שרת בעננים: מתכוננים להפעלה

В פוסט על הרגאטה ציינו שבאוגוסט תתקיים תחרות עם פרסים לכל האבז'יטים. הגיע הזמן לקרוע את מעטה הסודיות. איכשהו קיבלנו את הרעיון שאפשר לקחת את הביטוי "שרת בעננים" פשוטו כמשמעו. בואו למעשה נשיק שרת עובד לשמיים שאפשר לעשות פינג! בהתחלה הרעיון נראה מטורף, אבל לאחר שסובב את זה לכאן ולכאן, דיברנו עליו בכל דרך, סוף סוף המצאנו דרך לשלוח את השרת לכיוון הציפורים. השקה מעניינת תתקיים בסוף אוגוסט, אך לעת עתה אנו עובדים על החלק החומרה של הפרויקט. פרטים מתחת לחתוך.

1. השרת יתבסס על Raspberry Pi 3

   יהיה מעניין להרים שרת יחידה לאוויר, אבל המשקל שלו + משקל ה-UPS... כל זה ידרוש כוח הרמה ניכר. ולמה, אם על בסיס Raspberry Pi 3 קומפקטי אתה יכול לפרוס שרת די הגון, עם כוח מחשוב גדול פי כמה מאות מהמכונה שבה נהנה טים ברנרס-לי ב-1991.

2. בואו נשיק את השרת בכדור פורח

   היו לנו רעיונות להרים את השרת על גשושית הליום, אבל אז השרת לא יצלצל זמן רב לפני שהבלון יתפרץ בגובה רב באווירה נדירה והמבנה כולו ייפול ארצה. רציתי להרחיב את "חלון" זמן האוויר לשעה וחצי. ואז הם החליטו להשתמש בבלון. משך הטיסה שעתיים. בנוסף, למרות שהטיסה לא לגמרי ניתנת לשליטה, יכול להיות שיש בסל המהנדס שלנו, שבמקרה של תקלה יכול במהירות, ממש במקום, "להפעיל ולכבות".

3. נשתמש בתקשורת סלולרית כרשת תחבורה

   אנטנות WiFi מודרניות יכולות "לנקב" למרחקים ארוכים למדי, אך לשם כך יהיה צורך לבנות מתחם תקשורת שאינו נחות בהרבה בפרמטרים שלו מתחנת מכ"ם צבאית. ולמען 1,5-2 שעות של תקשורת אין הגיון לבנות מערכת כזו, כי בגובה הבלון, התקשורת הסלולרית חייבת לעבוד ביציבות.

לאחר גיבוש ה"הנחות" הללו, הפרויקט כבר לא נראה בלתי מעשי, ועד מהרה התחלנו לעבוד בכל שלושת הכיוונים בבת אחת.

קודם כל פנינו לחבר'ה מ nearspace.ru, שאכל את הכלב תוך כדי שיגור כל מיני חתיכות ברזל לאוויר (בהמשך חיפוש וחילוץ).

אחר כך הוצאנו את ה-Raspberry Pi 3, שהיה מונח בשולחן הלילה של המנהל שלנו, והתחלנו להגדיר אותו.

חיבר את המצלמה:

ובדקנו את זה ב"סמיון" שלנו:

סמיון מאוד נוח כדוגמן וכעוזר - הוא לא מבקש אוכל, לא מוסח את דעתו מהטלפון, תמיד במצב רוח מעולה ועם חיוך רחב מכל הקסדה. כמובן, אנחנו לא צריכים חליפת חלל כזו לטיסה, אבל היא יוצרת אווירה נכונה במשרד.

מתווה הפרויקט הוא כדלקמן:

Powerbank משמש לבדיקות קרקע; יש צורך במשהו אמין יותר לשיגור.

אולי פיסת החומרה המעניינת ביותר היא לוח לקבלת נתונים מכל החיישנים:

חבר'ה מ nearspace.ru נאבקנו במשך זמן רב עם אנלוגים שונים, ואז יצרנו מחשב על הלוח בעצמנו, כי לאמינות יש חשיבות מכרעת, גורל הפרויקט כולו תלוי בנתוני טלמטריה. המחשב המובנה אחראי על קבלת נתונים מכל החיישנים המחוברים והעברתם ל-Raspberry Pi.

השקנו אותו, הגדרנו אותו, ואחרי שבועיים של תכנות וכפיפות בטן עם טמבורינים, הצלחנו להשיג נתוני טלמטריה ותמונה של סמיון ממצלמה רחבה:

נתוני טלמטריה מועברים בשורה אחת בצורה הבאה:

קוד זה ממיר את המחרוזת למערך ומוציא את הנתונים לאתר:

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

תיאור של כמה נתונים:

• N:2432; - מספר מנות נתונים, תמיד עולה
• T:40m39s; - זמן מרגע הפעלת בקר הטיסה
• MP.Stage:0; - שלב הטיסה (0 - על הקרקע או מתחת ל-1 ק"מ, 1 - עלייה, 2 - ריחוף בגובה, 3 - ירידה)
• MP.Alt:54; - גובה ברומטרי במטרים מגובה פני הים - יש להציג אותו
• MP.VSpeed:0.0; - מהירות אנכית במטרים לשנייה עם מסנן חציוני
• MP.AvgVSpeed:0.0; - מהירות אנכית במטרים לשנייה עם מסנן ממוצע
• Baro.Press:1006.49; - לחץ ברומטר במיליבר
• Baro.Alt:54; - גובה לפי ברומטר
• Baro.Temp:36.99; - טמפרטורה של הברומטר עצמו
• GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s; - קואורדינטות נוכחיות
• GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s; - קואורדינטות של נקודת ההתחלה
• GPS.Alt:165; - גובה GPS במטרים
• GPS.Dst:10; - מרחק מנקודת ההתחלה במטרים
• DS.Temp:[fc]=34.56; - חיישן טמפרטורה על הלוח

איך נראה הפלט:

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 
)

מה לעשות אם התקשורת הסלולרית "נופלת"? למקרה זה, יש לנו כרטיס שני; שני כרטיסי SIM מוכנסים למודם (חריץ אחד בכל פעם):

זה יכול לעבור אוטומטית לערוץ רזרבי אם הראשי לפתע מפסיק להגיב.

מה קורה אם שתי הרשתות הסלולריות אינן זמינות?

(ילד מ גיליון "יראש" מס' 45 לא בכדי הוא קורא את "תורת ההסתברות")

במקרה זה, יהיה לנו גשש GPS עצמאי ששולח אות לגבי מיקומו. שימו לב שהיא עושה זאת לא דרך רשת סלולרית שזמינותה למרחקים ארוכים לא מובטחת על ידי אף אחד, אלא דרך לוויין.

כן, גשש ה-GPS גדול במקצת מזה שהושתל מתחת לעור של ג'יימס בונד. מכיוון שהתחרות שלנו תלויה בקואורדינטות של השרת המעופף, חלק זה של הנתונים שיתקבל מהלוח יהיה החשוב ביותר. אבל נדבר על זה בפוסט הבא. בקרוב, עקבו אחרי הבלוג שלנו!

אנחנו מאמינים בהצלחת המיזם כולו עד כדי כך שאפילו הכרזנו על תחרות למי שפתאום רוצה לנחש איפה ינחת הכדור. פרטים אצלנו פרסום חדש.

מקור: www.habr.com