Die Evolution der Maker-Welt

»Das Wichtigste ist, dass man einfach anfängt!«

31. Oktober 2022, 12:23 Uhr | Von David Sandys
Zitate von David-Sandys, Digi-Key
Zitate von David-Sandys, Digi-Key
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Seit der Autor dieses Gastbeitrags im Jahr 1977 seinen allerersten Computer bekam – einen Commodore VIC-20 mit nur 3583 Byte Programmspeicher – hat ihn das Maker-Fieber gepackt und bis heute gefesselt. Ein spannender Einblick ins Maker-Dasein.

Der Prozess der Entwicklung bereitet mir viel Freude. Die meisten Ingenieure verbringen viel Zeit damit, darüber nachzudenken, wie man Dinge besser und effizienter machen kann, und haben oft einen größeren technischen Spielraum. Aber Maker fragen einfach: »Wie kann ich das schaffen?« Es gibt ein breites Spektrum an technischen Fähigkeiten und kommerziellen Bestrebungen, wenn es um die Herstellung geht. Viele Leute fangen mit kleinen Projekten an wie z. B. der Entwicklung einer Maschine, die bei Empfang einer entsprechenden SMS ein Bier kühlt, während man sich noch auf dem Heimweg von der Arbeit befindet. Es ist kein Problem, klein anzufangen. Und von diesem Punkt aus treibt die Neugier viele dazu, weiterhin neue Dinge zu entwerfen.

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David Sandys von Digi-Key
David Sandys von Digi-Key.
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Von der Ideenfindung über die praktische Arbeit bis hin zur Programmierung haben Maker die Möglichkeit, Projekte bis zum Endziel durchzuziehen und auf dem Weg dorthin Probleme zu lösen. In der Maker-Community gibt es eine grundlegende Leidenschaft für das Lernen und das Teilen dieses Wissens mit anderen. Aus diesem Grund werden Maker-Shows oft als die größten Bastlertreffen bezeichnet. Und diese Leidenschaft ist nur eines der Elemente, die die heutige Maker-Landschaft von der vor zehn bis 15 Jahren unterscheidet.
 
Wenn man früher mit einem 32-bit-Embedded-Design beginnen wollte, war es ein enormer Aufwand, nur eine Schnittstelle zum Speicher zu schaffen. Im Gegensatz zu heute musste man damals einen eigenen Controller entwickeln, weil es noch keinen gab, und schon gar nicht mit einem integrierten Speicher auf dem Chip. Vom In-Circuit-Emulator über das Entwicklungs-Board bis hin zu jeder Einzellizenz für eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) können die Kosten für die ersten Schritte mehrere zehntausend Euro betragen. Aber heute ist das alles für weniger als 20 Dollar zu haben, was es so vielen Menschen ermöglicht hat, in die Produktion einzusteigen.

Der Einplatinencomputer Micro:bit basiert auf einem Mikrocontroller von Arm und kann selbst von MINT-begeisterten Schülern beherrscht werden.
Der Einplatinencomputer Micro:bit basiert auf einem Mikrocontroller von Arm und kann selbst von MINT-begeisterten Schülern beherrscht werden.
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Dank eines kontinuierlichen Geistes der Neugier, des Lernens und der Innovation hat sich die Maker-Welt in den letzten Jahren drastisch weiterentwickelt. Da die Technologien immer preiswerter und benutzerfreundlicher werden, ist die Entwicklung heute leichter zugänglich als je zuvor.

Mit kostengünstigen, leistungsstarken Mikrocontroller-Boards wie der RP2040-basierten Pico-Plattform von Raspberry Pi, die mit MicroPython programmiert werden können, oder den CircuitPython-kompatiblen Boards von Adafruit und anderen Drittanbietern sind Board-Manager nicht mehr notwendig. Die Benutzer können ihre Programme in einfacherem Python-Skriptcode schreiben, um die Hardware zu steuern, anstatt komplexe Low-Level-Sprachen wie C oder C++ zu verwenden, was sie für Anfänger ideal macht. Anstelle komplexer integrierter Entwicklungsumgebungen und Board-Manager zum Kompilieren, Verbinden und Herunterladen von ausführbaren Dateien lassen sich die Boards wie ein USB-Stick auflisten, auf den man eine Textdatei ziehen und ablegen kann, und der Interpreter wird einfach geladen und zur Laufzeit ausgeführt.

