Beiträge von Werner Gundacker - Mobile USTP MKL

Liednummernanzeige auf einem Raspberry Pi 3 + Android App

Werner Gundacker — Wed, 24 Jan 2018 11:12:08 +0000

Im Zuge meines Projektes für die Masterklasse Mobiles Internet habe ich eine Android Applikation entwickelt die es ermöglicht auf einen externen Monitor Liednummern oder einen Text anzuzeigen. Der Monitor wird an einen Raspberry Pi 3 angeschlossen, auf dem eine REST-API Schnittstelle und ein Webserver für die Anzeige läuft. Die REST-API wurde mit Hilfe des Sails.js Framework umgesetzt und das Frontend wurde mit dem Vue.js Framework erstellt. Die Frameworks waren in dem Fall etwas overpowered, aber die Entwicklungszeit wurde durch die Verwendung sehr verkürzt.

Die Verbindung zwischen Smartphone und Raspberry Pi wird per WLAN hergestellt. Wobei auf dem Raspberry Pi ein WLAN Access Point läuft, mit dem man sich auf dem Smartphone verbinden kann.

Der Verbindungsaufbau funktioniert ähnlich wie bei der Verwendung einer GoPro Kamera. Ist man mit dem WLAN des Raspberry Pi verbunden, wird einem das in der App angezeigt und man kann auf Verbinden klicken. Sobald man mit dem Raspberry Pi verbunden ist, kann man einen Text (Überschrift, Nachricht, Fußzeile) oder 6 Liednummern an den Monitor (Liednummernanzeige) “schicken”.

Natürlich kann das Projekt je nach Bedarf erweitert oder angepasst werden. Mögliche Erweiterungen sind zum Beispiel:

Anzeigen von Bildern
Anzeige der Liednummern anpassen (zusätzliche Infos wie: Strophe, …)
Synchronisation mit einem zweiten Monitor
User-Tests und Bug-Fixing
Ein-/Ausschalten des Monitors mit der Applikation
usw.

Hier noch ein paar Bilder des Projektes um einen kleinen Einblick zu erhalten:

Screenshots der Android Applikation

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Lorem Ipsum

Werner Gundacker — Thu, 21 Sep 2017 10:56:00 +0000

Spielekonzept Xtreme Programming

Das Augmented Reality Location Based Game Lorem Ipsum ist ein Multiplayer Spiel im Hochformat. Mitspielen können bis zu 4 Personen.

Mindestanforderungen

Die Mindestanforderungen dabei sind eine kurze Mission, ein Charakter, eine Kreatur und ein Gegenstand. Der Charakter, sowie die Kreatur brauchen eine bestimmte Menge an Kraft, mit welcher sie kämpfen können. Ebenfalls wird eine Art „Rucksack“ zum Charakter hinzugefügt, um Gegenstände speichern zu können.

Die Mission ist, dass die MitspielerInnen zusammen einen Bereich (ein Dorf) beschützen müssen, da die Einwohner in Gefahr sind. Kreaturen sind eingedrungen, welche von den SpielerInnen bekämpft werden müssen. Durch das Antippen der Kreatur in der AR-erweiterten Kamera kann angegriffen werden. Je nach Kraft des Users/der Userin ist die Chance zu gewinnen höher oder geringer. Ob die Kreatur besiegt wird, wird nach Zufall inkl. Einbeziehung der Wahrscheinlichkeit durch Kraft bestimmt. Nach Ablauf einer gewissen Zeit darf keine Kreatur mehr im Dorf stehen.

Durch Marker können das Schloss, das Dorf, die Kreaturen und Gegenstände hard-gecoded in den Spielbereich gesetzt werden. Falls SpielerInnen ihre Kraft verloren haben können sie nicht mehr kämpfen. Vorerst wird der gesamte State übertragen -> zB Position wird alle 10m geschickt / jede Minute wird aktualisiert.

Erweiterungen

Bei den Erweiterungen gibt es in diesem Fall kaum Grenzen. Beginnend mit mehreren verschiedenen Spielfeldern, mehr Charakteren und mehr Kreaturen, geht es weiter bis zur besseren grafischen Gestaltung und Animationen, dann besseren Ausstattungen und Ausrüstungen (z.B. statt Hammer ein Schwert), sowie eigenen Spieltechniken, wie zum Beispiel, dass die Schwertbewegungen durch die Finger gesteuert werden oder Pfeil und Bogenschüsse durch eine Zieh-Bewegung am Bildschirm erfolgen.

