КДПВ

Предыстория

В наше время повсеместного засилья очень компактных, экономных и многомегапиксельных цифровых видеосенсоров старые добрые аналоговые видеокамеры CCD потихоньку уходят в забытье, оставаясь востребованными лишь там где требуется наличие преимуществ CCD матриц над CMOS. Это и автомобильная промышленность (камеры заднего вида), и видеонаблюдение, и различное профессиональное оборудование (например, тепловизоры). В общем, там где требуется высокая чувствительность при плохом освещении и приличный динамический диапазон. Но и в этих сферах камеры с CMOS сенсорами потихоньку вытесняют «цэцэдешки».

Но остаётся большое количество старых аналоговых камер и хочется их как-то задействовать на новый лад. А если вспомнить, что аналоговый (композитный, с разъёмами «RCA», он же — «тюльпан») выход есть и у многих интересных устройств, очень хотелось захватывать с них видеопоток для последующей передачи по цифровым каналам связи. Само собой, для этих целей можно использовать USB TV-тюнер или более-менее специализированные USB-устройства с композитным входом, но такой вариант получается довольно громоздким, да и не все ARM контролеры могут использовать преимущества аппаратного кодирования видео для USB источников.

Мы обычно делаем всякие подвижные штуки на нашей виртурилке и ориентированы на гиков, но внезапно решили попробовать сделать продукт для конечного пользователя. Сейчас мы расскажем о нем чуть подробнее.

В продолжение к вчерашнему топику про машинку.

На машинке отлично покатались, но аппетит приходит во время езды — захотелось полетать. Само собой, над Питером, управляя из Москвы. Да простит меня Хабр, но самолёт — намного круче чем машинка, так что заслуживает отдельного топика.

У realizator как раз имеется самолёт Bixler, специально для экспериментов. Самолётик уже бывалый, успешно пережил немало морковок. Для тех кто не в теме — морковка это такая фигура высшего пилотажа, когда самолёт втыкается носом в землю.



Вот мы и подумали что ещё одна морковка погоды не сделает. Реализатор установил на Бикслер (который, кстати, имеет кличку «Кащей», ибо бессмертный) тот же самый комплект, который на машине стоял. Добавили один канал (для самолёта минимум три канала PWM требуется). Я у себя дома вместо курковой автомобильной аппы подключил самолётную аппаратуру управления (народную Турнигу — Turnigy 9x). Тот же самый сервер команд, та же рулилка виндовая — всё без изменений.

Реализатор поехал на полянку на окраине Питера, поездил рядышком — телеметрия с борта показала что сигнал Йоты намного слабее чем на Дворцовой площади был, но он есть и видео более-менее идёт.

Длинное вступление

В прошлом топике мы тестировали HD FPV с нашей любимой Виртурилкой в качестве источника видео. Тогда испытания показали что всё отлично, вид от первого лица при управлении моделями вполне реальное дело. Главное — был бы нормальный канал связи. Пока HDMI вход для Виртурилки в процессе производства (кстати, уже есть первый тестовый образец, но драйвер ещё не готов), решили поискать ещё варианты организации канала связи. В комментах много юмора было на тему 4G, вот мы и подумали — а почему бы и нет?

* ох, чую, холиворы сейчас начнутся

Первый полёт Виртурилки в качестве транслирующей HD камеры

Вступление

Про FPV уже много на Хабре писали, но, дабы минимизировать количество бурления в комментариях, сразу давайте договоримся:

• FPV — First Person View, вид от первого лица. Это может быть как управление летающим/ездящим/плавающим/прямоходящим аппаратом с одновременным наблюдением через установленную на нём камеру, так и независимые управление и наблюдение.
• В случае полётов — они бывают «далеко и высоко» и «низко и близко». Само собой, есть много вариаций, но это основные параметры.
  
• Полёты бывают быстрые (самолёты) и медленные (мультикоптеры). Опять же, и самолёт может медленно парить, а коптер вжарить по-полной, вариантов много.
  

Так вот, всё ниженаписанное относится, в первую очередь, для медленных, «низких и близких» вариантов. Но питаю надежду, что в ближайшем будущем можно будет и далеко и высоко.

Предыстория

Когда я первый раз надел очки FatShark, которые показывали картинку с аналогового видеопередатчика, то поразился насколько всё плохо. Углы обзора, разрешение, цена. Аналоговый видеосигнал — помехи, помехи и ещё раз помехи. Куча ухищрений для минимизации этих самых помех, а также для предотвращения наводок на канал управления. Само собой, многим такое положение дел не нравится и хочется улучшений. Хочется цифровой канал связи, цифровое видео, желательно один общий канал связи для видео и для управления, очки/шлем с HD разрешением…

На многих форумах, посвящённых моделированию, периодически поднимается данная тема, но обычно она встречает лютую ненависть со стороны бывалых моделистов, привыкших к старым добрым проверенным системам. С ними сложно спорить, так как резон в их критике есть. Но хотеть лучшего никто ж не запрещает.

