Cel
Zbudowanie i udostępnienie odtwarzacza MP3 połączonego z modułem GPS oraz licznikiem kalorii. Jest to idealne rozwiązanie dla wszystkich, którzy lubią aktywnie spędzać wolny czas, słuchając przy tym ulubionej muzyki. Dzięki temu urządzeniu, możliwe będzie także poznanie swojej prędkości, średniej prędkości oraz przebytej trasy np. podczas jazdy na rolkach, jazdy na nartach, snowboardzie, podczas biegania lub wykonywania podobnych sportów :)
Idea
We współczesnym społeczeństwie przykładamy dużą wagę do wyników. Uczymy się tego od najmłodszych lat. Już w szkole rozwiązujemy przeróżne testy sprawdzające postępy w nauce i przyswajanie wiedzy. Podobnie na studiach czy w pracy jesteśmy oceniani na podstawie rezultatów jakie się uzyskuje. Z czasem orientujemy się, że wiele rzeczy można zrobić lepiej, gdy widać na bieżąco uzyskiwany postęp. Nie inaczej jest ze sportem, który coraz częściej uprawiamy rekreacyjnie, aby odreagować stres życia codziennego i poprawić kondycję organizmu. Widząc bieżące postępy znacznie łatwiej jest się zmotywować do dalszej pracy, a ponoszony wysiłek staje się źródłem większej satysfakcji.
Ucząc się jeździć na rolkach mogłem na bieżąco obserwować swoje postępy: jazda stawała się coraz bardziej stabilna, zmniejszała się liczba wywrotek, łatwiej było się rozpędzać i utrzymywać „dużą” prędkość. Niestety do czasu. Na pewnym etapie nauki trudno było ocenić czy udało mi się pobić jakiś rekord z wczoraj, wytrzymać dłuższy dystans, itp. Przemierzając swoją codzienną trasę stwierdziłem, że warto przygotować urządzenie, które umożliwi śledzenie postępów. Możliwość pomiaru prędkości i odległości pozwoliłaby sprawdzać czy udało się jechać szybciej i jaką trasę pokonałem danego dnia. Ponadto mógłbym wreszcie odpowiedzieć sobie na pytanie jaki wpływ ma konserwacja łożysk na maksymalną prędkość. Nie bez znaczenia byłby także pomiar czasu spędzanego na rolkach, gdyż oprócz pracy są, niestety, jeszcze i inne obowiązki, więc czas na rekreację jest ograniczony. Urządzenie mogłoby zatem pilnować czasu, który spędzam poza domem i sygnalizować jego przekroczenie. Możliwe byłoby także liczenie przejechanej trasy, wychodząc z domu mógłbym ustawiać dystans jaki chcę pokonać danego dnia i sprawdzać w jakim czasie udało mi się zrealizować założony cel.
Rozmyślając nad pierwotną koncepcją doszedłem do wniosku, że układ może także sprawdzić się w innych dziedzinach sportu: jazda na rowerze, bieganie, spacery, nord walking czy nawet wyprawy samochodem. Zwłaszcza na dłuższych trasach ciekawym urozmaiceniem byłoby rejestrowanie przebytej trasy z możliwością jej późniejszego odtworzenia np. przy pomocy cyfrowych map dostępnych w Internecie. Sprawiłoby to, że urządzenie miałoby dodatkowe zastosowanie, którym byłoby rejestrowanie (zapamiętywanie) miejsc pobytu, np. podczas zagranicznych wycieczek z biurem podróży. Po powrocie do kraju można by odtworzyć trasę jaka została przebyte i obok zdjęć z aparatu umieścić także cyfrową mapkę z zaznaczoną trasą wakacyjnych wojaży. W tym miejscu podjąłem decyzję, że urządzenie będzie miało zintegrowany moduł GPS, który pozwoli zrealizować postawione do tej pory zadania, tzn.
· Mierzyć w dokładny sposób czas
· Mierzyć odległość
· Zapamiętywać położenia geograficzne
· Mierzyć dystans (przebyty, odległość od domu)
· Mierzyć prędkość (chwilową, maksymalną, średnią, czas bezruchu, itp.)
W międzyczasie pojawiły się nowe pomysły na wzbogacenie funkcjonalności urządzenia. Jednym z nich było dodanie odtwarzacza muzyki, aby aktywność fizyczna (np. spacery) była połączona z relaksem w postaci muzyki. W takiej sytuacji do wewnętrznej pamięci urządzenia można by zapisać wybrane utwory muzyczne w celu ich odtwarzania podczas podróży. W czasie rozmowy ze znajomymi pojawił się kolejny interesujący pomysł jakim jest szacowanie spalanych kalorii. Byłby to interesujący dodatek pomagający usprawnić proces dbania o linię i określania czasu oraz intensywności ćwiczeń, aby uzyskać założone efekty. Być może podczas realizacji projektu pojawią się jeszcze inne, ciekawe koncepcje, które będzie można zrealizować i tym samym podnieść walory praktyczne urządzenia. W takiej sytuacji będę starał się uwzględnić wszystkie interesujące i możliwe do zrealizowania pomysły.
