Зажги свою звезду!

Несмотря на земную гонку за МГц, ГБ, нм, соотношением сторон, количеством ядер и пикселей, в Космосе происходит намного больше интересных событий. Одно из самых эффектных, это рождение и гибель звезд.
Благодаря прогрессу, человек может принять участие в жизни нового класса космических объектов — сверхновых короткоживущих звезд.
1. Открываем текстовый файл ^[1]. Название файла: номер бесплатного телефона. Позвони звезде!
2. Рождение, короткую жизнь и смерть звезды наблюдаем по адресу, указанному в первой строке файла.
3. В конце текста появляется последняя цифра номера телефона, от которого звезде удалось отбиться.

Примечания.
1. Для увеличения пропускной способности звонок отбивается — он бесплатен.
2. Полностью номер не отображается.
3. Любая SMS показывается точкой или запятой. Пишите любое желание, все сообщения сгорают в звезде и возможно исполнятся! В связи с задержкой доставки трудно понять авторство, поэтому цифра номера не показывается. Зато произойдет настоящий звездопад — тройная вспышка! SMS оплачиваются как обычные сообщения, но можно не обогащать сотового оператора, отправляя их через Интернет.
4. В реальности, когда в Космосе будет летать настоящая “Звезда”, человек увидит вспышку одновременно с сигналом “отбой” в телефоне. При просмотре Интернет-трансляции видео идет с небольшой задержкой, связанной с низкой скоростью канала связи.

Идея возникла несколько лет назад и постепенно доросла до рабочей макетной платы под названием “Звезда”.
Видео вспышек звезды в космосе и процесс создания макета показаны в фильме “Зажги свою звезду! ^[2]”

Впервые эта мысль пришла к человеку в далеком 1914 году. Тогда еще не было микроконтроллеров, Циолковский лишь разрабатывал теории полетов в Космос, и поэтому Маяковский рассказал про идею в стихотворной форме:
Послушайте!
В принципе, Ведь, если звезды зажигают —
значит — это кому-нибудь нужно?
Значит — кто-то хочет, чтобы они были?
Значит — кто-то называет эти плево́чки жемчужиной?
И, надрываясь
в метелях полу́денной пыли,
врывается к богу,
боится, что опоздал,
плачет,
целует ему жилистую руку,
просит —
чтоб обязательно была звезда! —
клянется —
не перенесет эту беззвездную му́ку!
А после
ходит тревожный,
но спокойный наружно.
Говорит кому-то:
«Ведь теперь тебе ничего?
Не страшно?
Да?!»
Послушайте!
Ведь, если звезды
зажигают —
значит — это кому-нибудь нужно?
Значит — это необходимо,
чтобы каждый вечер
над крышами
загоралась хоть одна звезда?!

И вот прошло почти 100 лет, мечта Маяковского близка к воплощению.
Звезда, это устройство, содержащее сотовый модем, контроллер и вспышку — индикатор звонка.

Она может размещаться где угодно и любой желающий может позвонить звезде. Как многие современные люди-звезды, ведет она себя подобающим образом: отбивает звонки и SMS от назойливых почитателей, вспыхивая каждый раз от радости.

Идея была направлена на конкурс, описанный в статье “Стартап на миллион долларов ^[3]”.
В этом конкурсе наверняка было много жителей планеты Хабр, поэтому интересно узнать, как все было у них.
Официального результата со списком победителей пока так и не видно, хотя обещали до 15 октября.
Мой результат: очередной не выигранный международный конкурс. Вновь подтвердилась фраза “Не тешьте себя иллюзиями!” Хвастаться нечем, поэтому этот рассказ про очередное неудачное выступление.
“Импульсный электролиз на Google Science Fair ^[4]” делала дочка, теперь наступила моя очередь.
Как правило, конкурс, это итог какой-то деятельности. Чтобы что-то предложить, нужно, чтобы это что-то уже было.
Поэтому нужно учиться, учиться и еще раз учиться, а затем работать, работать и работать — примерно так говорил один известный дедушка.
Вообще на этот конкурс стартапов (не нравится мне это иностранное слово, даже Word краснеет при его написании) было направлено два проекта: “Lamp & Ray Time” и “Light your Star”. Конкурс американский, поэтому forgive me for my english.
“Lamp & Ray Time ^[5]” — развитие идеи “Лампы времени”. Из новенького были представлены фото луча времени в Париже, работа на космическом корабле и видео одноцветного варианта ^[6] “Лампы времени” на Луне. Это также интересное направление, но не тема сегодняшнего рассказа.