Zusatzfunktionen, die Maker in ihren Designs verwenden möchten, gibt es heute von der Stange, wie beispielsweise die Module der CLUE-Plattform
Zusatzfunktionen, die Maker in ihren Designs verwenden möchten, gibt es heute von der Stange, wie beispielsweise die Module der CLUE-Plattform.
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Die Einführung von Ökosystemen wie z. B. Qwiic von Sparkfun und STEMMA QT von Adafruit vereinfachen ebenfalls den Design- prozess. Die JST-Steckverbinder an den Enden der Platinen ermöglichen eine Verkettung der Platinen und machen damit das Rapid Prototyping einfacher denn je. Adafruit Feather ist eine weitere flexible und leistungsstarke Familie von Mikrocontroller-Hauptplatinen (Feathers) und Tochterplatinen (Wings) mit einer breiten Palette von Fähigkeiten – sobald jemand einen Feather (das Gehirn des Systems) auswählt, kann er theoretisch alle Wings hinzufügen, die er für Funktionen wie Displays, drahtlose Kommunikation, Datenprotokollierung und mehr benötigt.

MicroMod von SparkFun ist ein weiteres System, das die Welt für professionielle Ingenieure und Maker gleichermaßen verändert. Ich betrachte es gerne als »Sous-Chef« für Elektronik. MicroMod nutzt den M.2-Formfaktor und ermöglicht es dem Einzelnen, individuelle Lösungen zu erstellen, indem er nur die Blöcke auswählt, die er verwenden möchte, und sie zu Hauptplatinen oder Steuerplatinen hinzufügt. Ingenieure und Maker wählen aus, welche MCU sie verwenden möchten, welche Funktionen wie LoRa oder Single-Pair-Ethernet sie benötigen und welche Sensoren oder Ein-/Ausgänge sie wünschen. Alles wird einfach über einen M.2-Stecker für MCUs oder einen JST-Steckverbinder für Qwiic-basierte Sensoren und andere IOs angeschlossen. Für einen Softwareingenieur, der sich nicht mit Design/Layout befasst, oder einen Hardware-Ingenieur, der keine Zeit für eine Rapid-Prototyping-Lösung hat, gibt es einfach keinen einfacheren Weg. Als Hersteller können sie MicroMod nutzen, um genau die Funktionen zu entwickeln, die sie benötigen, um ihr Konzept zu verwirklichen.

Mikrocontroller-Boards wie das Raspberry Pi Pico bieten der Maker-Szene Rechenleistung für wenig Geld
Mikrocontroller-Boards wie das Raspberry Pi Pico bieten der Maker-Szene Rechenleistung für wenig Geld.
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Ressourcen zur Unterstützung von Makern gibt es in Hülle und Fülle. Jeder kann auf GitHub oder Instructables Dateien für so ziemlich alles finden. Digi-Keys Maker.io bietet Informationen, Projekte, Ideen, Werkzeuge und mehr, um Maker zu unterstützen und zu inspirieren. Es gibt so viele großartige Ressourcen wie z. B. Leitfäden zum Lernen oder Bauanleitungen, die Projekte Schritt für Schritt erläutern und den Einstieg erleichtern.

Auch die Industrie macht sich die Maker-Bewegung zu eigen. Von GE bis Google unterstützen viele große Technologieunternehmen die Kreativität und Innovation ihrer Mitarbeiter, indem sie eigene Maker-Umgebungen einrichten. Und viele der erwähnten neuen Ressourcen und Maker-Plattformen sind für das Rapid Prototyping von großer Bedeutung. Der Denkprozess des Makers, etwas zu betrachten und es auf eine andere Art und Weise zu sehen, ist für die Problemlösung auf allen Ebenen eines Unternehmens von großer Bedeutung. Auch in Bereichen wie maschinellem Lernen/KI und Robotik sind Maker treibende Kräfte. Dies sind Bereiche, in denen Maker Innovation be- schleunigen.

Digi-Key hat ebenfalls eine lange Tradition in der Maker-Welt. 1972 entwickelte Dr. Ronald Stordahl einen »Digi-Keyer« – einen Bausatz für Funkamateure, der bei der Übertragung des Morsecodes half. Das führte dazu, dass er die übrig gebliebenen Bauteile zunächst an Elektronikbastler und dann an den kommerziellen Markt verkaufte. Dieser Maker-Geist setzt sich bei Digi-Key bis heute fort. Als wir zum Beispiel während der Pandemie keine tragbare Desinfektionsmaschine bekommen konnten, haben unsere Ingenieure selbst einen UV-Tunnel gebaut, um die Tausende von Behältern zu desinfizieren, die Produkte durch unser Vertriebszentrum befördern. Der Tunnel nutzt UV-Licht, um 99,99 Prozent der Organismen auf den Behältern abzutöten, darunter auch das Coronavirus, wodurch der direkte Kontakt für die Mitarbeiter drastisch reduziert wird.
Von neuen Technologien bis hin zu umfassenden Bildungsressourcen wächst die nächste Generation von Makern und Ingenieuren in einer Zeit heran, in der Innovation und Kreativität wirklich zum Greifen nahe sind – und ich bin gespannt, was sie als Nächstes erreichen können. Unterm Strich war es noch nie so einfach für jeden, vom Maker bis zum Ingenieur, etwas zu entwickeln. Das Wichtigste ist, dass man einfach anfängt!


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