Konstruktionsbericht · 24. August 2026

Leseklammer

Eine Heftklammer mit Sensoren im Rücken: sie hält die Wochenzeitung zusammen und misst dabei, welche Doppelseite wie lange offen lag — ohne Funk, ohne Kamera, ohne Personenbezug.

IdeeDrei Sensorprinzipien nebeneinander, keins gemessen. Vor jeder Bestellung steht die Freigabe im Heim.

Sensoren
1 je Blatt
8-Seiter
4 Spuren
Teilung im Falz
55 mm
Ereignis im Flash
6 Byte
Ruhestrom (Ziel)
5 µA
Stückkosten Stufe M
14 CHF
Panel statt Auflage
15 Stück
Licht Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 S. 1 S. 2·3 S. 4·5 S. 6·7 S. 8 2:30 2:15 2:55 2:00 1:20 0 min 12 min eine Lesesitzung
Was am Ende dasteht. Aus fünf digitalen Spuren — einmal Licht, viermal Blattlage — fällt die Verweildauer je Doppelseite heraus. Die Heftmitte hält am längsten, die Rückseite am kürzesten. Das ist die Auskunft, die es für Papier bisher nicht gibt.

Auftrag

Der Verein druckt Papierprodukte, die niemand messen kann. Die Wochenzeitung fürs Altersheim (Arm Stube) ist der härteste Fall: die Zielgruppe scannt keine QR-Codes, hat oft kein Smartphone, und ein Rückmeldebogen kommt nicht zurück. Auflage und Nutzung fallen vollständig auseinander, und niemand weiss, ob Seite 6 je gelesen wird.

Die Heftung ist das einzige Bauteil, das jedes Exemplar zwingend hat, das im Falz sitzt — also dort, wo die Blattbewegung mechanisch eindeutig wird — und das mehrweg ist: eine Klammer, 52 Ausgaben. Deshalb sitzt die Elektronik dort und nicht im Papier.

Was die Klammer wirklich messen kann

Reichweite kann sie nicht. Was sie kann, ist mehr wert:

Auskunft nötig Warum sie fehlt
Wurde überhaupt geöffnet? Licht Auflage ist keine Nutzung
Wie oft, an welchen Tagen? Licht + Uhr Lebt eine Ausgabe bis Donnerstag?
Überflogen oder gelesen? Licht + Uhr 40 Sekunden ≠ zwölf Minuten
Wie tief geblättert? Blattlage Kommt jemand bis Seite 7?
Verweildauer je Doppelseite Blattlage Der eigentliche Grund zu bauen

Die letzte Zeile trägt das ganze Gerät. Alles darüber bekommt man auch, indem man die Rückläufer zählt.

Der Kunstgriff — und wo er teurer wird, als er zuerst aussieht

Ein 8-Seiter im Rückenstich sind zwei Bogen. Der naheliegende Schluss „also zwei Sensoren“ ist falsch: ein Bogen hat zwei Hälften, und die kippen unabhängig voneinander. Blatt 1 ist die rechte Hälfte des äusseren Bogens (S. 1/2), Blatt 4 seine linke (S. 7/8) — dazwischen liegen die beiden Hälften des inneren.

Gemessen wird also pro Blatt: 4 Spuren bei 8 Seiten, 8 bei 16. Das ist räumlich kein Problem — acht Sensoren auf einem 297 mm langen Falz sind 37 mm Teilung, kein Übersprechen. Es ist auch kein Kostenproblem (8 × 0.40 CHF). Es ist ein GPIO-Problem, und das löst ein nRF52840 mit 32 Beinen oder ein Portexpander.

H1 H2 H3 H4 Zelle MCU Falz Blatt 1 · S. 1/2 Blatt 2 · S. 3/4 Blatt 3 · S. 5/6 Blatt 4 · S. 7/8 ≈ 55 mm
Der Rücken von oben. Jedes Blatt trägt sein Magnetplättchen an einer eigenen Längsposition, darüber sitzt genau ein Sensor. Die Teilung ist so grob, dass Übersprechen kein Thema ist — das muss die Messung am Tisch aber bestätigen.

