Die Digitalisierung alltäglicher Prozesse ist auch im Unternehmensumfeld ein wichtiger Bestandteil moderner IT-Systeme. Mit dem Projekt „Essens-Check-In“ verfolgen wir das Ziel, interne Abläufe effizienter und userzentrierter zu gestalten. Bereits in einem früheren Blogbeitrag haben wir die erste Version des Systems vorgestellt. Dabei handelte es sich um eine einfache RFID-basierte Lösung zur anonymisierten Erfassung der Teilnahme am kostenlosen Mittagsbuffet.
Inzwischen wurde das System sowohl technisch als auch funktional weiterentwickelt. Ergänzt wurden ein individuell gestaltetes Gehäuse, ein Display sowie ein Lautsprecher. Zusätzlich wurde eine interaktive Rückmeldung direkt am Gerät integriert, die neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.
Die Weiterentwicklung erfolgte im Rahmen unseres IoT-Circles – einem interdisziplinären Team bei IT Sonix, das sich mit Technologien im Bereich des Internet of Things beschäftigt. Der Fokus liegt dabei auf Embedded-Systemen, Cloud-Integration, sicherer Datenverarbeitung und dem praxisorientierten Einsatz aktueller Technologiestandards.
Im folgenden Interview berichtet ein Mitglied des IoT-Circles über den technischen Fortschritt, Herausforderungen bei der Umsetzung und zentrale Erkenntnisse aus der Entwicklung des neuen Systems.
Was war die Ausgangssituation für den Circle?
Axel: Wir wollten die bisherigen Papierlisten abschaffen, auf denen sich unsere Mitarbeitenden zum Mittagessen eingetragen haben. Diese Listen wurden nur für statistische Zwecke verwendet. Eine digitale Lösung war längst überfällig.
Was hat sich seit der ersten Projektversion verändert?
Axel: Das Projekt wurde deutlich weiterentwickelt. Ursprünglich war nur ein einfacher RFID-Leser ohne Feedback geplant. Inzwischen verfügt das Gerät über ein Display und einen Lautsprecher, sodass Nutzende direkt Rückmeldung erhalten. Zusätzlich kann über zwei Buttons auch verbalisiertes Feedback zum Essen abgegeben werden, etwa zur Qualität oder zum Geschmack.
Ein weiterer wichtiger Schritt war die Integration eines Akkus. Dadurch ist das System mobil einsetzbar, bspw. bei Events oder in wechselnden Bürobereichen.
Was war deine konkrete Aufgabe im Projekt?
Axel: Ich war verantwortlich für das Gehäuse und die Firmware. Das Ziel war, alle Komponenten zu einer kompakten und integrierten Einheit zusammenzuführen. Dafür habe ich das Gehäuse mit OnShape neu entworfen und die Firmware auf Basis von Tasmota angepasst. Besonders im Fokus stand die Ansteuerung von Display und Lautsprecher.
Wie bist du dabei vorgegangen?
Axel: Bei der Firmware bin ich zunächst über einfache Tasmota-Regeln eingestiegen. Das war für die Grundfunktionalität ausreichend. Beim Display wurde die Logik aber schnell zu komplex. Nach ein wenig Recherche bin ich auf das Tasmota-eigene Scripting gestoßen. Dieses basiert auf Berry und erlaubt das Erstellen eigener Mini-Applikationen direkt auf dem Gerät.
Ein Highlight war dabei die automatisierte Konfiguration. Beim ersten Start des Geräts werden Display, Lautsprecher und die gesamte Pinbelegung automatisch erkannt und eingerichtet – ganz ohne manuelles Setup.
Für das Gehäuse habe ich OnShape verwendet. Das war für mich Neuland. Ich habe mich durch Beispielmodelle eingearbeitet und die Maße der verbauten Komponenten übernommen. Daraus entstand ein parametrisiertes Gehäuse, das nahezu programmatisch erzeugt wird. Nach ersten Testdrucken haben wir die Form nochmals leicht angepasst, um alles exakt umzusetzen.
Gab es dabei technische Herausforderungen?
