В ми обмовилися, що у серпні на всіх хабражителів чекає конкурс із призами. Настав час зірвати покриви завісу секретності. Якось нам спало на думку, що фразу «сервер у хмарах» можна зрозуміти буквально. А давайте справді запустимо у небо працюючий сервер, який можна буде попінгувати! Спочатку ідея виглядала божевільною, але покрутивши її так і так, обговоривши на всі лади, ми все ж таки придумали спосіб відправити сервер назустріч птахам. Вже наприкінці серпня відбудеться епохальний запуск, а поки що ми відпрацьовуємо апаратну частину проекту. Деталі під катом.
- Сервер буде на базі Raspberry Pi 3
Було б цікаво підняти в повітря одноюнітовий сервер, проте його вага + вага UPS… Для цього потрібна була б чимала підйомна сила. Та й навіщо, якщо на базі компактної Raspberry Pi 3 можна розгорнути цілком пристойний сервер, обчислювальною потужністю в кілька сотень разів більше, ніж та машина, на якій розважався в 1991 році Тім Бернерс-Лі.
- Сервер запустимо на повітряній кулі
Ми мали ідеї підняти сервер на гелієвому зонді, але тоді сервер пінгувався б недовго, перш ніж куля лопне на великій висоті в розрідженій атмосфері і вся конструкція впаде на землю. Хотілося розширити «вікно» ефірного часу до півтори години. І тоді вирішили використати повітряну кулю. Тривалість польоту – дві години. Крім того, політ хоч і не зовсім керований, однак у кошику може бути наш інженер, який зможе у разі несправності оперативно, прямо на місці "включити та вимкнути".
- Як транспортну мережу скористаємося стільниковим зв'язком
Сучасні WiFi-антени можуть «пробити» досить великі відстані, проте для цього довелося б будувати комплекс зв'язку, що мало чим поступається за своїми параметрами військової радіолокаційної станції. І заради 1,5-2 годин зв'язку будувати таку систему немає сенсу, адже на висоті польоту повітряної кулі стільниковий зв'язок має працювати стійко.
Після формулювання цих постулатів, проект перестав здаватися нездійсненним, і незабаром ми почали працювати відразу за всіма трьома напрямками.
Насамперед звернулися за допомогою до хлопців з , що з'їв собаку на запусках у повітря всяких залізяків (з подальшим пошуком та порятунком).
Потім дістали Raspberry Pi 3, що валяється в тумбочці нашого адміну, і почали її налаштовувати.
Підключили камеру:
І протестували її на нашому «Семені»:
Семен дуже зручний як модель і помічник - не просить їжі, не відволікається на телефон, завжди у відмінному настрої і з широкою посмішкою на весь шолом. Звичайно, такий скафандр для польоту нам не знадобиться, але атмосферу в офісі створює правильну.
Схема проекту вимальовується така:
Powerbank використовується для наземного тестування, для запуску потрібно щось надійніше.
Найцікавіша залізка, мабуть, — це плата для отримання даних з усіх датчиків:
хлопці з довго страждали з різними аналогами, а потім самі зробили бортовий комп'ютер, тому що надійність має вирішальне значення, від даних телеметрії залежить доля всього проекту. Бортовий комп'ютер відповідає за прийом даних з усіх підключених датчиків та передає їх на Raspberry Pi.
Запустили, налаштували, і через якихось пару тижнів програмування та присідань із бубнами вдалося отримати дані телеметрії та фото Насіння з ширококутної камери:
Дані телеметрії передаються одним рядком у такому вигляді:
Потім цей код перетворює рядок на масив і виводить дані на сайт:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);Опис деяких даних:
- N:2432; - Номер пакета даних, завжди збільшується
- T:40m39s; - Час з моменту включення польотного контролера
- MP.Stage:0; - стадія польоту (0 - на землі або нижче 1км, 1 - підйом, 2 - зависання на висоті, 3 - спуск)
- MP.Alt: 54; — барометрична висота за метри від рівня моря — її слід виводити
- MP.VSpeed:0.0; - Вертикальна швидкість в метрах в секунду з медіанним фільтром
- MP.AvgVSpeed:0.0; - Вертикальна швидкість в метрах в секунду з середнім фільтром
- Baro.Press:1006.49; - Тиск по барометру в мілібарах
- Baro.Alt:54; - Висота по барометру
- Baro.Temp:36.99; - Температура самого барометра
- GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s; - поточні координати
- GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s; - координати точки старту
- GPS.Alt:165; - Висота по GPS в метрах
- GPS.Dst:10; - Віддаленість від точки старту в метрах
- DS.Temp: [fc] = 34.56; - температурний датчик на платі
Як виглядають дані:
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
)
А що робити, якщо стільниковий зв'язок «впаде»? На цей випадок у нас є друга картка, в модем вставляються дві сімки (в один слот по черзі):
Він вміє автоматично перемикатися на запасний канал, якщо основний раптом перестає відгукуватися.
А що буде, якщо обидві стільникові мережі стануть недоступними?
(Хлопчик із не дарма читає «Теорію ймовірностей»)
На цей випадок у нас буде незалежний GPS-трекер, який надсилає сигнал про своє місцезнаходження. Зверніть увагу, що робить це не через стільникову мережу, доступність якої на великій відстані ніким не гарантована, а через супутник.
Так, GPS-трекер дещо більше, ніж той, який вживляли під шкіру Джеймсу Бонду. Оскільки наш конкурс залежить від координат сервера, що летить, ця частина одержуваних з борту даних буде найважливішою. Але про це ми розповімо вже наступного посту. Незабаром, стежте за нашим блогом!
Ми віримо в успіх всього підприємства настільки, що навіть оголосили конкурс для тих, хто раптом захоче вгадати місце приземлення кулі. Подробиці у нашому .
Джерело: habr.com