Phần cứng nguồn mở cất cánh

Open source hardware takes flight

Jason Baker (Lần đầu được xuất bản tháng 03/2014)

Theo: https://opensource.com/life/14/3/open-source-hardware-takes-flight

Xem thêm: http://vnfoss.blogspot.com/search/label/Open-Hardware

Thứ sáu tuần trước, chúng tôi đã kỷ niệm Tuần Phần cứng Mở của chúng tôi ở đây tại Opensource.com bằng lớp huấn luyện về phần cúng mở cho các nhân viên. Trong số nhiều điều vui trải từ việc in 3D cho tới việc vọc các bo mạch Arduino và các đồ điện tử có liên quan, tôi đã mang tới hộp quadcopter nhỏ kiểm soát từ xa từng có từ tháng 12 năm trước. Nó không phải là phần cứng mở, nhưng tôi đã chỉ ra việc mua phiên bản rẻ hơn có thể là lựa chọn tốt cho tôi trước khi tôi cam kết đầu tư vào phần cứng đắt hơn cho tiếp cận tự làm DIY (Do It Yourself). Phán xét ư? Hoàn toàn vui! Chúng tôi đã có vài sự va chạm có tính phá hủy nhỏ và dễ chịu bên trong tòa nhà của Red Hat trước khi gọi nó là ngày.

(Xem: Vine link)

Học để bay

Sau khi chơi một thời gian, tôi đã bán nó. Tôi muốn một chiếc máy bay không người lái lớn hơn, xấu hơn, mở hơn, và tôi không ngại việc hàn hoặc nối dây một chút để nó bay được. Có ai thích như tôi để tiến hành bước tiếp theo không nhỉ? Thành thật mà nói, tôi không phải chuyên gia, nhưng may thay có hàng tấn các tài nguyên cộng đồng ngoài đó.

Một trong những cộng đồng tuyệt nhất mà tôi đã đi qua cho tới nay là các máy bay không người lái tự làm (DIY drones), nó gồm các diễn đàn, video, sách dạy cách làm, và hơn thế, cùng với cửa hàng trên trực tuyến có các bộ công cụ và và thành phần, để xây dựng vật bay của riêng bạn. Các máy bay không người lái dạng DIY, trong số những thứ khác, là chủ lực của dự án Ardupilot, một hệ thống dựa vào Arduino để giúp bạn cất cánh khỏi mặt đất với giải pháp phần cứng, phần mềm và phần dẻo cho gần như bất kỳ thứ gì bay được. Các phiên bản tồn tại cho mọi thứ từ máy bay có cánh cố định cho tới máy bay lên thẳng với gần như bất kỳ số lượng cánh quạt nào, và thậm chí cả phiên bản cho những kẻ lang thang yêu thích mặt đất hoàn toàn không sẵn sàng để bay.

Trong cuộc đời không quá xa trước đó, tôi đã tốt nghiệp trường về các Dịch vụ Thông tin Địa lý (GIS) và cảm biến từ xa, và trong khi các thiết bị kiểm soát radio là khá hay, thì các thiết bị mà biết được nơi chúng đang đứng và tự bay được nhờ vào các tín hiệu của Hệ thống Định vị Toàn cầu – GPS (Global Positioning System) thậm chí còn hay hơn, và chúng là sống còn để có khả năng thu thập các dữ liệu bao trùm một khu vực rộng lớn hơn.

Vị trí cao hơn

Quadcopters và các phương tiện có liên quan là tuyệt vời nếu bạn muốn kiểm soát chuyến bay mà bạn có thể đo đếm theo mét. Nhưng, điều gì xảy ra nếu bạn muốn động chạm tới mép rìa của vũ trụ? Không ngạc nhiên, cũng có phần cứng mở cho điều đó. 2 trong số các lựa chọn tốt nhất của bạn để bay cao hơn một chút với ngân sách của người tiêu dùng là khinh khí cầu và các tên lửa dành cho những người có sở thích riêng.

Trong tuần trước chúng tôi đã xem xét việc sử dụng khinh khí cầu và Raspberry Pi để chụp ảnh từ rìa mép vũ trụ. Có nhiều các chỉ dẫn ngoài đó cho bạn để tự mình thử tái tạo lại tính năng này. Vài tính năng đòi hỏi các kỹ năng phần cứng tiên tiến, nhưng các cảm biến và hệ thống theo dõi nào bạn đưa vào mới là vấn đề về các kỹ năng và mối quan tâm của riêng bạn cũng như bất kỳ thứ gì khác nữa - thậm chí Lego minifig cũng là lựa chọn.

