Naar de inhoud
Atelierby nealvdv
WerkbankBegin gratis

Voorkeuren

Terug naar De Kaart

Ambacht · Bouwen

Embedded, IoT & hardware

Software die de echte wereld meet, stuurt en jarenlang blijft werken.

  • 9 modules
  • 310 studie-uren

Begin gratis met dit ambacht

WerkroosterModules en indicatieve studie-uren per rang
RangModulesUren
Leerling380
Compagnon4140
Meester290
Samen9310

Waarom dit ambacht

Steeds meer IT zit niet op een scherm maar in een koelcel, een stal, een zonne-installatie of een tapkraan. In dit ambacht leer je met elektronica, microcontrollers en kleine computers de echte wereld meten en sturen, de gegevens veilig en zuinig doorsturen, en toestellen bouwen die op afstand bij te werken zijn en niet het zwakste punt van een netwerk worden.

Wat je vooraf nodig hebt

De leerlingmodules Denken als een programmeur en Python uit Programmeren. Geen ervaring met elektronica nodig.

Het leerplan

Modules per rang

Elke module heeft lessen en één opdracht met een resultaat dat iemand anders kan nakijken. De uren zijn indicatief.

Je voortgang

Je vinkt modules af op dit toestel; er gaat niets naar een server. Op de Werkbank bewaar je je pad in een account, dien je je opdrachten in en krijg je het meesterteken van Neal.

Leerling

De basis. Met deze modules en een compagnonsproef word je Compagnon.

3 modules · 80 u

  1. Elektronica zonder angst

    20 studie-uren

    Je leert de basis van spanning, stroom en weerstand, leest een eenvoudig schema en bouwt veilig je eerste schakelingen op een breadboard.

    • Multimeter
    • Breadboard
    • Soldeerbout
    • KiCad
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Spanning, stroom, weerstand en vermogen berekenen met de wet van Ohm
    • Een eenvoudig schema lezen en opbouwen op een breadboard
    • Meten met een multimeter
    • Netjes solderen en een slechte soldeerverbinding herkennen
    • Uitleggen waarom je van netspanning afblijft en wanneer je een elektricien inschakelt
    Lessen
    1. Veiligheid eerst: laagspanning en netspanning
    2. Spanning, stroom en weerstand
    3. Schema's lezen
    4. Breadboard, weerstanden, leds en knoppen
    5. De multimeter
    6. Solderen
    7. Voedingen en batterijen kiezen
    De opdracht

    Bouw op een breadboard een schakeling met een knop, een led en de juiste voorschakelweerstand, en soldeer daarna dezelfde schakeling op een gaatjesprint. Lever de berekening van de weerstand en metingen van spanning en stroom. Een begeleider meet na en keurt je soldeerwerk.

  2. Microcontrollers: Arduino en ESP32

    35 studie-uren

    Je leert een microcontroller programmeren die sensoren leest en dingen aanstuurt, eerst met Arduino en daarna met de ESP32 die ook wifi en Bluetooth heeft.

    • Arduino
    • ESP32
    • PlatformIO
    • Arduino IDE
    • MicroPython
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een programma schrijven en uploaden naar een Arduino en een ESP32
    • Digitale en analoge in- en uitgangen gebruiken
    • Sensoren uitlezen via I²C en SPI
    • Code schrijven zonder blokkerende delays
    • Een ESP32 met wifi verbinden en gegevens doorsturen
    Lessen
    1. Wat een microcontroller is
    2. De Arduino-omgeving en PlatformIO
    3. Digitale en analoge pinnen
    4. Bussen: I²C, SPI en UART
    5. Timers en niet-blokkerende code
    6. De ESP32 en wifi
    7. MicroPython als alternatief
    De opdracht

    Bouw met een ESP32 een temperatuur- en vochtigheidsmeter voor de koelcel van een slagerij, met een lokaal display en een alarm-led boven een ingestelde grens. Een begeleider warmt de sensor op en controleert dat het alarm op tijd aanslaat en de waarden kloppen met een referentiethermometer.

  3. Raspberry Pi en kleine Linux-toestellen

    25 studie-uren

    Je leert een Raspberry Pi inzetten als kleine server of gateway, beheren zonder scherm en betrouwbaar laten draaien.

