Radish - Indoor Solar-powered Calendar Display

Austin Chau, Google Developer Programs
Maggio 2008

Probabilmente avrai sentito parlare dei "progetti 20%" per gli ingegneri di Google, che consente loro di dedicare il 20% del tempo a progetti innovativi di loro scelta. Uno di questi progetti non è solo elegante e creativo, ma anche responsabile dal punto di vista ambientale. Aaron Spangler, ingegnere di Google dell'ufficio di Seattle, pensava spesso a come ridurre il consumo di carta negli uffici di Google. L'idea gli è venuta quando ha visto la quantità di carta utilizzata sulle porte delle sale conferenze per visualizzare gli orari di prenotazione delle sale. Le sale conferenze di Google vengono gestite in Google Calendar, consentendo ai dipendenti di Google di prenotarle tramite l'interfaccia di Google Calendar. Le prenotazioni delle sale vengono stampate su fogli di carta che vengono poi posizionati sulle porte delle sale conferenze ogni mattina.

Aaron pensò: "Se solo ci fosse un dispositivo economico che potesse mostrare le prenotazioni delle sale, risparmieremmo tutta quella carta…"

È nato così il progetto Radish.

L'obiettivo di Radish è sostituire questa procedura manuale con un dispositivo portatile in grado di recuperare e visualizzare in modalità wireless gli eventi pianificati per le sale conferenze. Per Google, ciò si tradurrebbe in un risparmio di circa sei risme di carta al giorno, senza contare le risorse della stampante e il lavoro manuale necessario per consegnare i programmi cartacei alle porte delle sale conferenze. Aaron ha anche stabilito che circa il 20-30% di tutte le prenotazioni viene modificato durante il giorno, quindi Radish supera anche la natura statica di un display cartaceo con dati in tempo reale.

Radish è un prototipo funzionante costruito interamente da zero e assemblato utilizzando componenti hardware generici e standard. Il firmware personalizzato è stato scritto in C e in linguaggio assembly.

La CPU del prototipo della scheda Radish è programmata per gestire il consumo energetico e per trasferire e visualizzare i dati. Il display di Radish è uno speciale schermo LCD che mantiene l'immagine scaricata senza consumare energia.

Il Radish è dotato di trasmettitori radio che utilizzano il protocollo IEEE 802.15.4 per inviare e ricevere dati in modalità wireless. IEEE 802.15.4 è ideale per la comunicazione ubiqua tra dispositivi all'interno di una rete personale wireless, perché si concentra sulla fornitura di comunicazioni a basso costo e a bassa velocità. Per questo motivo, IEEE 802.15.4 è molto più efficiente dal punto di vista energetico (circa 1 mW per radio) rispetto al Wi-Fi tradizionale.

Radish utilizza i trasmettitori radio per inviare ping e ricevere dati di visualizzazione da un server esterno. Questo server personalizzato recupera il set di dati degli eventi relativi a una sala conferenze tramite l'API Google Calendar Data. Utilizzando l'API Google Calendar Data, il server è in grado di sincronizzare i dati degli eventi con Google Calendar. I dati dell'evento vengono quindi elaborati in un'immagine dimensionata appositamente per il display LCD. L'indirizzo MAC del ricevitore wireless di Radish viene utilizzato come identificatore univoco della stanza che rappresenta.

Tutti i componenti elettronici sono stati selezionati in base a un criterio importante: devono essere conformi alla direttiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances), che limita l'uso di materiali pericolosi (principalmente piombo) all'interno delle apparecchiature elettroniche. Un altro importante aspetto ambientale è stato l'alimentazione di Radish, in particolare come alimentarlo in modo efficiente e pulito 24 ore su 24. I membri del team di Radish (Aaron e l'ingegnere Matthew Wilson) hanno deciso di non utilizzare batterie per alimentare il dispositivo. Il loro desiderio era invece quello di utilizzare energia naturale a zero emissioni di CO2.

Dopo aver esaminato varie fonti di energia, il team ha deciso di utilizzare l'energia solare. Alla scheda Radish è collegato un pannello solare che raccoglie e immagazzina l'energia solare. Il pannello solare di Radish è in grado di raccogliere qualsiasi fonte di energia luminosa, comprese le normali luci da ufficio, quindi potrebbe essere più appropriato affermare che Radish è alimentato da energia ambientale.

Il Ravanello è normalmente in modalità di sospensione a bassissimo consumo energetico. Lo schermo LCD colesterico può mantenere lo stato dell'immagine finale anche in modalità Sospensione, la modalità in cui Radish trascorre la maggior parte del tempo, riattivandosi solo periodicamente per inviare un ping al server per gli aggiornamenti. Il divario tra il sonno e la veglia è determinato algoritmicamente in base alla quantità di energia attualmente immagazzinata. Grazie all'ingegnosità dell'algoritmo di gestione dell'alimentazione, Radish è estremamente efficiente nell'utilizzo dell'energia. Una Radish completamente carica può funzionare ininterrottamente per 3-4 giorni con la garanzia di almeno un aggiornamento giornaliero, anche in condizioni di scarsa illuminazione.

Il piano attuale prevede l'implementazione di prova in alcuni uffici Google, con l'obiettivo a lungo termine di dotare tutte le sale conferenze Google di Radishes, un altro passo avanti verso un ufficio senza carta.

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