Axel: Ja, vor allem mit Display und Lautsprecher.
Beim Lautsprecher war die Wahl des richtigen PWM-Kanals entscheidend. Da Tasmota bereits intern einen Kanal nutzt, musste ich eine alternative Ansteuerungsmethode finden.
Was das Display betrifft, so war zunächst unklar, welche Schnittstelle sich eignet. Aktuell wird Tasmota auf einen universellen Display-Treiber umgestellt. Mit diesem konnten wir das Display schließlich korrekt ansteuern. Die größte Herausforderung war die Pinbelegung. Die Bezeichnungen auf dem Display stimmten nicht mit denen in Tasmota überein. Am Ende half nur ein Ausschlussverfahren, bis alles funktionierte.
Hast du zwischendurch überlegt, ob der gewählte technische Ansatz der richtige war?
Axel: Hardware-seitig nicht. Wir haben früh den Wechsel vom ESP8266 auf den ESP32 vollzogen, vor allem wegen der Akku-Unterstützung und des größeren Speicherplatzes. Für die Entwicklung habe ich den ESP32-S3 verwendet, da er erweiterte Funktionen bietet und einfacher zu konfigurieren ist.
Softwareseitig wären die einfachen Tasmota-Regeln für einen einfachen RFID-Check-In wahrscheinlich ausreichend gewesen. Für zusätzliche Funktionen wie Feedback, Display und Sound war das Scripting jedoch unverzichtbar. Es ermöglicht komplexe Logiken, Zustände und Signale, ohne dass in C programmiert werden muss.
Allerdings sollte man auf den Ressourcenverbrauch achten. Animationen und zeitkritische Abläufe können das System überlasten. Trotzdem hat sich das Scripting als sehr zuverlässig erwiesen. Seit der Umstellung bestand kein Anlass mehr, über Alternativen nachzudenken.
Was würdest du beim nächsten Mal anders machen?
Axel: Ich würde von Anfang an mit dem ESP32-S3 arbeiten. Das Ressourcen- und Pin-Management ist besser, und die Leistung insgesamt höher. Die Grafikbibliothek von Tasmota ist im Embedded-Bereich sehr leistungsfähig. Ein Low-Level-Ansatz in C hätte den Aufwand erheblich erhöht, ohne spürbare Vorteile zu bringen.
Sind eure Erfahrungen auf Kundenprojekte übertragbar?
Axel: Zum Teil, ja. Das Projekt wurde intern sehr positiv aufgenommen, weil es eine reale Verbesserung darstellt. Papierlisten sind nicht mehr zeitgemäß. Eine einfache und intuitive digitale Lösung wird deutlich besser angenommen.
Für Kundenprojekte lässt sich das Wissen besonders dann nutzen, wenn ähnliche Hardware oder Tasmota bereits eingesetzt wird. Das größte Learning ist aber: Mit dem Scripting lassen sich komplexe Anwendungen schnell umsetzen – ganz ohne tiefe Eingriffe ins Betriebssystem. Das verkürzt Entwicklungszyklen und reduziert langfristig den Wartungsaufwand.
Fazit: Interne Projekte als Testfeld für smarte Embedded-Lösungen
Der Essens-Check-In ist mehr als nur ein Digitalisierungsprojekt für den Arbeitsalltag. Er ist ein Experimentierfeld für moderne Embedded-Entwicklung, bei dem Open-Source-Tools, effizientes Scripting und userfreundliches Hardwaredesign im Vordergrund stehen. Projekte wie dieses fördern technologische Kompetenz, aber auch Teamarbeit und interne Innovationskraft.
Die Erfahrungen zeigen, wie leistungsfähig Low-Code-Ansätze auch im Embedded-Umfeld sein können, insbesondere wenn Flexibilität und Entwicklungszeit eine zentrale Rolle spielen. Für vergleichbare Kundenprojekte bietet sich hier ein wertvoller Wissensvorsprung.
Weiterführende Links:
https://berry-lang.github.io/
https://tasmota.github.io/docs/LVGL/#using-lvgl
https://github.com/lvgl/lvgl