An einem Bahnübergang ist keine Signalanlage angebracht. Die Autofahrer müssen sich also sehr genau umsehen, ob ein Zug kommt. Da Züge sehr schnell sind, kann es bei einer Unaufmerksamkeit aber schnell zu Unfällen kommen, wie Video 1 auf der rechten Seite neben dem Text zeigt. 

Wir wollen daher im Folgenden den IoT-Octopus nutzen, um eine solche Signalanlage zu bauen. Doch wie muss so eine Signalanlage aussehen? 

Die Signalanlage sollte über Lichtsignale verfügen, die den Autofahrern unmissverständlich zeigen, dass gleich ein Zug am Bahnübergang vorbeikommen wird. Der Octopus verfügt über zwei LEDs, die in verschiedenen Farben aufleuchten können (vgl. Abbildung 1). 

In einem nächsten Schritt werden wir uns anschauen, wie man den Octopus am PC anschließt und ein Programm schreibt. Der Octopus besitzt eine Micro-USB Schnittstelle, mit welcher er am PC angeschlossen werden kann (vgl. Abb. 2). Du schließt den Octopus dabei genau so am PC an, wie du dein Smartphone mit dem Ladekabel verbindest. Achte beim Einstecken besonders darauf, dass du den Micro-USB Anschluss richtig herum hältst. Sollte der Octopus am PC angeschlossen sein (vgl. Abb. 3), können wir die Entwicklungsumgebung einrichten.

Manchmal kann es sein, dass man Programmabschnitte wiederholen möchte. Hierfür bieten sich Schleifen an. Der Ardublock enthält zwei Bausteine, mit denen wir die Anzahl an Durchläufen festlegen können. Zum einen gibt es das "Wiederhole"-Bauteil aus der Kontrollstrukturen-Schublade (vgl. Abbildung 8). In diesem Bauteil gibt man die Anzahl an Schleifendurchläufen an. Alle Bauteile, die man im Modul verwendet, werden dann genauso oft wie angegeben ausgeführt. Falls man jedoch auf einen Schleifendurchlauf reagieren möchte (z.B. soll in Schleifendurchlauf 3 die LED blau leuchten), benötigen wir das Bauteil "Zählschleife". Die Nummer des Schleifendurchlaufs wird hier immer in der Variablen (einem Speicherort oder Zettel, auf dem sich der Computer Dinge merken kann) gespeichert, deren Namen wir zu Beginn festlegen (vgl. Abbildung 9).

Wir möchten unsere Signalanlange verbessern, indem wir sie nicht nur rot blinken lassen, sondern das Blinken so gestalten, dass es dem SOS-Morsecode entspricht. Dieser besteht aus drei kurzen, drei langen und wieder drei kurzen Leuchtsignalen. Insgesamt müssen wir also neun Mal die LED aufblinken lassen. Wir können mit den bisher gelernten Mitteln ohne Probleme umsetzen, indem wir eine große Anzahl an "NeoPixel"-Bauteilen hintereinander hängen (vgl. Abbildung 10 für die ersten drei kurzen Signale). Dadurch wird unser Programm aber sehr lang und unübersichtlich. Es ist daher effizienter Schleifen einzusetzen.

Verwenden wir die Wiederhole-Schleife, müssen wir drei Schleifen hintereinander auszuführen. Die erste Schleife steht für die ersten drei kurzen Signale, die zweite Schleife für die drei langen Signale und die dritte Schleife wiederum für drei kurze Signale (vgl. Abbildung 11). 

Weiter können wir auch eine Wiederhole-Schleife ersetzen und stattdessen eine Zählschleife verwenden. Nutzen wir das Fall/Sonst-Bauteil, das du noch weiter in Modul 2 kennen lernen wirst, ist es uns möglich, auf die Schleifendurchläufe zu reagieren und die gewünschten Bauteile nur dann auszuführen, wenn sie wirklich benötigt werden (vgl. Abbildung 12).

Der IoT-Octopus ist ein Gerät, welches, wie im Abschnitt zuvor erwähnt, auf dem ESP8266 basiert, einem circa 1,5cm x 1cm großen Mikrocontroller (siehe Abbildung 13 und Abbildung 14). Der Octopus erweitert diesen Mikrocontroller um eine Reihe von Anschlüssen (siehe Abbildung 15 und Abbildung 16). An ihnen können Featherwing- und Groove-Module angeschlossen werden. Die Groove-Stecker eigenen sich sowohl für AIN (Analog IN) als auch für I2C (Inter-Integrated Circuit) Module. Wie im Lernmodul zuvor gezeigt, besitzt er zudem LEDs (siehe Abbildung 17) und einen Micro-USB Anschluss (siehe Abbildung 18), die es uns erlauben, schnell und sicher eigene IoT-Projekte umzusetzen. Du fragst dich nun vielleicht, was den Octopus denn nun zum IoT-Gerät macht. Der ESP besitzt von Haus aus eine WLAN-Schnittstelle, sodass er ohne jegliche Erweiterung mit dem Internet kommunizieren kann. Aus diesem Grund kann er Teil des Internets der Dinge sein.

Weiter besitzt der Octopus einen Analogen Anschluss (AIN) in Form von Kontakten, den wir in Modul 2 genauer kennen lernen. Hier kann man Bananensteckern anstecken, die du vielleicht aus dem Physikunterricht kennst (siehe Abbildung 19). Zudem kann man den Octopus auch mit einem Akku oder einem Batteriefach ausstatten. Hierfür sind allerdings Lötarbeiten notwendig (vgl. Abbildung 20).

Abschließend verfügt der Octopus über den Umwelt-Sensor Bosch BME 280/680 (siehe Abbildung 21), der es uns erlaubt, die Temperatur, Luftfeuchtig und den Luftdruck im Raum zu bestimmen. Mit ihm werden wir uns im Detail in Modul 3 und Modul 4 auseinandersetzen.