Ein aufregendes Feature wäre, dass sich Kreaturen bewegen können und somit auch auf einen bestimmten Bereich zugehen. Dieser müsste dann gerettet werden, bevor die Kreaturen ihn erreichen.
Statt nur das Dorf zu retten, können dann mehrere Missionen auch hinzukommen, wie zum Beispiel, dass ein Spieler zu einem bestimmten Bereich muss, um neue Nahrung für die Burg zu holen.

Das waren nur ein paar Ideen aus unserer Schatztruhe. Wenn ihr mehr darüber wissen wollt, meldet euch und wir können sie euch gerne zur Verfügung stellen

Screens

Spielname & Button “Spiel starten”

Die Geschichte

Charakterauswahl

Umsetzung

Die Entwicklung des Spiels teilten wir zunächst in mehrere Bereiche auf – in Frontend, Backend, AR und „Verpackung“ also die Zusammenfügung der einzelnen Elemente. Am Anfang bekam jeder eine Aufgabe zugeteilt mit der Absicht sich abzuwechseln, wie es jedoch oft bei Projekten vorkommt, ist schlussendlich jeder bei seiner Grundaufgabe geblieben und jeder half jeden soweit er konnte bei diversen Problemen.

Frontend

Das Frontend des Spiels wurde mittels dem JavaScript Framework Vue 2 umgesetzt. Wir entschieden uns für dieses Framework, da wir bereits Vue das erste Semester in einer Lehrveranstaltung kennenlernten und bereits erste Erfahrungen damit machen konnten. So konnten wir unsere Kenntnisse erweitern und uns mit den Veränderungen von Vue zu Vue 2 vertraut machen.

Der Grundaufbau der HTML Elementen erfolgte relativ rasch mit einigen Ausnahmen, die Logik dahinter mit den Anbindungen zur Datenbank und des AR-Elements stellten sich wie erwartet als schwieriger heraus. Deswegen wurde auch zur Sicherheit Fallback-Lösungen vorbereitet, im Falle, dass die Verbindung zur AR-Komponente scheiterte und um das Spiel auch mit einem Smartphone ohne den erforderlichen Voraussetzungen spielen zu können. Durch Teamwork konnten alle aufgetretenen Schwierigkeiten bei der Entwicklung des Frontends behoben werden konnten.

Tango mit Unity

Die AR Komponente wurde mittels Tango Framework mit Hilfe von Unity umgesetzt. Als Basis wurde der How-To-Guide Placing Virtual Objects in Augmented Reality verwendet.

Ergebnis

Wir haben das Spiel zu den Mindestanforderungen umgesetzt und auch erfolgreich spielen können nach unserer Programmierwoche. Es hat sehr viel Spaß gemacht, doch die Hauptattraktion war dann eher das Fotoshooting mit dem Mutanten!

Eindrücke

Die Woche war sehr aufregend und informativ. Dadurch, dass so viele Stunden durchgehend gearbeitet wurde, konnte man sich auf ein Projekt gut konzentrieren und ich freue mich, dass wir wirklich so viel weiter gebracht haben. Ich konnte neues probieren und habe auch einiges dabei gelernt. Vielen Dank auch an die gute Zusammenarbeit der Gruppe!

Es war eine sehr coole aber auch anstrengende Woche, da wir uns ein sehr anspruchsvolles Ziel gesetzt haben. Ich selbst habe einen Einblick in ein komplett neues Framework Tango bekommen. Auch wenn das Ergebnis mit Sicherheit noch sehr ausbaufähig ist, denke ich doch das wir einiges geschafft und vor allem viel gelernt haben. Danke an die Möglichkeit und die gute Zusammenarbeit in der Gruppe!

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Bluetooth: Arduino mit iOS & Android (RC Car)

Werner Gundacker — Tue, 19 Sep 2017 19:21:27 +0000

Im Zuge meines Projektes für die Masterklasse Mobiles Internet habe ich jeweils eine iOS und eine Android Applikation entwickelt die es ermöglicht ein kleines Arduino-Auto fernzusteuern. Die Verbindung zwischen Smartphone und Arduino wurde dabei per Bluetooth hergestellt. Das Auto soll mittels der Lagesensoren des Smartphone gesteuert werden: Beschleunigen, Bremsen und lenken. Weiters sollen mittels Buttons die Lichter ein-/ausgeschalten und die Hupe betätigt werden können. Wenn noch Zeit bleibt soll die App auch in ein entsprechendes Design gepackt werden.

