创客智慧点亮智能家居创新

了解Johann Zipperer的人从来不会怀疑他对电子产品的狂热迷恋。你只需参观一下他那装满照明装置的花园，看看Johann花费多年设计建造的内置远程可调LED灯栅栏，他对发明创造的热忱和努力就可见一斑了。

如果有幸踏入他的工作室，你还会看到一台显眼的自制3D打印机。这台打印机主要被Johann用于制作定制工具，以改造他的DIY智能家居。除此之外，最引人注目的莫过于那台像艺术品一般挂在墙上的触摸屏中央控制单元了。

别具一格的花园栅栏

在TI工作的25年间，Johann在位于德国弗赖辛的办公室里度过了大部分时光。他一直希望开发一套适应性强的照明系统，既为他的花园提供照明，也不会影响到周围的邻居。该项目花费了好几年才宣告完成。

在项目的第一阶段，Johann设计并建造了一条长约40米的不锈钢栅栏。随后，他又添加了17个配备集成LED灯的栅栏柱，柱间间隔2.5米，通过栅栏内置的电缆来连接电源。

由于每个栅栏柱上的光制动器都由一个MSP430™微控制器控制，这些LED能够实现独立控制，以混合红、绿和蓝光信号，并调整光的亮度和色调。比如，在地面有积雪的情况下，光制动器可以调暗灯光以减少积雪带来的刺眼反光；而在节日期间，光制动器还能改变灯光颜色或者增强亮度来烘托节日气氛。

Johann最初设计的系统由PC控制，但最近他开发的框架式触摸屏中央控制单元已经取代了原有的PC。

通过在项目中的努力，Johann不仅开发了几项新工艺，同时他的几个新专利也正在申请之中。这些专利包括在点灯的230V电源线中实现数据传输以及对用于灯具实时调控的系统总线和MSP430TM微控制器的使用。

家用3D打印

Johann的另一个DIY项目是一个家用自制3D打印机，他用这台打印机进行塑料部件的模型制作和修改，并在2014年德国弗赖辛举办的DIY with TI活动中向参观者展示了这一设计。

和围栏照明系统一样，3D打印机也采用了MSP430™微控制器，以及用于机械和光学拾波器的距离传感器和开关。

Johann表示，使用3D打印机过程中的一项重要挑战便是选择能够以正确方式流动和固定的材料。经过一系列实验，他选中了绿色环保的生物塑料，例如聚交酯酸。

Johann还使用3D打印机制作了一些实用性工具。对这种非标准自制工具的需求，是他在改造自己房子时意识到的，尤其是在安装用于供暖和供应热水的太阳热能交换器时。针对不同类型的任务，往往需要使用不同尺寸的扳手（42mm、60mm和65mm），例如拧紧暖气出口或切割螺纹需要的扳手尺寸都是不同的。

“打造一把属于自己的扳手并不是像火箭科学那样复杂，”Johann谈到，虽然美国宇航局也正在研究将3D打印这种制造方法用于航空航天领域，他开玩笑地说道。

此外，Johann也曾使用3D打印机为房屋周围安装的风扇制作网格盖。住宅中的智能房间安装了湿度和温度传感器，可以与MSP430™微控制器相互配合，在需要时激活风扇。然而，激活后的风扇虽然为室内带来了清凉，却同时产生了外观和实用性的双重问题——它们看起来一点也不美观，更糟的是，窗帘还常常会被卷在风扇里。

解决方案就是这个看似简单的网格盖，它既防止了窗帘不再被卷入风扇中，同时也让风扇的外观更优化。

以创客思维巧解客户难题

Johann的DIY小发明使他能够跳脱出日常工作的思维局限，以更广阔的视角看待工程设计，他说，而这也反过来帮助他在解决客户面临的挑战时以更深刻的见解投入工作。例如，Johann在日常工作中其实并不需要流体力学方面的知识，但是他通过DIY项目获取的流体力学知识却可能使他在开发水量计的工作上获得支持和启发。

Johann为他DIY的巧思和解决常见问题的动手能力感到自豪。他致力于创建可以共享的文档和材料清单，以便同行们可以从他的项目中学习和借鉴。他对发明的热情也始终不减。