الخادم في السحاب: الاستعداد للانطلاق

В تدوينة حول سباق القوارب ذكرنا أنه في شهر أغسطس ستكون هناك مسابقة بجوائز لجميع سكان هابرازيتيل. لقد حان الوقت لتمزيق حجاب السرية. بطريقة ما توصلنا إلى فكرة أن عبارة "الخادم في السحاب" يمكن أن تؤخذ حرفيًا. لنقم بالفعل بإطلاق خادم عامل في السماء يمكن اختباره! في البداية بدت الفكرة مجنونة، ولكن بعد تحريفها بهذه الطريقة وذاك، ومناقشتها بكل الطرق، توصلنا أخيرًا إلى طريقة لإرسال الخادم نحو الطيور. سيتم إطلاق عصر جديد في نهاية شهر أغسطس، لكننا نعمل حاليًا على الجزء الخاص بالأجهزة من المشروع. التفاصيل تحت القطع.

1. سيعتمد الخادم على Raspberry Pi 3

   سيكون من المثير للاهتمام رفع خادم أحادي الوحدة في الهواء، لكن وزنه + وزن UPS... كل هذا يتطلب قوة رفع كبيرة. ولماذا، إذا كان من الممكن على أساس Raspberry Pi 3 المدمج، نشر خادم لائق تمامًا، مع قوة حاسوبية أكبر بمئات المرات من الجهاز الذي استمتع به Tim Berners-Lee في عام 1991.

2. لنبدأ بتشغيل الخادم في منطاد الهواء الساخن

   كانت لدينا أفكار لرفع الخادم على مسبار الهيليوم، ولكن الخادم لم يقم بإجراء اختبار الاتصال لفترة طويلة قبل أن ينفجر البالون على ارتفاع عالٍ في جو مخلخل ويسقط الهيكل بأكمله على الأرض. كنت أرغب في توسيع "نافذة" البث إلى ساعة ونصف. وبعد ذلك قرروا استخدام البالون. مدة الرحلة ساعتين . بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أنه لا يمكن التحكم في الرحلة بالكامل، فقد يكون هناك مهندس لدينا في السلة والذي، في حالة حدوث خلل، يمكنه بسرعة، على الفور، "تشغيلها وإيقافها".

3. سوف نستخدم الاتصالات الخلوية كشبكة نقل

   يمكن لهوائيات WiFi الحديثة أن "تخترق" مسافات طويلة جدًا، ولكن لهذا سيكون من الضروري بناء مجمع اتصالات ليس أدنى بكثير من محطة الرادار العسكرية في معاييره. ومن أجل 1,5-2 ساعة من الاتصالات، ليس من المنطقي بناء مثل هذا النظام، لأنه على ارتفاع البالون، يجب أن تعمل الاتصالات الخلوية بشكل مستقر.

بعد صياغة هذه "الافتراضات"، لم يعد المشروع يبدو غير عملي، وسرعان ما بدأنا العمل في الاتجاهات الثلاثة في وقت واحد.

بادئ ذي بدء، لجأنا إلى الرجال من nearspace.ruالذي أكل الكلب أثناء إطلاق جميع أنواع قطع الحديد في الهواء (مع البحث والإنقاذ اللاحق).

ثم أخرجنا جهاز Raspberry Pi 3، الذي كان ملقى على طاولة بجانب السرير الخاصة بمشرفنا، وبدأنا في إعداده.

توصيل الكاميرا:

وقمنا باختباره على "Semyon":

يعد Semyon مناسبًا جدًا كعارض أزياء ومساعد - فهو لا يطلب الطعام ولا يشتت انتباهه بالهاتف، وهو دائمًا في مزاج رائع وبابتسامة عريضة من جميع أنحاء خوذته. بالطبع، لا نحتاج إلى مثل هذه البدلة الفضائية أثناء الرحلة، ولكنها تخلق الجو المناسب في المكتب.

الخطوط العريضة للمشروع هي كما يلي:

يتم استخدام Powerbank للاختبار الأرضي، وهناك حاجة إلى شيء أكثر موثوقية للإطلاق.

ولعل الجزء الأكثر إثارة للاهتمام من الأجهزة هو لوحة استقبال البيانات من جميع أجهزة الاستشعار:

رفاق من nearspace.ru لقد ناضلنا لفترة طويلة مع نظائرها المختلفة، ثم صنعنا جهاز كمبيوتر على متن الطائرة بأنفسنا، لأن الموثوقية لها أهمية حاسمة، ومصير المشروع بأكمله يعتمد على بيانات القياس عن بعد. يعد الكمبيوتر الموجود على اللوحة مسؤولاً عن استقبال البيانات من جميع أجهزة الاستشعار المتصلة ونقلها إلى Raspberry Pi.

