Skip Navigation LinksInvent a Chip Messen und Veranstaltungen CeBIT 2011 - Chip für den Acker

Chip für den Acker - Aussteller CeBIT 2011 

Simon Grätzer und Robin von Wnuck Lipinski aus Köln mit ihrem Projekt „Chip für den Acker“ (2. Preis 2010) 

 

Steigende Bevölkerungszahlen, begrenzte Ackerflächen und Knappheit von Wasser in vielen Regionen der Erde bildeten für Simon Grätzer und Robin von Wnuck Lipinski die Ausgangsüberlegungen für ihre Chipidee. Die Erhöhung des Ertrags von Ackerflächen ist deshalb ein Aspekt, der heute und in Zukunft eine wichtige Rolle spielen wird.


Beide Entwickler erkannten die Notwendigkeit der genauen Messung der Bodenbeschaffenheit, um somit den Bedarf an Wasser und Düngungsmittel zu bestimmen. Diese von den Sensoren erfassten Daten - Feuchtigkeit, Temperatur und Sonnenintensität - stellen die Grundlage für die Berechnungen dar. Die Berechnung selbst wird vom Chip durchgeführt, der die Pumpen für Wasser und Düngungsmittel steuert. Der Benutzer soll diese Daten zudem auch langfristig auswerten können, um das Verhalten des Chips bzw. der Pumpen möglichst optimal einzustellen.
Die Wahl der Sensoren wird durch die bereits bei der Idee klar formulierten Anforderungen an das Messverfahren vorgegeben.

 

Eine zusätzliche graphische Benutzeroberfläche garantiert die unkomplizierte  Anwendung, hierzu muss eine Schnittstelle zu einem PC in den Chip integriert werden. Anschließend werden die Idee bzw. die einzelnen Funktionen (z. B. Wandlung der Werte von Sensoren, Kommunikation mit dem PC) des Chips aufgeteilt und den einzelnen Modulen, die einzeln in der Hardwarebeschreibungssprache Verilog umgesetzt werden, zugeordnet. Die Verifikation der Funktion der Module und später des gesamten Systems wird zunächst mithilfe der Simulationssoftware ModelSim und später unter Verwendung eines FPGAs (Field Programmable Gate Array) vorgenommen. Bei der Simulation bildet die Software das Verhalten des Chips am PC ab und ermöglicht eine gute Fehlerfindung und -behebung. Parallel zu dieser Entwicklung programmieren die Teilnehmer eine Benutzeroberfläche (vgl. Abbildung), die dem Benutzer eine langfristige Auswertung der Messdaten sowie die Steuerung des Acker-Chips ermöglicht.
    

 

Die Umsetzung der Idee zeigt die enge Verzahnung von Elektrotechnik und Informatik, da hier sowohl Hardware als auch Software erstellt wird. Die jungen Entwickler ermöglichen damit die Überwachung eines Ackers quasi vom Sofa aus und leisten einen Beitrag zur Optimierung der Landwirtschaft.