Hardware

Den Kern der MediaCup Umgebung stellt die MediaCup selbst, die Netzwerkinfrastruktur (Infrarot zu CAN Knoten), sowie die kabellose Aufladeelektronik der Tasse dar .

MediaCup

-- > Holger Krull, Michael Beigl

  • Die gesamte Elektronik ist in den Gummi-Unterboden der Tasse integriert
  • Sensorik zur Erkennung von Bewegung, Beschleunigung und Temperatur
  • Berechnet daraus den Status der Tasse. So weiß die MediaCup zum Beispiel ob jemand trinkt, mit der Tasse spielt oder die Tasse einfach nur auf dem Tisch steht
  • Dadurch ist es möglich, daß die MediaCup entsprechend ihren Zuständen reagiert, also etwa den Energieverbrauch drosselt, wenn die Tasse nicht in Benutzung ist. Die erkannten Zustände werden an die Netzwerkinfrastruktur weiterkommuniziert
  • Befindet sich seit September 1999 im TecO im praktischen Dauereinsatz. Die Tasse ist so konzipiert, daß kein Wissen über die technischen Zusammenhänge, Wartung oder ähnliches notwendig ist
  • Durch die kabellose Aufladung ist die Energieversorgung für den Benutzer der Tasse transparent; eine einfachere Version (B0.1) verwendet Lithium Zellen, für eine Laufzeit bis zu 5 Monaten (abhängig von der verwendeten Zelle)
  • Die MediaCup kommuniziert via Infrarot (IrDA Kodierung), entweder mit einer spezielle Kommunikationsinfrastruktur (Infrarot zu CAN Knoten) oder mit herkömmlichen Laptops oder PCs mit IrDA Schnittstelle
  • Das MediaCup Szenario ist unpersonalisiert, da die Elektronik bei jedem Waschinterval (also täglich) abgenommen wird
  • Die Elektronik selbst besitzt aber eine eindeutige IPv4 Adresse

-- > Technische Details

  • Mikroprocessor: Arizona Microchip PIC16F84 mit 4 MHz (V H 1.2) oder 1 MHz (V H 1.3, V B 0.1)
  • Kommunikation: IR-LED: Siemens SFH409-s (V H 1.2), H-P HSDL 4420 (andere)
  • Temperatur Chip: Dallas Semiconductor DS1621
  • Beschleunigung/Bewegung: ADXL202AQC (V H 1.2), 1 Schalter & 3 Kugelschalter (andere)
  • Energieversorgung: Lithium (V H 1.2) Laufzeit: 2-3 Wochen; Lithium (V B 0.1) Laufzeit: 4-40 Wochen; 2F Panasonic GoldCap 5.5V (andere) Laufzeit: min. 6 Stunden, Durschnitt 10 Stunden bei hohem Kaffeekonsum (viel Bewegung); bis zu 1 Woche bei geringen Kaffeekonsum
  • Wiederaufladung: Kabellos (V1.3) via Induktion; Wiederaufladezeit maximal 15 Minuten
  • Stromverbrauch: typ.:<2mA, Sleep-Modus: 1µA
  • Meß- und Kommunikationsintervalle hängen von der Software-Einstellung ab

-- > Schematik, Software, Bemerkungen

MediaCup Electronic
 

Kabellose Aufladung

-- > Holger Krull, Michael Beigl

  • Ermöglicht eine kabellose Aufladung der MediaCup
  • durch Induktion im Ultraschallbereich
  • benötigt 18 V Betriebsspannung
  • die eingebaute Elektronik ersetzt eine herkömmliche Kaffeetasse, und ermöglicht dadurch eine das Aufladen der Tasse ohne Störung des Benutzers
  • Schematik, Layout und Software

 

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Infrarot zu CAN Knoten (IrC R(2))

-- > Albert Krohn, Michael Beigl

  • Stellt eine Infrastruktur zur kabellosen Kommunikation zur Verfügung, welches von den Tassen genutzt werden kann
  • empfängt IrDA kodierte Infrarot-Signale und vermittelt diese weiter
  • erlaubt zudem Geräten mit IrDA Schnittstelle (PDAs, Laptops, etc.) zu kabellose und ohne zusätzliche Hardware zu kommunizieren und z.B. im Web zu surfen
  • Die IrC Knoten sind durch einen CAN Bus untereinander und mit einem Backbone-Netzwerk, z.B. dem Internet, verbunden
  • ermöglicht den Aufbau von extrem preiswerter, wartungsfreiter und im Fehlerfalle "selbsheilender" Kommunikationsinfrastruktur zwischen diversen Geräten (Tassen und anderen neuen elektronischen Geräten, aber auch PCs, Laptops, PDAs wie dem PalmPilot, Uhren ...)
  • der CAN Bus benutzt handelsübliche Twisetd Pair Kabel (TP4) zur Verkabelung. Eine separate Stromzufuhr zu jedem der Knoten ist nicht notwendig
  • Der CAN Bus ist zum Backbone-Netzwerk (etwa dem Internet) über einen PC verbunden
  • Jeder Infrarot-zu-CAN Knoten kennt seine Position
  • Der Ausleuchtungsbereich für die Infrarotkommunikation beträt etwa 1.5x1.5m^2 und besitzt einen maximale Rechweite von 2 Metern
  • Die Geschwindigkeit der Infrarotkommunikation beträgt 19200 bit/s
  • Die Geschwindigkeit des CAN-Netzwerks hängt von der Ausdehnung des Netzwerks ab

-- > Technische Details

  • Mikroprozessor: Arizona Microchip PIC16F877 at 20 MHz
  • IR Kommunikation: IrDA: 4 x H-P HSDL 1001
  • IrDA Kodierung: H-P HSDL 7001
  • CAN-Kommunkation: Phillips SAJ1000
Infrarot zu CAN Knoten