Erster Versuch Android und Bluetoothmodul HC-06 (und HM-10)

Da ich bereits bei meiner zweiten Bachelorarbeit eine Bluetooth-Verbindung zwischen einem Smartphone und einem Arduino herstellen musste, war mir bereits bewusst das diese Verbindung, zumindest bei iOS Geräten, nicht mit jedem Bluetooth-Modul funktioniert. Ich habe mich trotzdem dazu entschlossen zuerst das Bluetoothmodul HC-06 in Verbindung mit einem Samsung Galaxy S5 Mini zu verwenden. Als erstes sollte eine einfache LED mit einem einfachen Button ein-/ausgeschalten werden. (Arduino Aufbau – siehe Bild)

Mit dem Android Gerät hat das auch mehr oder weniger gut funktioniert, die LED konnte ein- & ausgeschalten werden, jedoch war eine spürbare Verzögerung vorhanden, welche bei der Fernsteuerung eines Autos nicht sehr von Vorteil ist. Zudem hat die Verbindung mit dem Apple iPhone 5s, wie befürchtet nicht funktioniert. Das liegt daran das Apple nur bestimmte Bluetooth Profile unterstützt. Nach meiner Recherche ist aber die Verbindung mit einem Bluetooth HM 10 Modul möglich, dabei handelt es sich um ein Low Energy Modul, welches jedoch 1:1 wie das HC-06 auf der Arduino Seite funktioniert. Daher musste ich “nur” die beiden nativen Applikationen auf das Bluetooth Low Energy Modul umbauen, da die Verbindung hier etwas anders funktioniert, genaueres könnt ihr aus den beiden Dokus entnehmen.(Android: https://developer.android.com/guide/topics/connectivity/bluetooth.html, iOS: https://developer.apple.com/bluetooth/)

Nach dem Umbau standen mir zwei gleiche Apps zur Verfügung die jeweils die LED mit Hilfe des HM 10 Moduls ein- & ausschalten konnten. Die Verzögerung war aber leider immer noch vorhanden. Dieses Problem konnte ich zu dieser Zeit jedoch noch nicht lösen, da ich nicht wusste woher diese Verzögerung kam, daher habe ich einfach mal begonnen die beiden Applikationen sowie das Arduino Auto fertig aufzubauen.

Funktionstest und Fehlersuche

Nachdem das Android Auto fertig aufgebaut und programmiert war und den ersten Funktionstest bereits bestanden hat, wurden die beiden Apps zuerst prototypisch fertig gestellt. Es war möglich das Auto mit beiden Smartphones zu steuern, jedoch war das Problem mit der Verzögerung trotzdem noch nicht gelöst. Beim Testen kam auch noch ein weiteres Problem dazu, der Servo für die Lenkung ruckelte und zuckte sehr stark, obwohl das Smartphone nicht bewegt wurde. Da die beiden Probleme sowohl beim Android- als auch beim iOS-Gerät auftraten, nahm ich an das der Fehler beim Arduino und dessen Programmierung liegt.
Nach einer ausführlichen Recherche und einigen Änderungen am Arduino-Programmcode, konnte ich den Ursprung dieser Probleme ausmachen. Ich habe das Bluetooth-Modul mit Hilfe der Library SoftwareSerial angesprochen, da dies zwei Vorteile mit sich bringt. Erstens muss das BT-Modul beim Programmieren des Arduinos nicht immer abgesteckt werden und zweitens kann der Serial Monitor zum Debuggen genutzt werden. In einem Artikel stand jedoch das diese Library zu ähnlichen Problemen führen kann, welche bei mir auftraten. Lange Rede kurzer Sinn, Library entfernt und die Standard Serielle Verbindung auf Arduino Port 0 und 1 verwendet – Siehe da, Probleme gelöst! (:

Design und Fertigstellung der Applikationen

Da jetzt die Steuerung einwandfrei mit beiden Smartphones funktionierte, wurden die iOS Applikation noch in ein entsprechendes Design gebracht. Die Android Applikation wurde auf Grund von Zeitmangels nicht mehr verändert und ist somit nur als Prototyp verfügbar.

(Testvideo folgt…)

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Hands-On: Docker for Webdevelopers (WordPress & Laravel)

Werner Gundacker — Tue, 10 Jan 2017 18:22:18 +0000

Docker is an open platform, currently available in version 1.12, which provides the Docker Engine and the Docker Hub. The software is written in Go, a programming language developed by Google. The main features of the Docker platform are creating and working with Docker images and containers. Docker builds on Linux Containers, operating system virtualization, and a versioning and differencing system like Git.