Drei Prinzipien

A · Magnet im Falz, bipolarer Hall-Latch

Jedes Blatt bekommt am Falz ein Stück Magnetfolie, 5 × 3 mm, flach aufgeklebt. Liegt das Blatt rechts, zeigt der Nordpol nach oben. Wird es umgeblättert, wendet sich das Blatt mitsamt seinem Magneten — derselbe Magnet steht dann links vom Falz und zeigt den Südpol nach oben. Ein Hall-Latch mittig über dem Falz sieht das als sauberen Vorzeichenwechsel.

H H N S S N ≈ 3 mm Ausgang HIGH Ausgang LOW Blatt liegt rechts Blatt umgeblättert umblättern · derselbe Magnet, halbe Umdrehung
Warum kein Schwellwert nötig ist. Nicht die Feldstärke entscheidet, sondern die Polarität. Damit fällt alles weg, was sonst driftet: Kalibrieren, Nachführen, Temperaturgang. Ein DRV5032 zieht dabei unter 2 µA und weckt den Mikrocontroller per Interrupt.

Was dagegen spricht: das Papier braucht eine Vorbereitung in der Endfertigung. Bei 15 Panel-Exemplaren sind das 60 Klebepunkte pro Woche.

B · Kapazitiv im Rücken

Elektrodenzonen im Klammerrücken, die die Stapeldicke links und rechts als Kapazität lesen. Grosser Vorteil: kein Eingriff ins Papier. Grosser Nachteil: die Hand des Lesers ist eine viel stärkere Störgrösse als vier Blatt Papier. Dazu driftet die Luftfeuchte im Zimmer. Das ist die Variante, die im Labor funktioniert und im Aufenthaltsraum zickt.

C · Reflexlichtschranke je Blatt

Robust und sofort verständlich, aber aktiv — Strom pro Messung statt Interrupt — und empfindlich gegen Sonnenlicht durchs Fenster. Taugt als Rückfall, falls A an der Papiervorbereitung scheitert.

Gewählt für den Prototyp: A. Nicht wegen der Kosten, sondern weil der Vorzeichenwechsel ein digitales Ereignis ist und die anderen beiden ein Schwellwertproblem sind.

Drei Ausbaustufen

Stufe Bestückung Auskunft ca.
S Fototransistor + IMU (LIS3DH) offen/zu, Dauer, Tageszeit, Blätter-Erschütterungen — aber nicht welche Seite 8 CHF
M S + 4–8 Hall-Latches Verweildauer je Doppelseite. Das Zielprodukt. 14 CHF
L M + ein Taster am Rücken qualitatives Signal aus einer Zielgruppe, die keine Umfrage ausfüllt: ein Knopf, keine Erklärung nötig 15 CHF

Stufe S ist die Rampe, nicht das Ziel — sie liefert etwa vier Fünftel der Erkenntnis für ein Fünftel des Aufwands und beantwortet vorab die Frage, ob die Signatur im echten Aufenthaltsraum überhaupt so aussieht wie am Schreibtisch.

Nicht eingebaut wird: Mikrofon, Kamera, Funkortung, alles Personenbezogene. Nicht nur wegen des Rechts — eine Klammer, die im Zimmer liegt und heimlich etwas mitschneidet, ruiniert das Vertrauen in alle Papierprodukte auf einmal.

Kein Funk — die Klammer ist ein Logger

Das ist die wichtigste Entwurfsentscheidung des Geräts.

  1. Ereignisse landen im internen Flash. Ein Ereignis ist 6 Byte, eine Woche sind wenige Kilobyte.
  2. Beim wöchentlichen Umhängen auf die neue Ausgabe kommt die Klammer kurz in ein Dock — Pogo-Pins oder NFC.
  3. Das Dock liest aus, stellt die Uhr, ordnet der Ausgabe zu, lädt nach.