В проекте “Light your Star” предложено разместить звезду на космическом корабле.
Как положено, была заполнена форма заявки, где даны ссылки на Executive Summary (резюме проекта, если я правильно это понял) и презентацию “Light your Star ^[7]”.
По нескромным расчетам, при реализации этой идеи получалась неплохая прибыль, которую предполагалось направить на развитие космических программ.
Цифры для сравнения:
1. На создание марсохода «Curiosity» было затрачено около 2,5 миллиарда долларов.
2. Контракт NASA со SpaceX предусматривает 12 полетов на МКС, общей стоимостью $ 1,6 млрд.
3. Лайнер А380 стоит около $ 390 млн.

Идея звезды элементарная и не дорогая, поэтому может быть реализована в одну из ближайших экспедиций посещения МКС.
Мощности станции позволяют с легкостью обеспечить звезду космической (солнечной, то есть звездной) энергией.
Эта маленькая звездочка объединит романтиков и реалистов, лириков и физиков, а также позволит собрать денежные средства (что нравится современным менеджерам) на развитие и популяризацию космических исследований (а это нравится обычным людям).

Такая космическая звезда будет удобна для исполнения любой мечты. Загадывается желание, производится дозвон, а дальше все как в древности. Результат: “мечты сбываются” не только у Газпрома.
Автоматизация исполнения мечты позволит не дожидаться прихода периода звездопада. Увидеть заветную вспышку можно в ближайшую безоблачную ночь. Не столь романтично, но зато практично.
Очень удобно дарить вспышку сверхновой звезды любимым — результат фокуса гарантирован. Заодно изучается траектория движения космического аппарата.
Для детей идея интересна тем, что будет способствовать самостоятельному изучению астрономии, раз её в школе отменили, а научно-познавательных программ на телевидении мало.

Любой человек может попробовать протестировать эту идею прямо сейчас.
Знакомого космонавта на орбите нет, Takushi Tanaka ^[8] не успеет изменить прошивку своего аппарата, поэтому вспышки из космоса отсутствуют. Но при помощи Интернет-трансляции можно будет наблюдать вспышки с места расположения макета, а в файле, который выложен в общий доступ, увидеть последнюю цифру номера звонившего телефона.
Так как используются бесплатные ресурсы, то неизвестно, продержится ли эксперимент пару суток, но при реальном воплощении звезда должна иметь высокую живучесть и надежность в работе.

Сбора денег за звонки при испытаниях на макете не будет. SMS оплачивается, но их можно не отправлять.
Так как звонок мгновенно отбивается, то пропускная способность системы должна быть предельно высокой, в минуту смогут позвонить около 20… 30 человек.
При таком варианте проверяются в работе с большой нагрузкой:
— сотовый оператор;
— документы Google в многопользовательском доступе;
— канал видеотрасляции;
— сотовый модем и контроллер.

Интересно посмотреть, какой текст получится в результате коллективного творчества множества людей.
Дядя Фёдор, пёс и кот из Простоквашино также совместно писали письмо папе и маме.
В нашем случае будут только цифры. А если перевести их в ноты или картину, как предложено в одной интересной статье ^[9]?
А сможет кто-то напечатать текст, представленный в фильме про проект?

В дальнейшем, звезду можно реализовать на смартфоне в виде программы, которая мгновенно отбивает вызов и производит вспышку на экране. Специалисты-программисты смогут это сделать довольно быстро.
Идею можно использовать в различных играх и управляемых игрушках. Например, интересно будет поместить звезду на макушке городской ели в новогодний праздник. Устройство получается дешевым, звонки на него бесплатные — людям развлечение.

Интересна была работа над реализацией макета звезды.
Непосредственно воплощение идеи в железо заняло несколько вечеров работы благодаря тому, что были готовые наработки.
Схема собрана на немного переделанной плате от “Лампы времени ^[10]”.

Программа обработки сообщений, поступающих по RS-232, взята из GPS-часов ^[11], обработка номера телефона — от сотового охранного сигнализатора (описания пока нет).
Сотовый модем “Fastrack M1306” использован от давно забытой разработки.
На счет положено немного денег: 300 рублей, которых должно хватить надолго, т. к. трубка не поднимается.

