Was ist der BBC micro:bit?

Was ist der BBC microbit und warum bekommt ihn jeder 11-jährige und jede 11-jährige in England kostenlos?

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Warum Computing stärker gelehrt werden sollte

Digitale Technologien verändern die Art und Weise, wie wir kommunizieren, wie wir spielen, arbeiten und lernen. Jeder profitiert davon, zu verstehen, wie Computer und Programme unsere Welt prägen. Die Einführung von Computern in der Grund- und Grundschulbildung unterstützt Kinder von klein auf dabei, ihre Interessen zu formen und Stereotypen, die sie möglicherweise über Technologie und Informatik haben, zu hinterfragen.

BBC microbitDer BBC micro:bit

Die BBC Bildungsforschung 2017 möchte dabei unterstützen, etwas über Computer zu lernen, damit mehr Mädchen und Jungen digitale Technologien erleben und erforschen können und schließlich zu einer größeren Denk- und Erfahrungsvielfalt bei der Gestaltung zukünftiger Technologien beitragen.

In England soll ihn, laut Aussage der BBC, jeder 11jährige Junge oder Mädchen umsonst bekommen.

Das ist der microbit

Der BBC micro:bit ist ein vollständig aufgebautes Entwicklungsboard auf einer einzelnen Leiterplatte und wurde 2015 veröffentlicht. Auf dieser Platine befinden sich eine Vielzahl von Sensoren wie Temperatursensor, Beschleunigungsmesser, Lagensensor und Magnetfeldsensor, die in Projekten für diverse Aufgaben verwendet werden können. Zudem befinden sich kleine Schalter und eine LED-Matrix auf der Platine, um einfache Interaktionen verarbeiten zu können.

LED MatrixLED Matrix des BBC micro:bit

Die wohl größte Besonderheit des kleinen BBC micro:bit ist, das eingebaute Mikrofon und der integrierte Piezo-Lautsprecher, mit dem der BBC microbit sogar sprechen kann - im ernst, der microbit kann sprechen!

Auf dem BBC micro:bit sind in Form eines eingebetteten Systems alle relevanten Hardwarekomponenten vorhanden. Auf einer beidseitig bestückten Platine mit den Abmessungen 43 mm × 52 mm befindet sich als Prozessor ein Mikrocontroller vom Typ ARM Cortex-M0 (Nordic nRF51822) mit 32-Bit-Architektur und 16 MHz Taktfrequenz einschließlich 256 KB Flash-Speicher und 16 KB statischem RAM sowie Unterstützung für die Funktechnik Bluetooth Low Energy.

Darüber hinaus ist auf der Platine eine Platinensteckerleiste mit GPIO-Anschlüssen vorhanden, von denen drei einen Kontakt mittels Krokodilklemmen oder Bananensteckern ermöglichen. Verschiedene dieser Anschlüsse sind über einen ADC als analoge Eingänge sowie für eine Kommunikation über I²C oder SPI nutzbar. Zwei weitere über Krokodilklemmen beziehungsweise Bananenstecker zugängliche Kontakte (3V/GND) stellen eine Stromversorgung für externe Hardware bereit.

Die Stromversorgung des micro:bit kann wahlweise via USB, die 3,3V Messerleiste oder über das mitgelieferte Batteriepack an einem Pfostenstecker mit Betriebsspannung versorgt werden.

Software und Programmierung

Der BBC micro:bit kann über verschieden Programmiersprachen programmiert werden. Für den Start, steht eine internetbasierte Oberfläche für die Entwicklung von Code zur Verfügung. Der micro:bit wird einfach an den PC via USB gesteckt und der Programmcode wird als HEX-File auf dem micro:bit gespeichert. Nach dem Speichern auf dem USB-Anschluss, startet der Microcontroller sofort neu und führt den Code aus.

Prozessor microbitProzessor des BBC micro:bit

Wem die browserbasierte Entwicklung nicht zusagt, kann die verschiedenen IDE auch fest auf dem PC herunterladen und installieren. Zusätzlich soll die Entwicklung sogar über das Smartphone möglich sein (konnte derzeit nicht getestet werden, da diese nicht Fokus ist).

MicroPython

Mit Hilfe der Sprache MicroPython, kann der kleine BBC micro:bit mit Programmcode versorgt werden. Zusätzlich zum ordinären Sprachumfang des MicroPython hat der micro:bit noch eigene zusätzliche Bibliotheken, wie zum Beispiel die englische Sprachausgabe oder die Nutzung des internen Mikrofons - diese gehören nicht zum Standardsprachumfang des MicroPython, sind aber bereits im Speicher des Controllers.

microbit speech saymicrobit Speech and Say

Scratch

Scratch ist die sehr bekannte und populäre visuelle und Blockorientierte Programmierumgebung. Befehle werden nach dem Baukastenprinzip zusammengesteckt und bilden dann ein lauffähiges Programm. Die Anwendung kann sofort aus dem Webeditor auf dem USB-Anschluss des micro:bit gespeichert werden.

JavaScript

Unter der WebIDE MakeCode von Microsoft, steht neben MycroPython, dem visuellen Blockeditor, auch die universelle Programmiersprache JavaScript zur Verfügung (konnte ich jedoch nicht testen, da JS nicht mein Fokus ist).

Fazit des micro:bit V2

Der BBC microbit ist ein tolles und wirklich gelungenes IoT-Produkt, das vordergründig junge Menschen ansprechen soll, allerdings offenbart sich auf dem zweiten Blick ein sehr interessantes Controllerboard auch für größere Maker, mit interessanten Möglichkeiten für spannende Projekte. Die Leistungsfähigkeit liegt dabei etwas über dem Arduino UNO, da der micro:bit viele Sensoren bereits plug&play fähig mitbringt und diese OutOfTheBox sofort nutzbar sind - das ist wirklich super.

Die Integration der WebIDE ist wirklich erstklassig und ich würde mir wünschen, das sich einige Hersteller daran orientieren, damit junge Menschen einfacher in die Programmentwicklung im Bereich IoT kommen können.

Die wohl interessantesten Features sind dabei die Audio-aus- und Eingabe, sowie die Interaktion via LED-Matrix, Taster und Kommunikation über BLE zu nennen. Der junge Maker kommt dabei vollkommen ohne Lötkolben aus (fürs erste).

Etwas schade erscheint, das der junge IoT-Maker ohne WLAN und WiFi auskommen muss. Aber schauen wir was die BBC mit der Version 3 des Boards vor hat und der Kandidat soll ja auch Entwicklungspotential haben.

Allerdings ist es zur Erstellung des Beitrags etwas schwierig, überhaupt einen kleinen micro:bit im Handel zu bekommen. Die angesetzten rund 5,- EUR weichen ernüchternden 35,- EUR für das kleinste Modell micro:bit go. Ursache ist der weltweite Engpass im Bereich Halbleiterchips.

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Mein Name ist Oliver Lohse. Ich bin diplomierter Wirtschafts-Informatiker und Organisations-Programmierer in verschiedenen Programmier-Sprachen und Markup-Dialekten, z.B. Java, JEE, COBOL, PHP, Python, MySQL, HTML, CSS, ANSI C, Lisp, Rexx, JavaScript, Scheme, ActionScript 2.0, Maschinensprache, Assembler und JCL. Seit mehr als 24 Jahren arbeite ich als Entwickler in einem großen Softwareunternehmen für Versicherungen in Hannover Niedersachsen und seit etwa 37 Jahren im EDV-Sektor mit wechselnden Aufgaben.

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