Das spart: WLAN-Einrichtung im Heim, Funkzulassung, Reichweitensorgen, ein ganzes Kapitel Datenschutzerklärung. Und es fällt mit dem Wochenrhythmus zusammen, den das Produkt ohnehin hat. Die Zuordnung Klammer ↔ Ausgabe braucht keinen Barcode: Klammer 7, Kalenderwoche 34.

Strom

CR2032 mit 220 mAh, alles interruptgetrieben, Deep Sleep dazwischen. Bei 5 µA Mittelstrom sind das rechnerisch Jahre; realistisch, mit Wakeups und Selbstentladung, gut über ein Jahr. Gerechnet, nicht gemessen — der Wert gehört in die Messliste, nicht in eine Zusage.

Für den Prototyp ein ESP32-C3, weil er im Haus bekannt ist und schneller läuft. Für alles darüber ein nRF52810 oder STM32L0: rund 1 µA Schlafstrom statt 5, und billige Wakeups.

Panel statt Auflage — der grösste Hebel

Es braucht keine Klammer pro Exemplar. Für die Frage „welche Seite wird gelesen“ genügen 10 bis 20 instrumentierte Exemplare, der Rest läuft mit normaler Drahtheftung. Das drückt die Hardware von „60 Stück jede Woche im Umlauf“ auf einmalig rund 250 CHF, verkleinert den Datenschutz-Fussabdruck drastisch und macht die Sache im Haus überhaupt erst erklärbar: diese zwanzig hier sind die mit dem Zähler.

Deshalb sollen die Panel-Klammern sichtbar anders aussehen — andere Farbe, Aufdruck. Ein Gerät, das man erkennt, ist kein Überwachungsgerät.

Was die Zielgruppe dem Entwurf vorschreibt

Diese drei Punkte sind keine Politur, sie entscheiden über Erfolg oder Nichtnutzung:

Die Freigabe steht vor der Elektronik

Gemessen wird ein Exemplar, das im Aufenthaltsraum von mehreren gelesen wird — keine Person. Das ist kein Trostpflaster, sondern der tragende Teil des Entwurfs, und er muss darin verankert bleiben:

Es gilt hier dieselbe Regel wie im Web: erst fragen, ob der Zähler da hin darf. Auf Papier ist sie nicht schwächer, sondern strenger — weil niemand eine Einwilligung wegklicken kann, die nie gezeigt wurde.

Die ehrliche Gegenrechnung

Bevor Geld fliesst, gehört Folgendes danebengestellt, weil es null kostet: Rücklauf zählen — wie viele Exemplare kommen unberührt zurück — und ein Gespräch mit der Aktivierung. Das beantwortet „wird gelesen?“ ebenfalls.

Die Klammer verdient sich ausschliesslich durch die Seiten-Auflösung. Fällt Stufe M aus irgendeinem Grund weg, fällt das ganze Gerät weg; Stufe S allein ist die teure Fassung einer Strichliste.

Nächster Schritt

  1. Freigabe im Heim erfragen. Alles andere ist bis dahin Papier.
  2. Prinzip A am Küchentisch prüfen: Magnetfolie, ein DRV5032, umblättern, mitschreiben. Fünf Minuten Aufbau, beantwortet die Kernfrage.
  3. Erst danach drei Wegwerf-Prototypen der Stufe S für eine Woche in den echten Aufenthaltsraum — Rohdaten schlagen jede Simulation.
  4. Platine, Gehäuse, Dock.

Offene Punkte

Wo der Rest liegt

ArtWasPfad
BacklogTeileliste, sobald beschafft wirdplatform/mana/docs/HARDWARE_BACKLOG.md
DateiBauteilbestand §§ 3–8platform/mana/services/mana-devices/docs/hardware/HARDWARE.md
ExternDas Druckwerk, das die Wochenzeitung erzeugthttps://druck.mana.how