Кстати, рекомендую — обширное обсуждение темы на rcdesign.ru

Первая моя попытка получить большое разрешение видео с помощью аналоговых передатчиков была описана в этом топике. Схема получилась с минимальной задержкой сигнала, но громоздкая и прожорливая, так что дальше домашних испытаний дело не пошло.

Вторая попытка была сделана буквально на днях, о чём и пойдёт речь в данном топике.

После первых статей о виртурилке к нам пришло много вопросов вида «а можно ли сделать такую штуку, которую цепляешь на человека/велосипед/мотоцикл/машину или на самолетик/коптер/лодку/машинку и она транслирует видео в интернет?»

Ну вот мы и решили сделать такое устройство, тем более что недавно нам удалось наконец осилить работу с HD-видео. Мы также разработали простенький корпус для устройства (файлы stl для печати на 3D-принтере прилагаются).

Картинка для привлечения внимания

Пути ускорения

Наконец изготовился тираж наших долгожданных вторых этажей. На выходных начинаем рассылать их всем кто пожелал их в качестве подарка, а остаток пустим в продажу. О них подробности в конце статьи, а сейчас о главном.
Лишний раз напомнил нам наш тираж о том, что все движется у нас очень медленно. Надо что-то менять. С ручника сниматься, так сказать.
Анализ показал, что все делать своими силами нереально — выход в привлечении дополнительных людей (на этап пока идет процесс перехода команды в проект на полное время). Ну и в рамках этого подхода решили мы провести смелый эксперимент.
Сначала хотел рассказать о первой части нашего эксперимента — дело успешно завершилось буквально вчера.

Преамбула

Памятуя вопросы хабраюзеров к одному их предыдущих постов, в двух словах напомню, о чем речь. Мы команда virt2real, технари-энтузиасты, обожающие создавать всякие штуки с удаленным управлением и видеонаблюдением через интернет. Управляемая веб-камера, гонки через интернет, затем разработка собственного микроконтроллера, сбор предзаказов, сбор заказов и выпуск тиража, тачка Бонда.



Обычно мы публикуем только результаты нашей работы, и немногословны насчет происходящего «за сценой». Поэтому в периоды «тишины в эфире» к нам начинают поступать вопросы — мол, живы ли вы вообще. В этой статье я хотел осветить внутреннюю кухню команды. Здесь не будет умных выводов и ссылок на фундаментальные труды по управлению проектами — статья получилась по сути своей документальная. Описание нашего пути, граблей и своих шишек, которые болят.

Не буду вдаваться в пространные рассуждения о плюсах и минусах различных вариантов беспроводной передачи видео для всевозможных применений, про это уже немало писалось. Специальная ветка на RCDesign, которая так и называется — Беспроводная передача видео в full HD. Доложу лишь о результатах.

Испытания как-то экспромтом получились, так что извиняйте за качество фото/видео.


помехи на фото — мой косяк, во втором испытании было исправлено, но другой фотки нет, извиняйте.

Так как передача цифрового видео на более-менее приличные расстояния обычно сопровождается задержками (лагами), самым быстрым остаётся аналоговый метод передачи. Много народу использует для FPV обычные видеопередатчики, к которым подключены аналоговые камеры стандартного разрешения. Задержка видео минимальная, но хочется бОльшего разрешения (не для очков) и меньше помех.

В общем, давно в голове сидела идея попробовать передать аналоговый компонентный видеосигнал (YPbPr) с помощью трёх обычных видеопередатчиков. У многих такая идея в голове сидит, но я не нашёл ни одного описания подобных экспериментов. Может быть плохо искал, а может и правда не проверял никто. В любом случае, интересно самому опробовать.

У меня с одного проектика сохранился ядерный чемоданчик, в котором смонтированы как раз три приёмника на 5.8Ггц, плюс блок видеопередатчиков на 5.8ГГц. Передатчики разной мощности, один на 200мВт, два других на 400мВт. Временно оторвал проводки, припаял тюльпаны и пошёл проверять.

Эксперимент окончен
20 часов с периодическими издевательствами — полёт нормальный.

Задача

Так как Виртурилка используется в автотранспорте и в некоторых уличных девайсах — понадобилось проверить как она работает при отрицательных температурах, а то зима уж на носу. В теории — если не будет конденсата то должна какое-то время продержаться при минусе. Но вот до какой минусовой температуры сохранится работоспособность и что там с конденсатом будет — неизвестно, надо проверять. Причём проверять в голом виде — железку надо поместить в холодное помещение как есть, без какой либо закрытой коробки, ибо проц греется (и чип Wi-Fi тоже), в итоге коробка будет подогреваться изнутри силами самой Виртурилки.