    • Raspberry Pi
    • Raspberry Pi OS
    • Python
    • systemd
    • SSH
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een Raspberry Pi installeren en op afstand beheren via SSH
    • Een Python-programma als service laten opstarten
    • Sensoren uitlezen via de GPIO-pinnen
    • De SD-kaart sparen en het toestel herstelbaar maken
    Lessen
    1. Microcontroller of kleine computer
    2. Raspberry Pi OS installeren zonder scherm
    3. SSH, gebruikers en updates
    4. GPIO vanuit Python
    5. Services met systemd
    6. Opslag, stroomonderbrekingen en herstel
    De opdracht

    Zet een Raspberry Pi op die elke minuut de temperatuur van een serverkast meet, de metingen lokaal bewaart en een mail stuurt bij te hoge waarden, ook na een stroomonderbreking. Een begeleider trekt de stekker uit en controleert dat alles vanzelf herstart en geen metingen corrupt zijn.

Compagnon

Het vak beheersen: grotere projecten, met nalezing per mijlpaal.

4 modules · 140 u

  1. Sensoren en actuatoren

    40 studie-uren

    Je leert de juiste sensor kiezen, zijn metingen betrouwbaar maken en dingen in de echte wereld aansturen: relais, motoren, kleppen en displays.

    • ESP32
    • KiCad
    • Multimeter
    • 3D-printer
    • Datasheets
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een sensor kiezen op nauwkeurigheid, bereik, verbruik en prijs
    • Metingen kalibreren en ruis filteren
    • Relais, motoren en servo's veilig aansturen
    • Een eenvoudige printplaat ontwerpen in KiCad
    • Een behuizing kiezen of printen die tegen de omgeving bestand is
    Lessen
    1. Sensorsoorten: temperatuur, licht, beweging, stroom, afstand
    2. Datasheets lezen
    3. Kalibreren en filteren
    4. Schakelen: transistors, relais en optocouplers
    5. Motoren, servo's en kleppen
    6. Een eerste printplaat in KiCad
    7. Behuizing, IP-klassen en vocht
    De opdracht

    Bouw voor een serre van een tuinbouwer een prototype dat de bodemvochtigheid meet en via een relais een (laagspannings)pomp aanstuurt, met gekalibreerde sensor en een printplaatontwerp in KiCad. Een Meester test de kalibratie met droge en natte grond en controleert dat de pomp niet blijft draaien bij een sensorfout.

  2. MQTT en Home Assistant

    35 studie-uren

    Je leert toestellen met elkaar en met een centraal systeem laten praten via MQTT, en alles samenbrengen, tonen en automatiseren in Home Assistant.

    • MQTT
    • Mosquitto
    • Home Assistant
    • ESPHome
    • Raspberry Pi
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een MQTT-broker opzetten met gebruikers en TLS
    • Een topicstructuur ontwerpen die schaalbaar blijft
    • Toestellen automatisch laten verschijnen in Home Assistant
    • Automatiseringen bouwen die ook werken als het internet wegvalt
    • De P1-poort van een digitale meter uitlezen
    Lessen
    1. Publish en subscribe: hoe MQTT werkt
    2. Mosquitto opzetten en beveiligen
    3. Topics, retained messages en QoS
    4. Home Assistant installeren
    5. ESPHome en MQTT discovery
    6. Automatiseringen en dashboards
    7. De digitale meter en de P1-poort
    De opdracht

    Zet voor een café een Home Assistant-installatie op die het verbruik via de P1-poort van de digitale meter, de temperatuur van twee koelkasten en de deur van de kelder toont, met een melding bij een open deur of te warme koelkast. Een Meester laat het internet wegvallen en controleert dat de lokale meldingen en metingen blijven werken.

  3. Zuinig werken en op batterij

    35 studie-uren

    Je leert toestellen bouwen die maanden of jaren op een batterij draaien, en kiezen tussen wifi, Bluetooth, LoRaWAN en andere verbindingen.

    • ESP32
    • LoRaWAN
    • The Things Network
    • Power Profiler
    • Multimeter
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Het verbruik van een toestel meten en een batterijduur berekenen
    • Deep sleep en wekmomenten gebruiken op een ESP32
    • Kiezen tussen wifi, Bluetooth Low Energy, LoRaWAN, Zigbee en mobiel
    • Een sensor via LoRaWAN laten zenden over een grote afstand
    Lessen
    1. Waar de stroom naartoe gaat
    2. Meten van microampères
    3. Deep sleep en wekmomenten
    4. Batterijen en zonnepaneeltjes
    5. Draadloze verbindingen vergeleken
    6. LoRaWAN en The Things Network
    De opdracht

    Bouw voor een landbouwbedrijf een sensor die het waterpeil in een drinkbak in een weide meet en elk kwartier via LoRaWAN doorstuurt, met een gemeten en onderbouwde batterijduur van minstens zes maanden. Een Meester controleert je stroommetingen en berekening.