أطلقناه وقمنا بتكوينه، وبعد أسبوعين من البرمجة والقرفصاء باستخدام الدفوف، تمكنا من الحصول على بيانات القياس عن بعد وصورة سيميون من كاميرا واسعة الزاوية:

يتم إرسال بيانات القياس عن بعد في سطر واحد بالشكل التالي:

يقوم هذا الكود بعد ذلك بتحويل السلسلة إلى مصفوفة وإخراج البيانات إلى الموقع:

$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
	
':' => '=',
	
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);

وصف بعض البيانات:

• ن: 2432؛ — عدد حزمة البيانات، يتزايد دائمًا
• ر: 40 م 39 ث؛ - الوقت من لحظة تشغيل وحدة التحكم في الطيران
• MP.Stage:0; - مرحلة الطيران (0 - على الأرض أو أقل من 1 كم، 1 - الصعود، 2 - التحليق على ارتفاع، 3 - الهبوط)
• MP.Alt:54؛ — الارتفاع الجوي بالأمتار من مستوى سطح البحر — يجب أن يتم عرضه
• MP.VSpeed:0.0; - السرعة العمودية بالأمتار في الثانية مع مرشح متوسط
• MP.AvgVSpeed:0.0; — السرعة العمودية بالأمتار في الثانية مع مرشح متوسط
• بارو.بريس:1006.49; — الضغط الجوي بالملليبار
• بارو. البديل: 54؛ - الارتفاع حسب البارومتر
• بارو درجة الحرارة: 36.99؛ - درجة حرارة البارومتر نفسه
• تنسيق نظام تحديد المواقع: N56d43m23s، E37d55m68s؛ - الإحداثيات الحالية
• نظام تحديد المواقع. الصفحة الرئيسية: N56d43m23s، E37d55m68s؛ - إحداثيات نقطة البداية
• نظام تحديد المواقع العالمي (GPS.Alt:165)؛ - ارتفاع GPS بالأمتار
• نظام تحديد المواقع.Dst:10; — المسافة من نقطة البداية بالأمتار
• DS.Temp:[fc]=34.56; - حساس لدرجة الحرارة على السبورة

كيف يبدو الإخراج:

Array 
(
       [N] => 647
       [Т] => 10m55з
       [MP_Stage] => 0
       [MP_Alt] => 49
       [MP_VSpeed) => 0.0
       [MP_AvgVSpeed] => 0.0
       [Baro Рrеss] => 1007.06
       [Baro_Alt] => 50
       [Baro_Temp] => 35.93
       [GPS_Coord] => N56d43m23s,E37d55m68s 
       [GPS_Home) => N56d43m23s,E37d55m68s 
       [Dst] => 5
       [GPS_HSpeed] => 0
       [GPS_Course] => 357
       [GPS_Time] => 11h17m40s
       [GPS_Date] => 30.07.2018
       [DS_Temp] => [fс] ЗЗ.56
       [Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00 
)

ماذا تفعل إذا "سقط" الاتصال الخلوي؟ في هذه الحالة، لدينا بطاقة ثانية؛ يتم إدخال بطاقتي SIM في المودم (فتحة واحدة في كل مرة):

يمكنه التبديل تلقائيًا إلى قناة احتياطية إذا توقفت القناة الرئيسية عن الاستجابة فجأة.

ماذا يحدث إذا أصبحت كلتا الشبكتين الخلويتين غير متاحتين؟

(الصبي من قضية "يرالاش" العدد 45 ليس من قبيل الصدفة أنه يقرأ "نظرية الاحتمالية")

في هذه الحالة، سيكون لدينا جهاز تعقب GPS مستقل يرسل إشارة حول موقعه. يرجى ملاحظة أنه لا يتم ذلك من خلال شبكة خلوية، والتي لا يمكن ضمان توفرها عبر مسافات طويلة من قبل أي شخص، ولكن من خلال القمر الصناعي.

نعم، جهاز التتبع GPS أكبر إلى حد ما من ذلك الذي تم زرعه تحت جلد جيمس بوند. وبما أن منافسينا يعتمد على إحداثيات الخادم الطائر، فإن هذا الجزء من البيانات الواردة من اللوحة سيكون الأكثر أهمية. لكننا سنتحدث عن هذا في المنشور التالي. قريبا، تابع مدونتنا!

نحن نؤمن بنجاح المشروع بأكمله لدرجة أننا أعلنا عن مسابقة لأولئك الذين يريدون فجأة تخمين المكان الذي ستهبط فيه الكرة. التفاصيل في موقعنا منشور جديد.

المصدر: www.habr.com