Radieschen – Solar-Industriekalender für den Innenbereich

Austin Chau, Google-Entwicklerprogramme
Mai 2008

Wahrscheinlich haben Sie schon von einem „20-%-Projekt“ für Google-Entwickler gehört, mit dem sie 20% ihrer Zeit in innovative Projekte ihrer Wahl investieren können. Eines dieser Projekte ist nicht nur schlank und kreativ, sondern auch umweltfreundlich. Google-Entwickler Aaron Spangler vom Google-Büro in Seattle überlegte, wie man den Papierverbrauch in Google-Niederlassungen reduzieren könnte. Er kam zu ihm, als er sah, wie viel Papier an den Türen eines Konferenzraums für die Reservierung von Räumen reserviert war. Konferenzräume bei Google werden in Google Kalender verwaltet, sodass Mitarbeiter über die Benutzeroberfläche von Google Kalender Räume planen können. Die Zimmerreservierungen werden auf Papier gedruckt, das dann jeden Morgen auf die Türen des Konferenzraums gestellt wird.

Aaron dachte sich: „Wenn es nur ein kostengünstiges Gerät gebe, das die Raumreservierungen anzeigen kann, speichern wir das Papier ...“

Das war die Geburtsstunde des Rettich-Projekts.

Radish soll diesen manuellen Prozess durch ein tragbares Gerät ersetzen, mit dem geplante Termine für Konferenzräume drahtlos abgerufen und angezeigt werden können. Für Google bedeutet dies eine Ersparnis von etwa sechs Restpapieren pro Tag, ganz zu schweigen von den Druckerressourcen und dem manuellen Arbeitsaufwand, den wir für die Lieferung der Papierpläne an die Türen des Konferenzraums benötigen. Aaron ist außerdem der Ansicht, dass rund 20 bis 30% aller Reservierungen tagsüber geändert werden, sodass der Radikal auch den statischen Charakter einer Papieranzeige mit Echtzeitdaten überwindet.

Der Radish ist ein funktionierender Prototyp, der komplett neu erstellt und mit generischen Standardkomponenten zusammengestellt wird. Benutzerdefinierte Firmware wurde in C und Assembly geschrieben.

Die CPU des Prototyps von Radish Board ist so programmiert, dass sie den Energieverbrauch verwaltet und Daten überträgt und anzeigt. Das Radish ist ein spezieller LCD-Bildschirm, auf dem das heruntergeladene Bild ohne Energieverbrauch zu sehen ist.

Radish ist mit Funksendern ausgestattet, die das IEEE 802.15.4-Protokoll verwenden, um Daten kabellos zu senden und zu empfangen. IEEE 802.15.4 ist ideal für eine flächendeckende Kommunikation zwischen Geräten in einem Wireless-Netzwerk mit persönlichem Bereich, da das Hauptaugenmerk auf der kostengünstigen und langsamen Kommunikation liegt. Deshalb ist IEEE 802.15.4 weitaus energieeffizienter als etwa 1 mW pro Funkgerät.

Radish verwendet die Funksender, um Anzeigedaten zu pingen und von einem externen Server zu empfangen. Dieser benutzerdefinierte Server ruft die Termindaten für einen Konferenzraum über die Google Calendar Data API ab. Über die Google Calendar Data API kann der Server Termindaten mit Google Kalender synchronisieren. Die Ereignisdaten werden dann in ein Bild verarbeitet, das speziell auf die Mindestanforderungen zugeschnitten ist. Die MAC-Adresse des WLAN-Empfängers von Radisch wird als eindeutige Kennung für den Raum verwendet, den es darstellt.

Alle elektronischen Komponenten wurden mit einem wichtigen Kriterium ausgewählt: Sie müssen der Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung gefährlicher Stoffe (RoHS) entsprechen, durch die die Verwendung gefährlicher Materialien (hauptsächlich Blei) in elektronischen Geräten eingeschränkt wird. Ein weiterer wichtiger Umweltaspekt war die Stromversorgung des Radieschens, insbesondere der effizienten und sauberen Stromversorgung des Radieschens rund um die Uhr. Die Mitglieder des Radischen Teams (Aaron und Kollegin Matthew Wilson) haben sich dafür entschieden, das Gerät nicht mit Batterien zu betreiben. Stattdessen wollte man natürliche, CO2-freie Energie nutzen.

Nach der Untersuchung verschiedener Energiequellen beschloss das Team, Solarenergie zu nutzen. An dem Rettich ist eine Solarzelle befestigt, die Solarenergie sammelt und speichert. Die Sonnenkollektoren von Radieschen können beliebige Lichtquellen erfassen, einschließlich normaler Bürobeleuchtung. Daher ist es möglicherweise besser, zu sagen, dass Rettich durch Umgebungsenergie versorgt wird.

Der Radieschen befindet sich normalerweise in einem Ultra-Niedrigschlafmodus. Auf dem Cholesteric-LCD-Bildschirm kann der endgültige Bildstatus auch im Ruhemodus beibehalten werden. Der Zustand, in dem Radish die meiste Zeit nur gelegentlich aufwacht, um den Server für Updates anzupingen. Die Kluft zwischen Schlaf und Wachwerden wird algorithmisch – je nachdem, wie viel Energie aktuell im Speicher ist. Durch den Einfallsreichtum des Algorithmus für die Energieverwaltung ist der Radikal dank des hohen Energieverbrauchs äußerst effizient. Vollständig geladene Radieschen können auch bei schlechten Lichtverhältnissen für 3–4 Tage laufen – mit mindestens einer täglichen Aktualisierung.

Derzeit ist geplant, die Bereitstellung in einigen Google-Niederlassungen zu testen. Das langfristige Ziel besteht darin, alle Google-Konferenzräume mit Radishes auszustatten – noch einen Schritt näher an ein papierloses Büro.

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