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Spannende Projekte mit dem Raspberry Pi®

Andrew Robinson, Mike Cook, Jonathan Evans, Sean McManus

 

Verlag mitp Verlags GmbH & Co. KG, 2014

ISBN 9783826699108 , 472 Seiten

Format PDF, ePUB, OL

Kopierschutz frei

Geräte

9,99 EUR

Für Firmen: Nutzung über Internet und Intranet (ab 2 Exemplaren) freigegeben

Derzeit können über den Shop maximal 500 Exemplare bestellt werden. Benötigen Sie mehr Exemplare, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.


 

Einleitung


von Dr. Andrew Robinson


Für Kinder ist es ganz selbstverständlich, Neues zu erschaffen. Sie malen Bilder, denken sich neue Spiele aus, erzählen sich Geschichten und basteln aus einer Spülmittelflasche eine Rakete, von der sie überzeugt sind, dass sie bis zum Mond fliegt. Die Kindheit ist zugleich Abenteuer und Entdeckungsreise – ein ständiges Streben nach Neuem.

Wenn man älter wird und das »wahre Leben« beginnt, bereiten solche Dinge zwar weiterhin Freude, es wird aber schwieriger, die Zeit zu finden, um ihnen Raum zu geben. Dennoch sind einige der bedeutendsten Erfindungen und Entdeckungen der Geschichte durch Leute zustande gekommen, die sich nicht scheuten, einfach etwas auszuprobieren – und das oftmals in den eigenen vier Wänden oder im Gartenhäuschen, nicht in technisch bestens ausgestatteten Ingenieurbüros.

Was das alles in einem Buch über Projekte mit dem Raspberry Pi zu suchen hat?

Nun, wenn Sie weiterlesen und versuchen, einige der Projekte nachzuvollziehen, werden Sie vielleicht entdecken, welche Freude es bereitet, mithilfe des Computers Dinge zum Laufen zu bringen. Der Computer erschließt der Abenteuerlust und der Kreativität eine fantastische neue Welt ungeahnter Möglichkeiten. Er ist in so viele Lebensbereiche vorgedrungen (auch Spielkonsolen, Set-Top-Boxen und Smartphones sind Computer!), dass Sie ihn für fast jedes Hobby oder Steckenpferd einsetzen können.

Sie werden sehen, dass Computerkenntnisse jedem nutzen und dass ein kreativer Augenblick am Küchentisch große Auswirkungen nach sich ziehen kann. Und nebenbei erfahren Sie außerdem die Geschichte, die hinter einem bestimmten kreditkartengroßen Computer steckt.

Die Geschichte des Bastelns


So manche weltbewegende Erfindung kam auf unkonventionelle Weise zustande.

Die Brüder Orville und Wilbur Wright waren einfache Leute aus Ohio, die ein Fahrradgeschäft betrieben. Von der Funktionsweise dieser simplen Maschinen fasziniert, gelangten sie zu der Überzeugung, dass sie eine Flugmaschine bauen könnten. Und das taten sie dann auch. Im Jahre 1902 hoben sie erstmals in der Geschichte mit einem Flugzeug vom Boden ab. Fast ein Jahrhundert später, als Afrika von AIDS heimgesucht wurde, kam Trevor Baylis?, der früher als Stuntman arbeitete, zu der Erkenntnis, dass er helfen könne. In einem Gartenhäuschen am Stadtrand entwickelte er ein preisgünstiges und robustes aufziehbares Funkgerät, um das Gesundheitswesen betreffende Nachrichten in Afrika zu verbreiten. Er hat damit ohne Zweifel viele Leben gerettet. Steve Jobs und Steve Wozniak, die Gründer von Apple, erwarben ihre Computer- und Elektronikkenntnisse durch Experimente in ihren Schlafzimmern und einer Garage. Das sind nur drei Beispiele dafür, wie das heimische Basteln zu weltweiten Auswirkungen für Millionen von Menschen führen kann.

Viele Erfinder haben zwar eine gewisse Vorstellung davon, was sie erschaffen möchten, wissen jedoch nicht, wie sie es praktisch umsetzen können. Angespornt durch die Freude an der Kreativität, bringen sie sich selbst die erforderlichen Fähigkeiten bei, um ihr Vorhaben zu realisieren. Wozniak und Jobs haben das getan, indem sie vorhandene Geräte auseinandernahmen, herausfanden, wie sie funktionierten, und dann wieder zusammenbauten. In einigen Fällen führte dieses Herumbasteln tatsächlich zur Verbesserung eines Geräts – gelegentlich funktionierte es auch überhaupt nicht mehr. Das hielt sie aber nicht vom Weitermachen ab. Manchmal geht es eben nur darum, herauszufinden, wie etwas funktioniert, oder technische Widrigkeiten zu überwinden, und nicht darum, gleich ein gelacktes Produkt anzufertigen.

Computer für den Endverbraucher


Dass ausgerechnet das Herumstochern im Innenleben von technischen Geräten zur Geburtsstunde von Apple-Computern führte, ist wohl die Ironie des Schicksals. Heutzutage werden Computer in schnittigen, eleganten Aluminiumgehäusen verkauft, die es verhindern, herumzuexperimentieren und herauszufinden, wie sie eigentlich funktionieren. Im fortwährenden Bestreben, ihre Produkte wertvoller erscheinen zu lassen, locken die Hersteller ihre Kunden mit möglichst einfach einsetzbaren Produkten und einer mühelosen Benutzerschnittstelle, die ihnen jeden Wunsch von den Lippen abliest.

