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Die interaktive Luftqualitätskarte – Teil 3: Gescheiterte Ideen

Ich bin kurz davor, die endgültige Luftqualitätskarte zu bauen, und ich habe mich gefragt, ob ich vielleicht eine bessere Methode zum Bau der Karte übersehen habe.

 

Ich dachte mir: „Was wäre, wenn die Karte keine feste Form annehmen müsste? Wenn die Karte auf Wunsch Daten in einem anderen Format anzeigen könnte? Und wenn die Karte nicht nur visuell, sondern auch physisch interaktiv wäre?“. All diese Fragen brachten mich zum Nachdenken und zur Erforschung weiterer Ideen, wie ich ein Projekt wie die Luftqualitätskarte aufbauen könnte. Im Großen und Ganzen wollte ich eigentlich nur eine Karte, die etwas anpassungsfähiger ist; eine Karte, die sich irgendwie selbst formen oder zeichnen kann.

Idee 1

Mit der Idee einer sich selbst zeichnenden Karte stellte ich eine sehr offensichtliche Verbindung zum Zeichnen auf einer Tafel her, einer Leuchttafel. Leuchttafeln sind einfach extravagante Signaltafeln. Sie bestehen in der Regel aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff wie Acryl. Glas, das an einer Kante beleuchtet wird, fängt aufgrund der inneren Totalreflexion das Licht in sich selbst ein, so dass man, wenn man mit einem speziellen Leuchtmarker auf die Tafel schreibt, einen leuchtenden Texteffekt erhält.

Mein Gedanke war, wenn ich eine Art mechanische Leuchttafel bauen könnte, hätte ich nicht nur die Möglichkeit, die Luftqualitätswerte mithilfe der Tafelbeleuchtung darzustellen, sondern auch eine Karte anzuzeigen, die sich selbst zeichnen und Daten in vielen anderen lustigen Formaten darstellen kann.

Der Bau einer mechanischen Leuchttafel ist nicht allzu kompliziert, er ähnelt dem Bau eines Stiftplotters. Die Frage, die sich mir stellte, war, wie ich die kapazitive Näherungserkennung auf der Karte umsetzen konnte. Wenn Sie sich an meinen ersten Artikel erinnern, muss ein kapazitiver Näherungsschalter so nah wie möglich an der Sensorfläche sein, was angesichts der Länge eines standardmäßigen Whiteboard-Markers schwierig sein würde. Ich hatte allerdings eine Lösung im Kopf. Ob es eine clevere oder eine dumme Idee war, müssen Sie selbst beurteilen.

Als ich feststellte, dass die Idee einer mechanischen Leuchttafel mit kapazitivem Näherungsschalter nicht realisierbar war, ging ich in Gedanken alles durch, das uns Bastlern so einfällt, bevor wir uns widerwillig von einer schlechten Idee abwenden. Ich zog in Betracht, den Zeichenmechanismus an die Vorderseite der Leuchttafel zu verlegen. Dadurch wäre die Länge des Markers irrelevant. Das bedeutete jedoch auch, dass, wenn sich jemand der Karte nähert und auf einen Ort zeigt, der Zeichenmechanismus über die Hände der Person verlaufen könnte, wenn der Zeichenkopf eine Änderung auf der Karte vornehmen müsste. Das schien eine sehr schlechte Idee für ein öffentlich zugängliches Gerät zu sein. Ich war so sehr von der Idee der Leuchttafel angetan, dass ich sogar in Erwägung zog, den Näherungsschalter zugunsten des Zeichenmechanismus auf der Rückseite der Leuchttafel zu streichen.

Zu diesem Zeitpunkt hatte ich bereits eine beträchtliche Menge an Zeit in die Idee der mechanischen Leuchttafel investiert, so dass ich bereits einen Prototyp der Elektromagneten hatte. Diese wollte ich zur Betätigung des Markerkopfes verwenden. Und als ich gerade mit den besagten Elektromagneten herumspielte, kam mir eine andere Idee.

Idee 2

Ich dachte mir, wenn ich einige Neodym-Magneten auf einer Achse einspanne, könnte ich sie mithilfe eines Elektromagneten auf einer mechanischen Plattform bei Bedarf drehen, ähnlich dem Markerkopf aus der LeuchttafeIidee. Und wenn die Magnete an ihren Polen irgendwie unterschiedlich gefärbt und in einem Raster angeordnet wären, könnte ich eine Art magnetische Pixelmatrix-Anzeige bauen.