Подводные камни.
Сильно волновала ситуация с поведением модема и сотового оператора в моменты большой нагрузки.
Когда человек занял линию при дозвоне, для очередного звонящего она окажется занятой. В результате начинается обмен модема и оператора служебными SMS типа “Вам звонил абонент такой-то”. Ситуация увеличит количество вспышек звезды, но делает модем все более недоступным для звонящих людей.
Из этого положения удалось выйти сравнительно легко. После короткого разговора с оператором, услуга “Вам звонили!” была отключена и мешающие SMS прекратили свое существование.

Следующая неожиданность: переключение активного окна на компьютере. Чтобы цифры всегда печатались, окно с текстом должно быть активным. При испытаниях был случай, когда антивирусная программа с радостью сообщила, что было установлено несколько новых обновлений. Одновременно с этим, окно службы уведомлений предложило защитить себя и свою семью с помощью новой версии и установилось поверх всех окон, став активным. Фокус с текстового редактора исчез, и клавиатура начала работать вхолостую. Этот момент необходимо учесть и постараться исключить.

При печатании цифр появляется флажок с названием моего аккаунта, что тоже совсем не интересно. Немного фантазии, щедрости Google, сказочное заклинание “сим салабим ахалай махалай” и вот, пожалуйста: флажок “ваша последняя цифра”.
Иногда при работающем Интернете пропадает связь с Google документами, но к счастью, автоматически восстанавливается.

Большую часть времени заняли два новых (для меня) направления:
1. Работа с USB портом.
Ввод в компьютер последней цифры номера звонившего телефона реализован путем имитации нажатия на USB-клавиатуру. Клавиатурой управляет модем с контроллером, который вычленяет последнюю цифру номера и производит “нажатие” нужной клавиши.
Перед началом работы открываем документ с общим доступом, выбираем шрифт с одинаковой шириной символов, курсор устанавливаем в начало текста. Телефонно-управляемую клавиатуру подключаем к компьютеру, и поехали!
Во время экспериментов удалось назвонить пару строк, но смотреть на одинаковую цифру совсем не интересно, хочется разнообразия в тексте — дерзайте!
USB HID клавиатуру правильнее реализовать на том же контроллере, который управляет сотовым модемом. Но к настоящему времени у меня в этой области белое пятно вместе с черной дырой, поэтому была взята стандартная цифровая клавиатура “Porto KP-01”.
При помощи “костыля” в виде регистра-защелки и оптронной сборки, цифровая клавиатура была подключена к плате контроллера.

В итоге работа сделана коряво, в дальнейшем необходимо потратить время на подробное изучение протокола USB.
Для реальной космической звезды этот фрагмент схемы не понадобится, в макете он сделан на случай отсутствия или отказа канала видеотрансляции.
По результату проведенного опыта, в текстовом документе последняя цифра номера пропечатывается практически мгновенно после звонка.

2. Выкладывание видео в общественный доступ.
Опыта в организации видеотрансляции нет. После прочтения всякого-разного остановился на трех вариантах: Ustream, Bambuser и Ivideon. Первый вариант не понравился рекламной строкой на изображении, вспыхивающей в случайные моменты времени и мельтешением множества разной информации вокруг. Второй тем, что при использовании одной и той же камеры изображение получилось не аховое (скорее всего просто в чем-то не разобрался). В результате выбрал Ivideon, как простой и понятный вариант.
Тут тоже пошло не гладко: при просмотре через Интернет с другого компьютера вспышки на экране отставали от реальности, причем задержка была значительной. Получилась машина времени: вспышка уже прошла, а изображение ее можно было увидеть через много секунд. Причем эта проблема проявлялась для всех трех рассматриваемых сервисов и собственно послужила причиной поисков рабочего варианта.
Другая проблема: иногда камера недоступна с первого запроса. После перевода системника в постоянно бодрое состояние проблема исчезла — не надо спать во время работы.
Стал читать статьи про видеосервис. Как оказалось, основатель этого проекта — российский разработчик, хабровец и интересный писатель. К тому же молодой человек, что вселяет уверенность за интеллектуальное будущее страны — еще не все потеряно!
В результате чтения статей и комментариев понял, что в моем случае задержка изображения происходит из-за слабого канала на отдачу в Интернет. Скорость составляла всего 0,5 Мбит/сек. Получается, что видео с камеры записывается на компьютер, а на сервер видеосервиса не может передаваться со скоростью просмотра, вот и весь секрет “машины времени”.

