savekey – smarte Schlüsselbox fürs Igloo
Du stehst vor dem VR-Igloo und hast keine Ahnung, wo der Schlüssel gerade herumgeistert? Genau dafür haben wir die savekey-Box gebaut.
Die Idee entstand ursprünglich im Modul „Interaktive Medien IV“. Danach hatten wir dank Jan Fiess die Chance, unseren ersten Prototypen von einer Bastelarbeit in eine tatsächlich nutzbare Anwendung zu verwandeln.
Konkret geht’s um eine smarte Schlüsselbox für das „VR-Igloo“ im Foyer am Standort Chur. Der Schlüssel sollte autonom verwaltet werden – damit jederzeit transparent ist, ob er verfügbar ist oder wer ihn zuletzt genutzt hat. Klingt simpel, aber zwischen „Idee“ und der finalen Box lagen bei uns einige Nächte Arbeit. Am Ende wurde aus unserem mässig stabilen Prototypen ein verlässliches System, das im Alltag funktioniert.
Was wir alles optimiert haben
Stabile Stromversorgung
Beim Prototyp hatten wir ständig Probleme mit der Stromzufuhr – Kontakte, die nicht richtig hielten, Spannungsabfälle durch die verwendete Batterie, die das System zum Absturz brachten. Die Lösung war ein neuer Microchip (ESP32 C6) mit zwei USB-C-Anschlüssen. Einer davon ist jetzt fix für die permanente Stromversorgung reserviert. Seitdem läuft die Box stabil durch.
Mechanischer Verschluss mit Servo
Die Box sollte sich nicht nur öffnen, sondern auch automatisch wieder schliessen. Dafür haben wir das Zahlenschloss ausgebaut und dort einen Servo-Motor eingebaut, der bei erfolgreicher RFID-Verifizierung die Klappe freigibt und nach einer definierten Zeit wieder verriegelt. Das war kniffliger als gedacht – die Mechanik musste wirklich präzise sitzen, sonst klemmte alles oder die Box blieb einfach offen.
Um das Design ansprechend zu behalten, haben wir für den neu aussen angebrachten RFID Scanner, eine Abdeckung gedruckt.
Visuelles Feedback mit LED
Wer seinen RFID-Chip an die Box hält, will sofort sehen, ob’s geklappt hat. Darum haben wir eine kleine LED-Lampe eingebaut, die bei erfolgreicher Verifizierung aufleuchtet. Klingt banal, macht aber im Handling einen grossen Unterschied.
3D-gedruckte Führung für den Schlüssel
Damit der Magnetsensor den Schlüssel zuverlässig erkennt, muss dieser immer an der gleichen Position hängen. Sonst kommt’s zu Ungenauigkeiten oder Fehlalarme. Wir haben uns deshalb eine passgenaue Führung selbst designed und im 3D-Drucker produziert. Seitdem funktioniert die Erkennung fehlerfrei.
OTA-Updates über WLAN
Früher mussten wir die Box jedes Mal aufschrauben und den Microchip per Kabel mit dem Arduino verbinden, wenn wir den Code aktualisieren wollten. Jetzt haben wir eine OTA-Funktion (Over-The-Air) eingebaut: Neue Sketches können wir einfach über WLAN hochladen. Das hat unseren Prozess stark vereinfacht.
Scan-Logik & Sensorplatzierung
Zusätzlich haben wir die Scan-Logik überarbeitet und den Sensor aussen an der Box angebracht. Somit kann der User die Box jetzt direkt mit seiner Studentenkarte öffnen und sich gleich dort verifizieren.
Frontend-Redesign
Das ursprüngliche Interface war funktional, aber wenig ansprechend. Wir haben das komplette Frontend umgestaltet, um es für ein jüngeres Publikum attraktiver zu machen. Die Anleitungen wurden stark vereinfacht, damit die Einstiegshürde niedrig bleibt und niemand von technischen Details erschlagen wird.
