πίσω το 2015, ο αστροναύτης του Ευρωπαϊκού Διαστήματος (ESA) ο αστροναύτης Tim Peake έφερε ένα ζευγάρι ειδικά εξοπλισμένων υπολογιστών Raspberry Pi, το ψευδώνυμο Izzy και Ed, πάνω στο Διεθνής διαστημικός σταθμός και κάλεσε τους μαθητές πίσω στη Γη για να αναπτύξουν λογισμικό ως μέρος της πρόκλησης Astro PI. Μέχρι σήμερα, πολύ περισσότεροι από 50.000 νέοι είχαν τον κωδικό τους σε έναν από τους ενιαίους υπολογιστές. Κάνοντας τους αναμφισβήτητα τα πιο δημοφιλή, και σίγουρα τα πιο ταξίδια, βατόμουρο pis στο ηλιακό σύστημα.
Ενώ ο Izzy και ο Ed εξακολουθούν να πάνε ισχυροί, το ESA επέλεξε ότι πρόκειται για το χρόνο αυτά τα βετεράλα σμέουρα τελικά παίρνουν τη συνταξιοδότηση που οφείλονται. Θέστε να κάνετε το ταξίδι στο ISS το Δεκέμβριο στο Dragon Spacex Cargo, το νέο υλικό Astro Pi Mk II φαίνεται αρκετά παρόμοιο με την αρχική έκδοση του 2015 με την πρώτη ματιά. Αλλά μια ματιά στο εσωτερικό της θήκης πτήσης αλουμινίου 6063 αποκαλύπτει πολλά νέα και βελτιωμένα εργαλεία, συμπεριλαμβανομένου ενός μοντέλου B 4 B με RAM 8 GB.
Το υλικό του Beachier αναμφίβολα θα εκτιμηθεί από τους μαθητές που επιθυμούν να σπρώξουν το φάκελο. Ενώ η πλειοψηφία των προγραμμάτων Python που υποβλήθηκαν στο πρόγραμμα ASTRO PI έκαναν πολύ περισσότερο από τη δημοσκόπηση της τρέχουσας ανάγνωσης από τους αισθητήρες θερμοκρασίας ή υγρασίας της μονάδας και τα μηνύματα κύλισης για τους αστροναύτες στο Led Matrix του Astro Pi, μερικοί από τα πολύ πιο προηγμένα έργα στην πραγματοποίηση πραγματικής έρευνας χώρου. Από τη χρήση της ενσωματωμένης βιντεοκάμερας για την εικόνα της γης και κάνετε προβλέψεις καιρού για την προσπάθεια να χαρτογραφήσετε το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη, ο κώδικας που υποβλήθηκε από ομάδες ηλικιωμένων φοιτητών θα επωφεληθεί σίγουρα από τη βελτιωμένη υπολογιστική απόδοση και να επεκταθεί ο Ram του νεότερου PI.
Όπως και με το αρχικό Astro Pi, το ESA και το Ίδρυμα Raspberry PI έχουν μοιραστεί πολλές τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με αυτά τα πλαίσια του Linux που έχουν βαθμολογηθεί με το χώρο. Μετά από όλα, οι μαθητές αναμένεται να αναπτύξουν και να δοκιμάσουν τον κώδικα τους σε ουσιαστικά το ίδιο υλικό κάτω εδώ στη Γη πριν γίνει φτιαγμένος στους υπολογιστές τροχούς. Ας ρίξουμε μια γρήγορη ματιά στο νέο υλικό στο Astro Pi Mk II και τι είδους έρευνα θα πρέπει να επιτρέψει στους φοιτητές το 2022 και πέρα.
Αισθητήρες σούπας
Σε αυτό το σημείο όλοι γνωρίζουμε καλά την απόδοση σχεδόν επιφάνειας εργασίας που παρέχεται από το Raspberry PI 4, οπότε θα έπρεπε να πάει χωρίς να λέει ότι η ουσιαστική αναβάθμιση του πάνω από το Pokey Raspberry Pi Model B + από το 2014 ότι οι μαθητές εργάζονταν μέχρι τώρα. Ακριβώς όπως είναι απαραίτητο με τη βελτίωση της ακατέργαστης υπολογιστικής δύναμης, που έχει πρόσβαση σε δεκαπέντε φορές τη μνήμη θα επιτρέψει πολύ πιο σύνθετα καθήκοντα που απλά δεν ήταν δυνατή πριν.