Rozwiązania techniczne
Najważniejszym elementem urządzenia będzie bez wątpienia moduł GPS, który umożliwi śledzenie trasy, pomiar czasu i prędkości.
Komunikacja z użytkownikiem urządzenia wymaga zastosowania wyświetlacza oraz przycisków. wyświetlacz w założeniu ma być mały, aby rozmiary końcowego urządzenia były tak kompaktowe jak to tylko możliwe. Rozdzielczość wyświetlacza ma wynosić 128 x 32 piksele, co powinno umożliwić wyświetlanie równocześnie wielu przydatnych informacji (np. dystans, prędkość, godzina, nazwa odtwarzanego utworu czy położenie geograficzne). Wyświetlacz, który chciałbym użyć wykorzystałem także w innym projekcie. Uzyskany efekt można zobaczyć na fotografii.
W skład urządzenia musi wchodzić także karta pamięci, aby przechowywać na niej utwory muzyczne, zapisaną trasę i ewentualnie statystki na dany dzień (przebyta trasa, prędkość, czas, odwiedzone miejsca, itp.).
Niezbędny będzie również mikrokontroler sterujący pracą wszystkich podzespołów. Jego rola sprowadzi się do wykonywania programu zarządzającego pracą urządzenia: odbieraniem komunikatów z układu GPS, generowaniem dźwięku, zapisywaniem i odczytywaniem danych z/na kartę pamięci, wyświetlaniem stosownych komunikatów na ekranie. W ogólności można stwierdzić, że mikrokontroler jest bardzo małym komputerem realizującym założone w programie funkcje i zadania.
Trudność polega na odpowiednim połączeniu wszystkich komponentów w taki sposób, aby poprawnie ze sobą współpracowały. Drugim krokiem jest przygotowanie oprogramowania sterującego pracą urządzenia, co również nie należy do czynności najprostszych, gdyż trudno jest dokładnie przewidzieć zachowanie układu i często trzeba analizować jego pracę, aby ustalić co powoduje nieprawidłowości w pracy. W tym celu wykorzystuje się sprzętowe narzędzia debugujące i zintegrowane środowiska programistyczne, które ułatwiają taką pracę. Złożoność poszczególnych komponentów sprawia, że napisanie odpowiedniego oprogramowania stanowi spore wyzwanie i jest czasochłonne.
Celem niniejszego projektu jest zebranie środków na realizację prototypu takiego urządzenia. Wymagać to będzie zaplanowania połączeń pomiędzy poszczególnymi modułami urządzenia w formie schematu elektrycznego, zaprojektowania obwodu drukowanego (PCB), na którym umieszczone zostaną poszczególne podzespoły, zakupienia podzespołów do testów, napisanie oprogramowania sterującego pracą urządzenia oraz przeprowadzenie testów „w terenie”. Po zrealizowaniu tych celów powstanie urządzenie, które nie będzie jeszcze w pełni komercyjnym rozwiązaniem (zasilanie nie będzie w pełni optymalne, obudowa urządzenia będzie mało estetyczna lub nie uda się jej dobrać, itp.), ale będzie już urządzeniem funkcjonalnym, prezentującym w pełni możliwości końcowego produktu.
Jak wspomniałem wcześniej, projekt może ewoluować, tzn. uwzględnione zostaną dodatkowe, ciekawe pomysły lub zmienią się pewne szczegóły techniczne urządzenia, np. zastosowany zostanie lepszy wyświetlacz. Na rysunku przedstawiono ogólny schemat blokowy takiego urządzenia razem z podzespołami, które
mogą zostać wykorzystane do tego celu.
System nagród
Realizacja niniejszego projektu jest uzależniona od tego, czy uda się zebrać niezbędne środki finansowe. Praca nad prototypem będzie wymagała sporych nakładów pracy i przeprowadzenia różnorodnych testów, badań, testowania rozwiązań technicznych pochodzących od różnych producentów, zakupu niezbędnych podzespołów elektronicznych, narzędzi, oprogramowania, zestawów ewaluacyjnych, itp. Osobom wspierającym niniejszy projekt oferuję gratyfikacje uzależnione od kwoty wsparcia. Konkretne nagody zostały wyszczególnione po prawej stronie. Każda osoba, która dofinansuje mnie kwotą co najmniej 5zł weźmie udział w losowaniu gotowego prototypu urządzenia Active Traveler Assistant!