Server pilvedes: valmistume käivitamiseks

Uues postitus regatast Mainisime, et augustis ootab kõiki Habr'si kasutajaid auhinnakonkurss. On aeg tõsta saladuseloor. Meil tuli mõte, et fraasi "server pilves" saab mõista ka sõna-sõnalt. Miks mitte tõepoolest saata toimiv server taevasse, mida saab pingi testida! Alguses paistis idee hulluna, kuid pärast kõike arutamist leidsime siiski viisi, kuidas server lindudega kohtuma saata. Suure joone avamine toimub augusti lõpus, kuid praegu töötame projekti tehnilise osa kallal. Üksikasjad allpool.

1. Server põhineb Raspberry Pi 3-l

   Oleks huvitav tõsta õhku üheinimeseserver, kuid selle kaal + UPS-i kaal... Kogu selle jaoks oleks vajalik üsna suur tõstejõud. Ja miks, kui kompaktse Raspberry Pi 3 baasil saab üles seada täiesti korraliku serveri, mille arvutusvõimsus on mitmesaja korra suurem kui see masin, millega Tim Berners-Lee 1991. aastal lõbutses.

2. Server käivitame õhupallil

   Käisid mõtted tõsta server helegoobi abil, kuid siis pingi test oleks kestnud mitte kaua, enne kui pall suurel kõrgusel harvas õhus puruneks ja kogu konstruktsioon maapinnale kukuks. Soovisime laiendada eetriaega kuni poolteist tundi. Niisiis otsustasime kasutada õhupalli. Lennu kestus on kaks tundi. Lisaks on lend, kuigi mitte täielikult juhitav, siiski korvis meie insener, kes saab häire korral otse kohapeal "sisse ja välja lülitada".

3. Transpordivõrguna kasutame mobiilsidevõrku

   Kaasaegsed WiFi antennid suudavad "läbi murda" üsna suuri vahemaid, kuid selleks oleks vaja ehitada sidekompleksi, mis ei jääks tehniliste parameetrite poolest palju alla sõjaväe radarijaamale. Ja 1,5–2 tunni side nimel ei ole mõtet sellist süsteemi ehitada, kuna õhupalli lennukõrgusel peab mobiilside olema stabiilne.

Pärast nende "postulaatide" määratlemist ei tundunud projekt enam teostamatu ning peagi asusime tööle kohe kõigis kolmes suunas.

Esiteks pöördusime abi saamiseks poiste poole nearspace.ru, kes on kogenud erinevate seadmete õhku saatmises (järgnevate leidmise ja päästmisega).

Siis võtsime välja Raspberry Pi 3, mis vedeleb meie administraatori kapis, ja hakkasime seda seadistama.

Ühendasime kaamera:

Ja testisime seda meie "Semenil":

Semen on väga mugav mudel ja abiline — ei palu süüa, ei sega telefoni, on alati heas tujus ja naeratab laialt. Loomulikult ei ole selline eksoskelett meie lennuks vajalik, kuid see loob kontoris õige atmosfääri.

Projekti plaan näeb välja järgmine:

Powerbanki kasutatakse maapealseks testimiseks, käivitamiseks on vaja midagi usaldusväärsemat.

Võib-olla kõige huvitavam seadeldis on plaat, mis kogub andmeid kõikidest anduritest:

Poisid nearspace.ru vaevasid end erinevate analoogidega kaua aega, kuni nad ise lõid pardaarvuti, sest usaldusväärsus on kriitilise tähtsusega, telemeetriaandmete põhjal sõltub kogu projekti saatus. Pardaarvuti vastutab kõikide ühendatud anduritelt saadud andmete vastuvõtmise ja edastamise eest Raspberry Pi-le.

Käivitati, seadistati ja mõne nädala programmeerimise ja trummide taha käimise järel õnnestus saada telemeetriaandmed ja fotod Semenist laia nurga kaameraga:

Telemeetriaandmed edastatakse ühes reas sellises vormis:

See kood muundab rea massiiviks ja kuvab andmed veebilehel:

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

Mõnede andmete kirjeldus:

• N:2432; — andmepaketi number, suureneb alati
• T:40m39s; — aeg alates lennukontrolleri sisse lülitamist
• MP.Stage:0; — lennufaasis (0 — maapinnal või madalamal kui 1 km, 1 — tõus, 2 — kõrgusel püsimine, 3 — laskumine)
• MP.Alt:54; — baromeetriline kõrgus meetrites merepinnast — see tuleks kuvada
• MP.VSpeed:0.0; — vertikaalne kiirus meetrites sekundis mediaanfiltriga
• MP.AvgVSpeed:0.0; — vertikaalne kiirus meetrites sekundis keskmistavate filtritega
• Baro.Press:1006.49; — rõhk baromeetris millibaarides
• Baro.Alt:54; — kõrgus baromeetriga
• Baro.Temp:36.99; — baromeetri temperatuur
• GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s; — praegused koordinaadid
• GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s; — stardikoha koordinaadid
• GPS.Alt:165; — kõrgus GPS-i järgi meetrites
• GPS.Dst:10; — kaugus stardikohast meetrites
• DS.Temp:[fc]=34.56; — temperatuuri andur plaadil

Kuidas näevad välja väljundandmed:

Array 
(
       [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 
)

Aga mis juhtub, kui mobiiltelefonide side "kukub"? Selleks on meil teine kaart, modemisse saab paigaldada kaks SIM-kaarti (üks slot järjestikku):

See suudab automaatselt lülituda varu kanalile, kui peamine äkki enam ei reageeri.

Aga mis juhtub, kui mõlemad mobiilsidevõrgud muutuvad kättesaamatuks?

(Poiss filmist väljaande "Jeralash" nr 45 ei luba asjata lugeda "Tõenäosusteooriat")

Sel juhul on meil sõltumatu GPS-jälgija, mis saadab signaali oma asukoha kohta. Pange tähele, et ta ei tee seda läbi mobiilside, mille kättesaadavust pikadel vahemaadel ei saa keegi garanteerida, vaid satelliidi kaudu.

Jah, GPS-jälgija on veidi suurem kui see, mida James Bondi naha alla implanteeriti. Kuna meie konkurss sõltub lendava serveri koordinaatidest, on see osa andmetest pardalt kõige olulisem. Kuid sellest räägime juba järgmises postituses. Varsti, jälgige meie blogi!

Usume kogu ettevõtte edukusse nii palju, et kuulutasime välja konkursi neile, kes tahavad ära arvata õhupalli maandumispaika. Üksikasjad meie uus postitus.

Allikas: habr.com