Για να χρησιμοποιήσετε όλη αυτή την επιπλέον ισχύ, το νέο Astro Pi Mk II περιλαμβάνει ένα μεγαλύτερο φάσμα αισθητήρων εκτός από τις αναβαθμισμένες εκδόσεις εκείνων που χρησιμοποιήθηκαν στο αρχικό υλικό. Το νέο καπέλο V2 εξακολουθεί να περιλαμβάνει το γυροσκόπιο, το επιταχυνσιόμετρο και το μαγνητόμετρο καθώς και αισθητήρες για τη μέτρηση της υγρασίας, της θερμοκρασίας και της πίεσης μέσα στο ISS. Αλλά αυτή τη φορά γύρω από εκεί υπάρχει επίσης ένας παθητικός υπέρυθρος αισθητήρας (PIR), καθώς και ένας αισθητήρας χρώματος και φωτεινότητας.
Αλλά πιθανώς η πιο συναρπαστική αναβάθμιση του αισθητήρα έρχεται με τη μορφή της κάμερας Raspberry Pi HQ. Ο αισθητήρας 12,3 megapixel Sony IMX477 είναι μια ουσιαστική βελτίωση στη μονάδα Dinky Video Camera που ήταν διαθέσιμη όταν ξεκίνησε το πρώτο Astro Pi. Μπορεί επίσης να δεχτεί τους φακούς CS-Mount, να υποδηλώνει ομάδες που να στέλνουν τον κωδικό της κάμερας τους μέχρι το Astro Pi Mk II θα έχουν την επιλογή να έχουν διαφορετικούς φακούς και φίλτρα εγκατεστημένα ενώ το έργο τους λειτουργεί. Για παράδειγμα, με το κατάλληλο φίλτρο, οι μαθητές θα μπορούν να διεξάγουν παρατηρήσεις ομαλοποιημένης διαφοράς δείκτη βλάστησης (NDVI) για την παρακολούθηση και τη μελέτη της κατανομής της φυτικής ζωής στην επιφάνεια της γης.
Ένα copilot ai
Όταν οι μαθητές πρέπει πραγματικά να κλωτσήσουν τα πράγματα σε υψηλά εργαλεία, θα έχουν επίσης τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουν τον επιταχυντή των κοραλλιών USB που θα συνοδεύουν το Astro Pi Mk II. Αυτό το ολοκληρωμένο κύκλωμα συγκεκριμένης εφαρμογής (ASIC) που αναπτύχθηκε από το Google συνδέει τη θύρα USB 3.0 του PI και μπορεί να πραγματοποιήσει έως και τέσσερις τρισεκατομμύρια ανά δευτερόλεπτο, ενώ καταναλώνει μόνο δύο Watts εξουσίας.
Αναπτύχθηκε ειδικά για τη μάθηση της συσκευής, αυτή η συσκευή χαμηλής ισχύος μπορεί να εκτελέσει μοντέλα Tensorflow Lite σε εκπληκτικές ταχύτητες. Η επίσημη τεκμηρίωση λέει ότι, όταν συνδυάζονται με έναν επεξεργαστή επιφάνειας εργασίας, ο επιταχυντής μπορεί να εκτελέσει το μοντέλο ταξινόμησης και ανίχνευσης MobileNet V2 και ανίχνευσης σε σχεδόν 400 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Προφανώς, οι δυνατότητές του θα μειωθούν όταν εργάζονται σε συνδυασμό με το PI 4, αλλά θα εξακολουθεί να είναι ένα σημαντικό όφελος για ομάδες που θέλουν να κάνουν τη μάθηση της συσκευής στην τροχιά. Όταν σε συνδυασμό με τη νέα κάμερα υψηλής ανάλυσης, η όραση του υπολογιστή που μπορεί να προσφέρει μερικές συναρπαστικές ευκαιρίες για παρατηρήσεις σε πραγματικό χρόνο.