  4. Firmware, updates en beheer op afstand

    30 studie-uren

    Je leert firmware zo opbouwen dat je toestellen op afstand veilig kunt bijwerken, opvolgen en herstellen, zonder dat iemand ter plaatse moet gaan.

    • ESP-IDF
    • PlatformIO
    • ESPHome
    • GitHub Actions
    • MQTT
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Firmware versioneren en automatisch bouwen
    • Over-the-air-updates opzetten met terugval bij een mislukte update
    • Toestellen op afstand opvolgen met heartbeats en logs
    • Een watchdog gebruiken zodat een vastgelopen toestel zichzelf herstart
    Lessen
    1. Firmware als software: Git, versies en builds
    2. Over-the-air-updates
    3. Partities en terugvallen
    4. Watchdogs en herstel
    5. Opvolging op afstand
    6. Een vloot toestellen beheren
    De opdracht

    Voorzie de koelcelmeter uit de module Microcontrollers van OTA-updates met terugval en een heartbeat naar een centraal dashboard. Een Meester stuurt bewust een kapotte firmware en controleert dat het toestel terugvalt op de vorige versie en dat het dashboard dat toont.

Meester

Wat een Meester zelfstandig moet kunnen, als voorbereiding op de meesterproef.

2 modules · 90 u

  1. IoT-beveiliging

    40 studie-uren

    Je leert toestellen bouwen en installeren die het netwerk van een klant niet in gevaar brengen, en je kent de Europese regels die eraan komen voor producten met digitale elementen.

    • Nmap
    • Wireshark
    • ESP-IDF
    • OpenSSL
    • VLAN-switch
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een dreigingsanalyse maken voor een IoT-oplossing
    • Standaardwachtwoorden, open poorten en onversleutelde verbindingen uitsluiten
    • IoT-toestellen scheiden van de rest van het netwerk
    • Secure boot en versleutelde opslag inzetten op een ESP32
    • Uitleggen wat de Cyber Resilience Act betekent voor wie toestellen maakt of verkoopt
    Lessen
    1. Waarom IoT zo vaak het zwakke punt is
    2. Dreigingsanalyse voor toestellen
    3. Geheimen, certificaten en TLS op kleine toestellen
    4. Secure boot en flash-encryptie
    5. Netwerkscheiding met VLAN's
    6. Updates als veiligheidsmaatregel
    7. Europese regels: Cyber Resilience Act en de radioapparatenrichtlijn
    De opdracht

    Voer een beveiligingsanalyse uit van een bestaande IoT-opstelling (een eigen project of een testopstelling van het gilde): dreigingsanalyse, netwerkscan, controle van firmware en updates, en een rapport met maatregelen die je daarna doorvoert. Neal probeert de opstelling voor en na te misbruiken en vergelijken.

  2. IoT-projecten voor echte klanten

    50 studie-uren

    Je leert een IoT-project van idee tot installatie trekken voor een boer, een horecazaak of een installateur: behoeften, prototype, kleine reeks, installatie en onderhoud.

    • ESP32
    • Home Assistant
    • MQTT
    • KiCad
    • Markdown
    Lessen, opdracht en wat je daarna kunt
    Wat je daarna kunt
    • Een klantvraag vertalen naar meetbare eisen en een realistisch budget
    • Van prototype naar een kleine reeks betrouwbare toestellen gaan
    • Samenwerken met een elektricien of installateur voor alles op netspanning
    • Een installatie documenteren en overdragen
    • Een onderhouds- en vervangplan opstellen voor de hele levensduur
    Lessen
    1. Wat de klant echt wil weten of sturen
    2. Kopen, aanpassen of zelf bouwen
    3. Van prototype naar kleine reeks
    4. Installatie ter plaatse en samenwerken met de elektricien
    5. Documentatie en overdracht
    6. Onderhoud, vervanging en einde levensduur
    De opdracht

    Werk voor een echte klant (bijvoorbeeld een melkveebedrijf, een brouwerij of een installateur van zonnepanelen) een IoT-oplossing uit van eisen tot installatie van minstens drie toestellen, met documentatie en onderhoudsplan. Neal bezoekt de installatie of bekijkt ze op afstand en spreekt met de klant.

De Meesterproef

Zo word je Meester in dit ambacht

Je ontwerpt, bouwt en installeert een IoT-oplossing die echt in gebruik gaat, bij een klant of als bijdrage aan een open-sourceproject zoals ESPHome of Home Assistant: hardware, firmware met veilige updates, beveiligde communicatie, een dashboard of koppeling en een onderhoudsplan. Neal controleert de installatie, de beveiliging en de documentatie, en spreekt met de gebruiker.