Das Tolle an dieser Idee ist, dass ich im Gegensatz zur Leuchttafel die Näherungselektroden direkt hinter dem magnetischen Pixelraster anbringen könnte und sich der bewegliche Kopf mit dem Elektromagneten an der Rückseite befände. Der magnetische Fluss des Elektromagneten könnte dabei problemlos auf eine kapazitive Sensorelektrode wirken.

In meinem Kopf funktionierte das alles gut genug. Deshalb erstellte ich schnell ein paar 3D-Modelle und -Drucke und baute dann den ersten Prüfling zusammen. Spoiler: Es funktionierte nicht.

Bei meinem ersten Prototyp waren einige Dinge nicht in Ordnung. Erstens: der Abstand. Für einen ersten Prüfling hätte ich es besser wissen und den Abstand von Pixel zu Pixel großzügiger bemessen sollen. Das zweite Problem bei diesem Design war die mühsame Montage. Wenn Sie gesehen hätten, wie viel Arbeit in die Montage des ersten Prototyps geflossen ist, würden Sie mir zustimmen, dass er sich nicht weiter vergrößern ließ. Also beschloss ich, es mit einem besseren Design noch einmal zu versuchen.

Das neue Design schien auf allen wichtigen Ebenen zu funktionieren. Dank der neuen Methode, die Magnete mitten im Druck einzufügen und dann die Filamentfarbe auf halbem Weg durch den Druck zu ändern, konnte ich mir tatsächlich vorstellen, Hunderte von magnetischen Pixeln zu bauen. Allerdings gab es bei den magnetischen Pixeln ein Problem, und ich bin sicher, dass die meisten von Ihnen es schon bemerkt haben: die Magnetkupplung. Ziemlich offensichtlich, oder? Wenn man Magnete auf eine beliebige Art anordnet, richten sie sich selbst entsprechend ihren Polen aus. Und je mehr Magneten sich nahe beieinander befinden, desto stärker ist die Ausrichtung. Diese Ausrichtung verhindert auch, dass die Pixel vollständig pink oder vollständig weiß bleiben, wenn der Elektromagnet ausgeschaltet wird.

Mir war dieses Problem nicht völlig unbekannt, weshalb ich mich beim ersten Durchlauf für dünne Magnete entschied. Ich hatte die Auswirkungen jedoch definitiv unterschätzt und es erst bei der Montage des zweiten Prüflings bemerkt. Deshalb machte ich mir nicht die Mühe, das Raster vollständig zu füllen. Sie werden auch feststellen, dass ich einige meiner anfänglichen zylindrischen Pixel zum zweiten Prüfling hinzufügte und sie funktionierten. Das bestätigte, dass der Mangel an Spielraum tatsächlich eines der Hauptprobleme beim ersten Design war.

Das Problem der Magnetkupplung schien eigentlich einfach lösbar zu sein. Es würde wahrscheinlich nur eine Art von Mechanismus erfordern, um die magnetischen Pixel vollständig in Position zu halten, bis sie bereit wären, durch den Elektromagneten gedreht zu werden. Ich hatte ein paar Ideen, jedoch nicht genügend Ressourcen, um sie zu testen.

Der Hauptgrund, warum ich beschloss, diese Idee für die Luftqualitätskarte auf Eis zu legen, war jedoch die Tatsache, dass jede meiner Lösungen zweifellos den Bauprozess weiter verkomplizieren würde. Das war für ein Projekt, das potenziell so groß wie die Karte ist, nicht praktikabel. Das magnetische Pixel ist dagegen perfekt für kleine Anzeigen wie eine Uhr, die ich wahrscheinlich mit der magnetischen Pixel-Anzeige bauen werde, wenn ich eine finale Lösung finde.

Prototype of the air quality map

Ich begann diese Testläufe in der Hoffnung, das Projekt „Interaktive Luftqualitätskarte“ weiterzuentwickeln. Das klappte jedoch nicht ganz, was ein wenig enttäuschend war. Nun habe ich jedoch einige Ideen für zukünftige Projekte, so dass es keine totale Zeitverschwendung war.
Folgen Sie mir weiter, um den endgültigen Bau der Luftqualitätskarte von Lagos zu sehen. Das sollte ziemlich lustig werden.

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