Где взять минусовую температуру в бытовых условиях (за окном ещё пока плюсовая осень)? Конечно же, в холодильнике :-) Точнее, в морозилке. Судя по нарисованным на дверце холодильника звёздочкам и по описанию в Википедии, вот такая сигнатура "*(***)" обозначает потенциальную возможность морозилки устраивать мороз в 18 градусов и более.

Заодно получу ответ на давно сидевший в голове вопрос — будет ли работать wi-fi из закрытого металлического холодильника.

В продолжение темы Контроллер «Virt2real», или просто — Виртурилка

Итак, первый серьёзный (по нашим меркам) тираж железок успешно прошёл приёмку нами на заводе и официальную растаможку в России. Процент брака основных плат зашкалил за нуль и составил 0.5%. Очень неплохо, мы рассчитывали в худшем на 5-6 процентов брака. К слову, есть мысль отдать одну бракованую железку BarsMonster на вскрытие проца (если он заинтересуется, само собой).

На таможне две коробки из трёх были подвергнуты тотальной проверке, в итоге аккуратно сложенные пакетики с платами превратились в хаотичную кучу. Пакетики плотные, так что обошлось без повреждений (по прибытии тестировали, а точнее, в данный момент заканчиваем тестирование).

В общем, железки уже у нас на руках, теперь начинается самое интресное

Ну не мимимишечка ли?



Сразу скажу: мы открыли интернет-магазин, где начинаем продавать Виртурилку и комплектуху для неё. Магазин на базе нашего старого магазина Микрогонки, так что не пугайтесь когда вас перекинет не не virt2real.ru а на другой сайт. Продаём пока по принципу «утром деньги, через месяц стулья», почему — объясню чуть ниже.

Но сначала немного вводной информации

Мы немного переработали компоновку контроллера. Модуль Wi-Fi, который раньше был на основной плате, переместились на маленький шилдик (мы их называем мезонинами). Сделано это для большей универсальности. Да и, опять же, вайфай не всем нужен по дефолту. А из-за размещения на мезонине сразу появилась возможность менять модули, не трогая основную плату контроллера.

Мы довольно долго молчали после прошлой публикации про предзаказ, так как всякие незначительные новости писать не хотелось. Сейчас вот появились новости которые, думаю, многие ждали.

КДПВ

Итак:

Мы доработали конструкторскую документацию на тиражную версию Виртурилки

Была частично переделана принципиальная схема устройства, Wi-Fi вынесен с основной платы на дополнительный модуль, что позволит в дальнейшем использовать различные коммуникационные чипсеты, добавлены ранее неиспользуемые выводы для специальных устройств (например, для подключения LCD) и многое другое.

Также отказались от применения в штатном модуле Wi-Fi чипа HDG104, заменили на более приятный Marvell 88W8686.

После прошлого испытания Тачки Джеймса Бонда к нам обратились люди, пожелавшие остаться неизвестными. Посоветовали не маяться ерундой и забить на автомобили. Мол, мыслить надо глобальнее.

В итоге эти люди предоставили для испытаний вполне реальный Sukhoi Superjet 100.



На борт по уже опробованой схеме были установлены исполнительные устройства, управляющие штурвалом и прочими органами управления. Управляет всем, само собой, контроллер virt2real. Так как самолёт (не то что старый Опель) имеет много своей электроники, включая полноценный автопилот, удалось подключиться напрямую. Но механическое управление всё равно оставили, для дублирования.

В продолжение темы

На днях провели более-менее полевое испытание Тачки Бонда. У гаражей тесно было, шибко не погоняешь. Так что выбрались на небольшой полигон под Тулой, где Опель успешно и убили. В планах был эффектный прыжок с трамплина со взрывом в середине полёта, но разрешение на мощную пиротехнику получить не успели, так что от взрыва пришлось отказаться. Но погонять получилось получше чем у гаражей.



Была запланирована проверка управления через Интернет, с помощью промежуточного сервера команд. Как обычно, дома всё работало, а вот в поле, по закону подлости, интернет работать отказался. Хотя накануне проверяли Йоту — коннект был отличный. А в день испытаний резко ухудшилась погода, периодически шёл снег, Йота отказалась работать наотрез. Обидно, конечно, но что уж теперь.

Так как после недавних событий пошла довольно неплохая шумиха, поступило много предложений устроить встречу с командой Virt2real. Не в связи с тем Опелем, а вообще. Пообщаться по техническим темам, по производству, по инвестициям и т.д. и т.п. Виртурилку дадим пощупать.