Tên lửa học mô hình có thể là một nền tảng lựa chọn khác với lối vào (và vào lại) dễ dàng. Phụ thuộc vào sức mạnh của tên lửa bạn chọn, tải trọng của bạn có thể tăng để thích ứng với bất kỳ số lượng cảm biến nào. Các lựa chọn phổ biến (và rõ ràng) bao gồm máy đo độ cao và máy đo độ xa có GPS để theo dõi quả tên lửa của bạn và tìm lại nó một lần nữa khi nó quay lại, nhưng quả tên lửa chỉ là phương tiên để phóng bất kỳ thành phần nào bạn có thể tưởng tượng ra, từ các cảm biến video cho tới cảm biến nhiệt độ.

Muốn động tới rìa mép vũ trụ thực sự ư? Có lẽ hãy học các cơ chế đứng đằng sau môn tên lửa học trong môi trường nơi mà các vụ nổ tất cả đều là ảo ư? Các bộ mô phỏng tên lửa học nguồn mở như OpenRocket là cách tuyệt vời để học các khái niệm đằng sau tên lửa học và kiểm thử các ý tưởng của bạn trước khi bạn phóng.

Trong thế giới mở rộng lớn tuyệt vời

Đây là thời điểm thú vị để nguồn mở cất cánh. Thậm chí quân đội Mỹ gần đây đã đưa ra quyết định mở nguồn vài công việc họ đang làm, với sự phối hợp với Viện Phần mềm Nguồn Mở (Open Source Software Institute). Liệu bạn có là người ủng hộ phần cứng mở, hay ai đó giống như tôi, chỉ là người mới bắt đầu, có nhiều sự lựa chọn để lao đầu vào đó.

This past Friday, we celebrated our Open Hardware Week here at Opensource.com with a staff open hardware workshop. Among the many fun things ranging from 3D printing to tinkering with Arduino boards and related electronics, I brought in a tiny remote control quadcopter which got back in December. It isn’t open hardware per se, but I figured buying a cheaper version would be a good option for me before I made the commitment to invest in pricier hardware for a DIY approach. The verdict? Totally fun! We had some nice minorly-destructive crashes inside Red Hat Tower before calling it a day.

(Vine link)

Learning to fly

After playing around a bit, I was sold. I want a bigger, badder, more-open drone, and I don’t mind doing a little soldering or coding to get the thing in the air. So how would someone like me take the next step? To be honest, I’m no expert, but fortunately there are tons of community resources out there.

One of the best communities I've come across so far is DIY drones, which includes forums, videos, howtos, and more, along with an online store containing kits and components, to build your own flyer. DIY drones, among other things, is the host of the Ardupilot project, an Arduino-based system to help you get off the ground with a hardware, software, and firmware solution for flying nearly anything. Versions exist for everything from fixed-wing aircraft to copters with nearly any number of propellors, and even a version for rovers for land-lovers not quite ready to take flight.

In a not-too-distant past life, I went to graduate school for Geographic Information Services (GIS) and remote sensing, and while radio controlled devices are cool, devices that know where they are and pilot themselves using Global Positioning System (GPS) signals are even cooler, and they are critical to being able to collect data over a larger area.

Higher place

Quadcopters and related vehicles are great if you want to control a flight that you can measure in meters. But, what if you want to touch the edge of space? Not surprisingly, there's open hardware for that too. Two of your best options for flying a little bit higher on a consumer budget are balloons and hobbyist rockets.

We looked last week at using a weather balloon and a Raspberry Pi to nab photos from the edge of space. There are plenty of instructions out there for you to try re-creating this feat on your own. Some require advanced hardware skills, but what sensors and what tracking system you include are as much a matter of your own skills and interests as anything else—even a Lego minifig is an option.

Model rocketry might be another platform of choice with easy entry (and re-entry). Depending on the power of the rocket you choose, your payload can grow to accomodate any number of sensors. Popular (and obvious) options include altimeters and GPS telemetry for keeping track of your rocket and finding it again as it comes back down, but the rocket is just a vehicle for launching whatever components you can imagine, from video to temperature sensors.

Want to touch the edge of virtual space instead? Perhaps learn the mechanics behind rocketry in an environment where the explosions are all virtual? Open source rocketry simulators like OpenRocket are a great way to learn the concepts behind rocketry and test your ideas before you launch.

Into the great wide open

It’s an exciting time for open source flight. Even the US miliitary has recently made a decision to open source some of the work they are doing, in coordination with the Open Source Software Institute. Whether you're an open hardware pro, or someone like me who is just getting started, there are plenty of options for diving in.

Dịch: Lê Trung Nghĩa

letrungnghia.foss@gmail.com