Over deze module

De komende weken ga je leren over physical computing, een erg interessant onderwerp om verschillende redenen:

• De toepassingen zijn heel divers. Je ziet physical computing in de zorg (denk aan zorgrobots), bij transport (denk aan zelfrijdende auto’s), sport (denk aan sporthorloges), het huishouden (denk aan stofzuigerrobots), etc, etc.

• Ook in het dagelijks leven kom je veel toepassingen van physical computing tegen. Denk maar aan je telefoon die boordevol sensoren zit. Maar ook andere alledaagse apparaten zoals wasmachines, tv’s en de centrale verwarming zijn voorbeelden van physical computing.

• Informatica speelt een belangrijke rol in deze systemen. Al deze apparaten en toepassingen bevatten immers (kleine) computers die het mogelijk maken dat ze adequaat en snel reageren op wat er gebeurt in de omgeving.

• Je kunt zelf toepassingen bedenken en maken. De materialen daarvoor zijn vrij goedkoop, en de mogelijkheden zijn eindeloos. Je kunt daarbij goed samenwerken in een team van leerlingen met verschillende interesses en expertises.

We hopen dat je na het volgen van deze module antwoorden hebt op de volgende vragen.

• Welke mogelijkheden biedt physical computing in de zorg, veiligheid, tranport, etc? Wat kan wel, wat kan (nog) niet?

• Waar zie je physical computing terug in de wereld om je heen? Wat zijn de mogelijkheden daarvan, en wat zijn de beperkingen?

• Wat voor sensoren worden daarbij gebruikt? Hoe werken die sensoren? Wat kun je precies met die sensoren? En wat zijn de beperkingen?

• Hoe kun je zelf op een effectieve manier een prototype ontwerpen en ontwikkelen?

De opbouw van deze module is grofweg als volgt:

• Je begint met het leren kennen van toepassingen van physical computing in de wereld om ons heen. Zo krijg je een beter beeld van wat physical computing inhoudt en wat er mogelijk is.

• Je leert ook al gauw werken met één van de hardware-platforms (Micro:bit, Arduino of Lego Mindstorms).

• Daarna leer je over enkele sensoren en hoe je die kunt gebruiken. We hebben 4 cycli beschreven, elke cyclus is als volgt opgebouwd:

  • Je krijgt een voorbeeld van waar de sensor kan worden gebruikt

  • Daarna leer je de sensor in het algemeen: hoe werkt het, wat kan je er mee, wat kan je er niet mee

  • Vervolgens leer je hoe je zo’n sensor zelf kunt gebruiken bij het maken van een eenvoudige toepassing. Je leert daarbij ook hoe je eerst een ontwerp kunt maken voor de werking van zo’n toepassing.

Hieronder zie je een overzicht van de vier cycli.

Cyclus	Toepassing	Sensor	Opdracht
1	Domotica: physical computing in en om het huis	Aanraaksensor	Hotelschakeling
2	Smart city: gebruik van slimme systemen om de leefbaarheid in de stad te verbeteren	Bewegingssensor	Automatische straatverlichting
3	Zelfrijdende auto’s	Afstandssensor	Parkeersensor
4	Wearables: physical computing die je bij je draagt, zoals een activity tracker.	Versnellingssensor en gyroscoop	Stappenteller

Op deze manier leer je dus geleidelijk over toepassingen van physical computing, over de sensoren en over hoe je zelf een systeem kunt bouwen.

Tot slot van deze module ga je zelf in een team van twee, drie of vier leerlingen een prototype ontwerpen en bouwen. Een prototype is een voorbeeld van hoe een systeem er uit zou kunnen zien en hoe het zou kunnen werken. Wat voor prototype je gaat maken, bepaal je zelf, in overleg met je docent.

We hopen dat je veel leert van deze module en vooral ook dat je er veel plezier uit haalt.