Dieser Wandel vollzieht sich leider etwas unsanft. Moderne Computersysteme tun nur selten genau das, was der Benutzer wünscht. Wie oft sitzt man frustriert vor einem unfähigen Computer und wird mit einem Hinweis des Herstellers vertröstet, der dann etwa »Wird mit der nächsten Aktualisierung behoben« oder »Um das zu tun, müssen Sie die neueste Version erwerben« lautet? Für technisch Versierte sind solche Hinweise fast schon ein Schlachtruf, der dazu auffordert, so lange am Computer herumzuexperimentieren, bis er ihrem Willen gehorcht. Doch sind dieser Tage die wenigsten Benutzer mutig oder erfahren genug, die Ärmel hochzukrempeln und sich selbst am Computer zu schaffen zu machen.

Computerkenntnisse für alle


Computer sind wirklich allgegenwärtig und durchdringen sämtliche Lebensbereiche. Denken Sie dabei neben Laptop, Desktop und Smartphone auch an die Computer, die lebenserhaltende medizinische Systeme, Online-Banking, Einkaufen im Internet, Produktionsprozesse und die Versorgungskette für Lebensmittel ermöglichen. Computer sind zur Kommunikation, zum Betrieb von digitalem Funk und Fernsehen, für Mobiltelefonnetze und das Internet unverzichtbar. Angesichts der Bedeutung, die Computer für das reibungslose Funktionieren von Medien, Wirtschaft und Verwaltung besitzen, ist es erstaunlich, wie viele Menschen keine Ahnung von der Arbeitsweise eines Computers haben.

Wenn man bedenkt, wie sehr man sich auf korrekt arbeitende Computer verlässt, sollte ein besseres Verständnis von großem Nutzen sein. Wirtschaftsführer und Politiker könnten bei Projekten, die sich um Computer drehen, angemessene Entscheidungen treffen, und Otto Normalverbraucher würde Online-Betrügereien oder verlogenen Werbebehauptungen nicht mehr zum Opfer fallen. Jedermann wäre in der Lage, sich dank Computerhilfe das Leben zu erleichtern.

Ich kann eine gewisse Ähnlichkeit zwischen der Computerei und dem Kochen entdecken. Beim Kochen gibt es Rezepte, denen schrittweise zu folgen ist. Es geht darum, aus mehreren Zutaten ein Gericht zuzubereiten. Sie müssen, um etwa einen Apfelkuchen zu backen, diese Aufgabe in handhabbare Schritte unterteilen (Teig anrühren, Äpfel schälen, Backzeit beachten), die schließlich zu einem (hoffentlich wohlschmeckenden) fertigen Apfelkuchen führen. Hierbei handelt es sich um ein einfaches Beispiel einer Abstrahierung, die der Schlüssel zur Lösung von Computerproblemen ist. Eine bei Computerarbeiten entwickelte Vorgehensweise wie diese Abstraktion, also durch logisches Denken Problemlösungen zu finden, ist auch in anderen Lebensbereichen hilfreich.

Wir lehren unseren Kindern das Kochen nicht, damit sie später einmal professionelle Köche werden, sondern weil es eine entscheidende Fähigkeit darstellt, ohne die man sein Leben lang dazu verdammt wäre, teure und unzufriedenstellende Fertiggerichte aufzuwärmen. Bei vielen Menschen führt das Erlernen dieser grundlegenden Fertigkeiten zu einer dauerhaften Vorliebe fürs Kochen. Sie können beim Kochen ihre Kreativität zeigen – vielleicht indem sie anfangs ein bekanntes Rezept übernehmen und dieses aufpeppen, um es sich zu eigen zu machen. Kochen ist eine soziale Beschäftigung, die es ermöglicht, am lebhaft bevölkerten Esstisch Erfolge vorzuzeigen sowie Verfahrensweisen und Schwierigkeiten zu diskutieren.

Ich möchte behaupten, dass das Erlernen des Umgangs mit Computern einige Parallelen mit dem Kochenlernen aufweist. Die grundlegenden Fertigkeiten benötigen alle. Manche Leute bauen diese Fähigkeiten aus und werden professionelle Programmierer, ich hoffe aber, dass die meisten Leute es als Chance begreifen, nicht nur ihre Kreativität auszuleben, sondern auch besser mit den heutigen modernen Computerumgebungen zurechtzukommen.

Angesichts der Tatsache, dass immer mehr Leute immer mehr über die Funktionsweise und die Verlässlichkeit von Computern wissen müssen, ist es ebenfalls paradox, dass der Einstieg in die Arbeit mit modernen Computern schwieriger geworden ist. Das heißt, bis ein gewisser kreditkartengroßer Computer die Bühne betrat ...

Der Raspberry Pi


Für die meisten Leute ist es eine beängstigende Vorstellung, mit einem 1.000 Euro teuren Laptop Experimente anzustellen, die womöglich auch noch wertvolle Daten in Gefahr bringen. Ich jedenfalls würde es mir zweimal überlegen, ob ich alle meine Digitalfotos, meine Musiksammlung und meine Online-Banking-Daten riskiere! Außerdem halten Spielkonsolen und manche Smartphones viele Leute aktiv davon ab, Spiele und Apps selbst zu entwickeln, womöglich um die Umsätze zu schützen und die Konsumenten zum Kauf industrieller Produkte zu bewegen.

Aus dem Wunsch heraus, den Computerspaß mit anderen zu teilen, und aufgrund des Bedarfs an computerverständigen Leuten entwarf Eben Upton am Küchentisch einen einfachen kleinen Computer. Dank der Hilfe von Dr. Rob Mullins, Professor Alan Mycroft und...