

  1. Aloita katsomalla sivuston oikeasta laidasta muutama esimerkkivideo, miten varashälyttimet toimivat ja millaisia hälyttimiä on olemassa.
  2. Millaisia käytännön vinkkejä sait videoista, miten varkaat voidaan pitää poissa kodistasi? Kirjoita muistiin niin monta asiaa kuin muistat. Voit pohtia asiaa myös parin kanssa.
  3. Piirrä hahmotelma kotisi huoneista, joihin suunnittelet hälytysjärjestelmän. Piirrä hahmotelmaan kohdat ja paikat, joihin aiot asentaa varashälyttimet. Muista, että hyviä paikkoja ovat mm. sisääntulokohdat, esimerkiksi eteinen tai kellarin ovi.
  4. Tee suunnitelma, miten varashälyttimesi toimii. Esimerkiksi: ”kun varas tulee sisään, tunnistaa varashälytin liikkeen ja sytyttää valot”.
  5. Rakentakaa varashälytin suunnitelmanne mukaisesti kokoon, tarvitsette suunnitelmastanne riippuen ainakin liikkeentunnistimia ja esimerkiksi LEGO-paketin muita sensoreita.
  6. Testatkaa rakentamaanne hälytintä, tunnistaako laitteenne liikkeen oikein? Hyödyntäkää tason 1 tehtävistä tuttua koodin korjausta eli bugien etsintää apunanne, mikäli laite ei toimi oikein. Voitte pyytää myös opettajalta apua.
  7. Toimiko varashälytin oikein? Tunnistiko laite liikkeen, kuten oli suunniteltu?
  8. Mikäli varashälyttimen rakentamisessa tulee ongelmia, pyytäkää opettajalta ohjevideoita oikean koodirivin ratkaisuksi.

Kun olette valmiit:

-Kirjoittakaa puhtaaksi varashälyttimen toimintaperiaate

-Kootkaa yhteen laatimanne käyttöohjeet ja suunnittelussa tehdyt piirustukset

-Laatikaa käyttöohje, miten varashälyttimen saa pois päältä

-Esitelkää varashälyttimenne koko ryhmälle!

 

Johtopäätös

Olet nyt oppinut, miten robotti tai ohjattu järjestelmä reagoi ympäristön muutoksiin, esimerkiksi liikkeeseen. Tässä harjoituksessa liiketunnistimien avulla rakennettiin varashälytin, joka reagoi liikkeeseen ja sytyttää esimerkiksi valot varkaan astuessa asunnon pihalle tai asunnon sisään.

Arkielämässä robotit voivat soittaa tunnistusjärjestelmien avulla esimerkiksi poliisille tai vartiointiyritykselle, mikäli ne havaitsevat liikettä asunnossa jonka pitäisi olla tyhjä. Myös monet palohälytinjärjestelmät ovat automaattisia ja toimivat vastaavalla tavalla.

Minkälaisia ongelmia ryhmänne kohtasi tämän suunnitteluprosessin aikana?

Oppimistavoitteet

  • -Harjoitella, miten sensoreita ja hallintajärjestelmiä voi hyödyntää arjessa
  • -Harjoitella, miten ihminen pystyy rakentamaan erilaisia hallintajärjestelmiä koodauksen avulla
  • -Harjoitella erilaisten sensoreiden käyttöä
  • -Oppia rakentamaan yksinkertainen varashälytin
  • -Edistää loogista ajattelua, ryhmätyöskentelyä ja ongelmanratkaisua
  • -Harjoitella prosessimaista työskentelyä, dokumentointia ja ongelmien ratkaisua

RESOURCES

Linkit

Videot

Lego Mindstorms EV3 Robotics Lesson 14 - Variables, Loop interrupt, Multiple starts