Echt werk, beoordeeld door Neal. Je bent Meester per ambacht, niet in heel het vak tegelijk.

Voor klanten

Wat je hiermee voor klanten kunt doen

Wat een klant van je kan vragen zodra je dit ambacht beheerst, en vanaf welke rang. De duur is indicatief.

  • Vanaf Compagnon

    Bewaking van koeling en ruimtes

    U krijgt een melding op uw telefoon zodra een koelcel te warm wordt, een deur openstaat of er water ligt waar het niet hoort.

    Wat je oplevert

    • Sensoren geplaatst en ingesteld
    • Meldingen naar telefoon of mail
    • Overzicht van de metingen
    • Korte handleiding
    Duur
    2 tot 5 dagen
    Voor wie
    Slagers, bakkers, horeca, apotheken en kleine magazijnen

  • Vanaf Compagnon

    Inzicht in uw energieverbruik

    U ziet hoeveel stroom u verbruikt, opwekt en terugleveert, wanneer uw piekverbruik valt en welke toestellen u slimmer kunt laten draaien.

    Wat je oplevert

    • Uitlezing van de digitale meter
    • Dashboard met verbruik, productie en pieken
    • Automatiseringen voor grote verbruikers waar zinvol
    • Advies in gewone taal
    Duur
    2 tot 4 dagen
    Voor wie
    Zelfstandigen, kmo's en installateurs van zonnepanelen en batterijen

  • Vanaf Meester

    Slimme installatie op maat

    Een gebouw, stal of zaak die zelf meet en stuurt: verlichting, verwarming, ventilatie of pompen op basis van wat er echt gebeurt, met alles lokaal en zonder abonnement.

    Wat je oplevert

    • Analyse ter plaatse
    • Home Assistant-installatie met toestellen
    • Automatiseringen en dashboard
    • Netwerkscheiding voor de toestellen
    • Documentatie en opleiding
    Duur
    1 tot 4 weken
    Voor wie
    Horeca, landbouwbedrijven, verenigingslokalen en kmo's

  • Vanaf Meester

    Prototype van een toestel

    U hebt een idee voor een slim toestel. Wij bouwen een werkend prototype waarmee u kunt testen, tonen aan klanten of investeerders, en verder ontwikkelen.

    Wat je oplevert

    • Technisch voorstel en componentenlijst
    • Werkend prototype met firmware
    • Printplaatontwerp en behuizing
    • Rapport met de volgende stappen naar productie
    Duur
    4 tot 10 weken
    Voor wie
    Starters, makers en bedrijven met een productidee

  • Vanaf Meester

    Beveiligingscheck van uw slimme toestellen

    Camera's, sensoren, slimme stopcontacten en andere toestellen worden gecontroleerd zodat ze geen achterdeur in uw netwerk vormen.

    Wat je oplevert

    • Inventaris van alle verbonden toestellen
    • Controle van wachtwoorden, updates en open poorten
    • Voorstel voor netwerkscheiding
    • Rapport met concrete maatregelen
    Duur
    1 tot 3 dagen
    Voor wie
    Kmo's, praktijken en horeca met veel slimme toestellen
Wat je na het Atelier kunt doen

Werk

Beroepen op de Belgische markt

Zo heten de jobs waar dit ambacht naartoe leidt. Een opleiding is geen jobgarantie: je portfolio en je werk maken het verschil.

  • Embedded software engineer
  • Firmware developer
  • IoT developer
  • IoT engineer
  • Hardware engineer
  • Domotica-integrator
  • Industrial automation engineer
  • Field engineer

Certificaten

Certificaten waar de modules op voorbereiden

Echte certificaten, uitgereikt door de uitgever zelf. Wij reiken ze niet uit: het examen leg je af bij de uitgever. Kijk de actuele inhoud en prijs altijd bij de uitgever na.

  • Arduino Certification (Arduino Fundamentals)

    UitgeverArduino

    Basis van elektronica en programmeren met Arduino; sluit aan bij de modules Elektronica en Microcontrollers.

  • IPC J-STD-001 (Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies)

    UitgeverIPC

    Erkende norm en opleiding voor professioneel soldeerwerk, voor wie toestellen in kleine reeksen bouwt.

Leesgemak

Maak de site makkelijker om te lezen. Je keuze blijft bewaard op dit toestel.

Tekstgrootte

Gebruik je liever de instellingen van je toestel (zoom, schermlezer, donkere modus)? Die werken hier ook gewoon.