In deze module maak je kennis met de basisbegrippen van Physical Computing. Deze kun je later toepassen in allerlei praktische projecten.
Physical computing gaat over het gebruik van computers voor het waarnemen en sturen in de fysieke wereld. Voor het waarnemen gebruik je sensoren, voor het sturen actuatoren.
Physical computing kom je onder andere tegen in de volgende gebieden:
- embedded systems: apparaten die bestuurd worden door een computer. Denk bijvoorbeeld aan een printer, een wasautomaat, een slimme lamp, een CV-thermostaat, enz. Heel veel apparaten die op elektriciteit werken, gebruiken tegenwoordig een computer voor de besturing.
- robotica: van speelgoed-robots en educatieve robots, via industriële robots, tot humanoids.
- auto’s: van functies die de automobilist ondersteunen tot autonoom rijdende auto’s.
- systemen voor hobby en leren, zoals Arduino, microbit, en Raspberry Pi.
- internet of things: door computers met sensoren en actuatoren aan de sluiten op het internet, kun je via het internet de fysieke wereld waarnemen en sturen.
- meten en sturen van fysische processen - bijvoorbeeld in een laboratoriumopstelling, of in een fabriek.
De basis van physical computing is voor al deze gebieden van belang. Daarnaast heb je voor elk van deze gebieden speicifieke kennis nodig.
Omdat je bij het meten en sturen aan een fysisch systeem rekening moet houden met de snelheid waarmee dat fysische systeem werkt, heb je te maken met een real-time system. Dit betekent dat je waarnemingen en stuur-acties “op tijd” moeten zijn.
Physical computing in het onderwijs¶
Je kunt Physical computing op verschillende manieren inzetten in het onderwijs:
- voor een eerste kennismaking met computers en programmeren, zoals met de micro:bit.
- voor het meten en sturen bij science en techniek.
- voor projecten, bijvoorbeeld in combinatie met Netwerken (Internet of Things) en Data-analyse.
- voor het leren van de concepten van Physical computing.
- voor een kennismaking met de hardware van computers, en de fysica van rekenen.
- voor leuke en uitdagende “maak-projecten”.
Dit materiaal is vooral gericht op het leren van de concepten van Physical computing, om deze in te kunnen zetten bij projecten bij O&O (Onderzoeken en Ontwerpen) en Science en techniek.