Dranbleiben lohnt sich
Auch bei diesem Projekt sind wir unzählige Male an unsere Grenzen gestossen. Es gab Momente, da wollten wir alles hinschmeissen. Meistens klappt es genau dann, wenn man zum dritten Mal aufgeben will. Dieses Gefühl ist unbezahlbar.
Wir freuen uns, dass die Box jetzt endlich zum Einsatz kommt. Wenn ihr die Box benutzen wollt, registriert euch einfach auf der Website und legt los!
Wer für was zuständig war
Aaron: Der Hardware-Profi. Er hat die Komponenten verkabelt, gelötet, geklebt und dafür gesorgt, dass aus Einzelteilen eine physische Einheit wird.
Claudio: Unser Code-Profi. Er ist verantwortlich für die Logik, die Programmierung des Controllers und die Administration der savekey Website.
(abb)
Am Anfang klang das Projekt ziemlich easy: Prototyp steht ja schon – also „nur“ noch ein bisschen optimieren, etwas hübscher machen, stabiler, fertig… so simpel war’s dann doch nicht.
Sobald die Box nicht mehr einfach ein Prototyp auf dem Tisch ist, sondern wirklich im Alltag funktionieren muss, tauchen plötzlich all die „Kleinigkeiten“ auf, die man vorher noch locker ignorieren konnte: Stromversorgung, Verifizierung und Handling, Sicherheit, Fehlerfälle, Nutzerverhalten. Und vor allem: Es muss nicht einfach einmal klappen, sondern immer.
Herausforderungen & Learnings
- Dranbleiben, auch wenn’s zum x-ten Mal nicht funktioniert.
Das war vermutlich das wichtigste Learning. Es gab Phasen, da war’s wirklich kritisch. Und genau dort entscheidet sich halt, ob es bei einem Demo-Projekt bleibt – oder ob am Schluss etwas steht, das man wirklich benutzen kann. - Pre-Tests
Jeder Test im echten Setting hat neue Schwachstellen gezeigt oder neue Ideen geliefert, was noch besser gehen könnte. Und vieles merkt man erst, wenn jemand vor der Box steht und sie einfach „normal“ benutzt. Diese Tests haben uns extrem geholfen, Probleme früh abzufangen, bevor sie später richtig mühsam geworden wären. - Hardware und Code
Am Anfang wars oft so, dass der Code passt, aber die Hardware spinnt. Oder Hardware passt, aber der Code erwartet etwas anderes. Mit der Zeit wurde unser Workflow da deutlich besser, und es fiel uns immer leichter, Fehler systematisch zu suchen – statt nur „irgendwo rumzupröbeln“. - Verkabelung & Stabilität bleiben ein Thema.
Auch jetzt ist die Box nicht plötzlich ein Industrieprodukt. Kabel sind immer noch Kabel, Mechanik bleibt Mechanik. Umso mehr sind wir froh, dass das Ding aktuell wirklich so läuft, wie es soll – und dass es im ganzen Prozess nicht schon dreimal irgendwo gebrochen ist oder komplett den Geist aufgegeben hat. (Dass das nicht passiert ist, ist ehrlich gesagt ein bisschen erstaunlich.)
Unterm Strich entspricht die Box jetzt ziemlich unseren Erwartungen. Klar: Ein bisschen „Gebastel“ bleibt’s – aber auf einem ganz anderen Level als am Anfang. Es fühlt sich nicht mehr nach Prototyp an, sondern nach einem System, das man im Alltag ernsthaft einsetzen kann.
Offener Punkt: Standort der Box
Was uns noch nicht ganz happy macht, ist der Standort. Ursprünglich war die Idee, die Box direkt neben der Igloo-Tür fest anzuschrauben. Das wäre perfekt: kurze Wege, logisch, niemand muss suchen.
Aber weil wir die Box während der Umsetzung ständig mit nach Hause nehmen mussten, um wieder etwas anzupassen oder umzubauen, ist dieser Schritt bisher einfach liegen geblieben. Im Moment steht sie zwar dort, wo sie funktioniert – aber nicht dort, wo sie ideal wäre.