Так что поднапряглись и организовали время и место. Место — картинг-клуб m-kart(около м. Савёловская). Время — 19 марта (вторник). Стоимость участия — бесценная :-)

ПРОГРАММА МЕРОПРИЯТИЯ

10:00 — 10:30 Кофе, сбор гостей
10:30 — 11:00 Рассказ о проекте (история, состояние дел, планы на ближайшее будущее)
11:00 — 11:30 Ответы на вопросы
11:30 — 15:00 Деловые переговоры, интервью, свободное общение

Регистрация на мероприятие — http://virt2real.ru/content/registratsiya-na-vstrechu-s-virt2real

— На женщин всегда производят впечатления крайности. Либо слишком большие, либо слишком маленькие. …
Алекс Экслер, «Ария Князя Игоря, или Наши в Турции»

Предвидя вопросы «когда тираж?» — докладываю. Виртурилка в тиражном виде готова на 99%, осталось сделать сэмплы и проверить живьём. На это неделя-две уйдёт, после чего мы готовы к тиражу. Просто к нам приходит много укоров в том что мы пару публикаций сделали и пропали. Количество тиражных экземпляров увеличили до 5000, ибо предзаказов на 2 тысячи набралось. Предзаказ ещё открыт до конца месяца.

Ну а теперь по теме топика

После наших давних экспериментов с гонками на маленьких машинках (дистанционно, через Инет) решили попробовать погонять на чём-то побольше. Были опробованы разные тележки, гусеничные и колёсные. Но не покидало ощущение что это что-то не то. Это ощущение постепенно привело к мысли что нефиг мелочиться и надо делать машинку в масштабе 1:1

Вы думали мы куда-то пропали? Ничего подобного. Мы всё ещё в строю, этот топик — тому подтверждение.



После первой публикации на Хабре мы получили мощный фидбек — шквал писем, сообщений в скайп и стучаний в аську. Тематическое сообщество отнеслось к нашей затее благосклонно, так что почти все сообщения были позитивно-одобрительные. Мы познакомились со многими интересными людьми, которые нам написали, с некоторыми даже пообщались лично. Коллектив пополнился ещё одним человеком. В общем, процесс пошёл.

Сейчас в полную силу идёт доработка тиражного образца и просчёт разных вариантов производства, ищем набившее оскомину оптимальное «соотношение цена/качество». Знаете, говорят соотношение цена/качество придумали китайцы — цена всегда низкая, а на ноль делить нельзя. Поэтому хотим сделать все грамотно, дабы не делить потом на ноль. Процесс этот очень небыстрый, но, надеемся, что концы с концами благополучно сойдутся и весной (этой) мы выпустим первый тираж.

— Ты пил пиво, — тихо заговорил Джо. — Плохо работал консервный нож.
Ты сказал, что сам смастеришь консервный нож, побольше и получше. Это я и есть.
Генри Каттнер, «Робот-зазнайка»

UPD> Начат сбор предзаказов habrahabr.ru/post/163865

Кто-бы мог подумать, что мы своими руками сможем разработать такую красавицу и умницу. Мало того — не просто разработать на бумаге, а ещё и получить десяток работающих образцов.

Картинка Для Привлечения Внимания

Пролог

Давным-давно мы с коллегой начали заниматься управлением через Интернет всякими штуковинами типа вебкамер и маленьких машинок. Чуть позже у нас появились ездящие девайсы посерьёзнее, способные нести на борту свой контроллер и ёмкую батарею. К тому же я увлёкся всякими летающими штуковинами — самолётами и коптерами, что внесло дополнительную лепту в список хотелок.

Не покидала мысль о том что хорошо бы сделать видео не «вид сбоку или сверху», а вид с борта девайса, от первого лица. То что самолётчики/коптеристы называют FPV. Было это примерно пару лет назад. Пробовали ставить на машинку аналоговую камеру и передатчик, принимали видео на ТВ-тюнер, далее отдавали на видеосервер для раздачи рулящим машинками. Но сразу всплыли нюансы — одновременно можно транслировать только 3-4 видеопотока, иначе появляются наводки с одного канала на другой. Плюс дороговизна такого решения, плюс проблемы с разрешёнными частотами, плюс паршивое качество картинки с постоянно появляющимися помехами… В общем, попробовали и забили на это дело. К тому же, возможностей управляющего контроллера (тогда всё было сделано на базе всем известной Ардуинки) начало нехватать. Стали искать другие варианты, чтоб было недорого, дёшево, удобно и практично. Но имеющиеся в продаже (за границей, само собой и с довольно высокой стомостью) на тот момент железки для нужд не подходили. Одни умели всё кроме видео, другие умели только видео, но не позволяли подключать периферию, и т.д. и т.п.

Любите ли вы радиоуправляемые машинки так же, как любим их мы? Если да — добро пожаловать под кат.