Όπως και ο ίδιος ο Astro Pi, ο επιταχυντής του Coral USB έχει συσταθεί σε ένα προσαρμοσμένο αναπτυγμένο περίβλημα αλουμινίου που εμφανίζεται σαφώςγια να βοηθήσει παθητικά να διαλύσει τη θερμότητα. Αλλά διαφορετικά, είναι πανομοιότυπο με την εμπορική μονάδα που μπορείτε να αγοράσετε καλύτερα τώρα για $ 60 USD. Αυτό είναι το ίδιο είδος λογικής που οδηγεί το ESA για να επιλέξει το Raspberry PI στην πρώτη θέση, καθώς επιτρέπει στα σχολεία να συγκεντρώσουν οικονομικά αποδοτικά περιβάλλοντα ανάπτυξης χρησιμοποιώντας ως επί το πλείστον εκτός λειτουργίας συστατικά.
ASTRO PI: Το παιχνίδι στο σπίτι
Έτσι πότε θα είναι οι μαθητές ή οι αναγνώστες του Hackaday, θα είναι σε θέση να χτίσουν το δικό τους Astro Pi Mk II; Δυστυχώς, αυτό δεν είναι αμέσως σαφές. Σίγουρα μπορείτε να πάρετε ένα Raspberry Pi 4 και έναν επιταχυντή Coral USB καλύτερα τώρα, αλλά η λέξη είναι ότι οι ελλείψεις τσιπ έχουν καθυστερήσει τις προσπάθειες για να παράγουν το νέο καπέλο σε μεγάλες ποσότητες. Οι φοιτητές που συμμετέχουν στο πρόγραμμα μπορούν να χρησιμοποιήσουν τον εξομοιωτή που βασίζεται στο Web για να δοκιμάσουν τον κώδικα τους προς το παρόν, με τις ομάδες που έχουν επιλεγεί σε μετεγκατάσταση στο Phase 2 Slated για να πάρει το πραγματικό πράγμα μέχρι τον Νοέμβριο. Δεδομένης της επιτυχίας της αρχικής αίσθησης καπέλο φαίνεται αναπόφευκτο ότι η νέα έκδοση θα λειτουργήσει το δρόμο της στο λιανικό λιανικό τέλος, αλλά πιθανότατα δεν θα συμβεί φέτος.
Μια έκδοση DIY του αρχικού Astro Pi
Ομοίως, ενώ ο ιστότοπος του έργου λέει ότι θα είναι επάνω για λήψη στο εγγύς μέλλον, τα αρχεία CAD για το νέο περίβλημα Astro Pi Mk II δεν είναι ακόμη διαθέσιμες στο κοινό. Το Ίδρυμα Raspberry PI διαθέτει έναν λεπτομερή οδηγό για την κατασκευή ενός αντίγραφο του αρχικού Astro Pi, συμπληρώνεται με πληροφορίες σχετικά με την εκτύπωση 3D, οπότε ελπίζουμε ότι κάτι παρόμοιο βασίζεται κάτι παρόμοιο για την έναρξη της νέας έκδοσης.
Πίσω το 2017, μια εταιρεία παρήγαγε ένα αντίγραφο $ 250 USD της αρχικής θήκης ASTRO PI που ήταν τόσο ακριβής, ο ίδιος ο Eben Upton δήλωσε ότι ήταν σχεδόν αδιαίρετα από τις μονάδες έτοιμων πτήσεων. Μόλις τα αρχεία CAD είναι έξω, ίσως να δούμε μια παρόμοια προσπάθεια να αντιγράψετε τη νέα έκδοση, αλλά μην περιμένετε να είναι λιγότερο ακριβό αυτή τη φορά.
Ακόμα κι αν είστε πολύ παλιές ή όχι στην προαπαιτούμενη πλευρά του πλανήτη για να συμμετάσχετε στην επίσημη πρόκληση του Astro PI, η πλατφόρμα που αναπτύχθηκε από το ESA και το ίδρυμα Raspberry PI είναι ακόμα ελκυστικό για τους επιστήμονες του πολίτη και τους πειραματιστές εδώ στη Γη. Ας ελπίσουμε ότι από τη στιγμή που οι καταχωρήσεις πρόκλησης αρχίζουν να ανεβαίνουν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό την άνοιξη του 2022, θα μπορέσουμε να ακολουθήσουμε μαζί στο σπίτι με το δικό μας μοντέλο του υλικού.