Three components of Docker

Docker has three components: Docker images, Docker registries, and Docker containers.

Docker image

A Docker image is the template for a Docker container. It could for example consist of an operating system, a web server, a database, and your application installed. Docker images can be easily set upped and updated with the Docker software, but you can also download Docker images, which were created by other people.

Docker registries

Docker registries are public or private collections of Docker images. Docker Hub is the public registry from Docker. You are able to create your own private registry on a server, for example, for your own company.

Docker containers

A Docker container is basically a directory, which is generated from a Docker image. You are able to run, start, stop, move, or delete a container. Each Docker container is an isolated and secure platform with all things, which are needed for an application to run.

Goal of Docker

The goal of Docker is to solve the problem of “dependency hell”. When you put an application with all its dependencies in a Docker container, this application will be portable and isolated. Now you are able to run the application in different environments, like on your laptop, in a data center or maybe on a cloud service.

The dependency hell

Docker tries to solve problems with conflicting dependencies, missing dependencies, and platform differences.

Conflicting dependencies: For example, you run different web applications at one host operating system, but one application needs another PHP version than the other. With Docker this is no problem, because you could prepare one Docker container for each PHP version.
Missing dependencies: For example, you have developed an application on a local machine and this application requires a database, a web server and also some other dependencies. After finishing the development you install it in the testing environment. You have to set up all databases and the web server anew, but do not forget anything. Otherwise the application might not run. If you develop the application within a Docker container, you only have to move the container to the new environment; all databases, web servers, dependencies and so on are saved in the container.
Platform differences: You distribute your web application in the online environment of your company for example. You have developed your web application on your local machine, which runs Mac OS X, but your online environment is a Linux server. If you use Docker, this is no longer a dilemma. You just have to develop your application in a Docker container and the system administrator of your company has to install the Docker engine in the online environment.

Preparation for the Hands-On Sessions:

Install Docker Toolbox – Link

Install Composer
- Linux/OSX: Link
- Windows: Link

Check within Terminal:
- docker -v
  - Should return something similar to: Docker version 1.12.3, build 6b644ec
- docker-compose –v
  - Should return something similar to: docker-compose version 1.8.1, build 878cff1
- composer –V
  - Should return something similar to: Composer version 1.2.1 2016-09-12 11:27:19

If this steps work properly, you can start with one of the two Hands-On Sessions. Just download the corresponding information sheet and work through it.

Hands-On Sessions for Docker:

Development environment for WordPress – Infosheet
Development environment for Laravel – Infosheet

This Hands-On Sessions were only tested on MacOSX!

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Print-to-Mobile Projekt: Idee “LocationTracker”

Werner Gundacker — Fri, 07 Oct 2016 12:45:17 +0000

Wer wollte schon immer mal wissen, WER einen WO und WANN gesehen hat? Der LocationTracker hilft dabei!

Grund-Idee

Mittels eines QR-Codes, der sich entweder auf einem T-Shirt oder einem Auto befinden kann, kommt derjenige der den Code scannt auf eine Webapplikation. Beim Aufruf wird automatisch der aktuelle Standort des Besucher und das aktuelle Datum in einer Datenbank gespeichert, zusätzlich könnte der Besucher auch noch eine Nachricht und seinen Namen hinterlassen.
Auf der Startseite werden alle bereits eingetragenen Standorte angezeigt.

Erweiterung

Es soll eine Benutzerverwaltung eingebaut werden, damit sich jeder seinen persönlichen QR-Code erstellen und sich damit selbst “Verfolgen” lassen kann. In der Verwaltungsoberfläche kann jeder Benutzer einstellen ob seine oder welche seiner Einträge öffentlich zugänglich sein sollen. Der Benutzer selbst sieht eine Karte mit allen Standorten, die für Ihn eingetragen wurden.

Umsetzung

Im ersten Durchlauf wird eine einfache Web-Applikation ohne Benutzerverwaltung und mit nur einem QR-Code erstellt. Die Programmierung erfolgt mit aktuellen Standards von HTML, CSS, JS und vermutlich einem PHP Framework. Die Daten werden in einer MySQL Datenbank gespeichert. Als allererster Schritt soll eine Name gefunden werden und ein Farbschema sowie ein grobes Layout festgelegt werden.

Das Projekt wird im Rahmen der Masterklasse “Mobiles Internet” im Wintersemester 2016 unter dem Motto: „Print-To-Mobile-Social“ umgesetzt.

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