Стал думать.
Первое, это естесственно борьба за скорость. Связался с провайдером и обозначил проблему.
Пока они что-то думали, решил через хабропочту написать письмо основателю Ivideon. Он должен отлично разбираться в своей области, тем более — хабровец хабровцу всегда поможет! Нет, лучше так: хабрец хабрецу поможет всегда!
А предложений у меня было несколько (кроме увеличения ширины канала, естественно):
1. Сделать абсолютно черный фон, в котором будет только вспыхивающая точка.
2. Передавать не цветное, а черно-белое изображение.
3. Измененить настройки сервера:
— качество (HI, MID, LOW);
— формат видео (MPEG-4 или H.264);
— битрейт (0,5… 4 МБит/с);
— частота кадров (2… 30 кадров/с);
— отключение шифрования при передаче данных через Интернет.
4. Уменьшить размер изображения с камеры до 640х480.
5. Что еще?
Владимир грамотно и подробно ответил по всем пунктам предложений и сказал, что ожидается выход новой версии Ivideon Server, в которой будет много нового.

Тем временем позвонил провайдер. Ребята из службы технической поддержки что-то помудрили на своей стороне и скорость возросла до 0,75 Мбит/сек. Также сказали, что линия у нас хорошая и посоветовали включить AnnexM на нашем модеме.
После его включения скорость выросла незначительно, всего до 0,95 Мбит/сек.

Так как результат оказался неудовлетворительным, провайдер обещал поменять модем, но не быстро. Это “небыстро” переросло в дальнейшую техническую невозможность в связи с отсутствием свободных линий.

Существует теория, что Вселенная бесконечна и не имеет границ.
Во второй половине 80-х годов появился компьютер с простеньким названием “БК-0010”, и комплектовался он большим блоком питания, у которого имелся черный пластмассовый корпус.
Вот тут и произошло приобретение границ Вселенной. В корпус из далеких 80-х годов прекрасно поместилась web-камера и созвездие “Большая Медведица”. Чернота вакуума заполнила все оставшееся свободное пространство.

Сейчас блоки питания делают поменьше и Вселенную в них поместить труднее.
В макете сделано всего одно созвездие и новая звезда, а каково пришлось тому, кто создал все?

В опыте использовалась Веб-камера “Defender GLory 1330HD”, такой шарик на подставке. Для индикации включения камеры служит синий светодиод, который подсвечивает объект голубоватым оттенком. Кроме того, камера боится темноты, поэтому при наступлении сумерек, ее встроенный интеллект включает четыре белых светодиода, которые вкупе с голубым “заливают” искусственное ночное небо своим ярким светом. Черная ночь не получается.
Пришлось провести трепанацию черепа камеры и отключить внутричерепные светодиодные образования.

Наступила глубокая ночь. На небе стали видны звезды ^[12], перекочевавшие на макет. И конечно, добавилась одна новая!

Осталось только закрепить сверхновую и подключить ее к галактической схеме управления. Теперь люди смогут управлять звездой. В макете звезда застыла на одном месте. В реальности лучше поместить звезду на МКС, как наиболее интересном объекте в ближайшем космическом пространстве.
В результате, решение задачи по миганию светодиодом поднимется до невиданных доселе космических высот.

Во время экспериментов возник новый кандидат на прямую видеотрансляцию. “Google+” предоставляет возможность организовать прямую видеовстречу на канале Youtube.
Попробовал ^[13], но задержки между реальными вспышками и в изображении через Интернет также были значительными и доходили до 20 секунд.
Изменил настройки для медленного Интернета (активация голосом), задержка сохранилась ^[14].

Понял, что живое видео организовать не удастся, и придется ограничиться только демонстрацией последней цифры номера телефона в документе Google, что не совсем полноценно.
И тут поступает ответ от Владимира с новой доработанной версией Ivideon Server. Все же здорово, когда общение происходит на родном языке. Владимиру огромное спасибо за помощь и пожелание успехов с его проектом! На своем примере я ощутил, какие труды и время стоят за изменениями тысячной позиции в номере сборке версии и что такое настоящая поддержка пользователей.
Смотреть видео интереснее, чем наблюдать только набор случайных цифр в тексте.
А с Интернет-провайдером придется что-то думать. К счастью, сейчас есть большое количество альтернативных вариантов.

Идеи по дальнейшей реализации проекта “Зажги свою звезду!”
Создается сайт проекта.
На сайте производится отображение и автоматический подсчет денежных средств, поступивших на счет проекта.
Абсолютно прозрачная система поступлений и расходов денежных средств.
Любой желающий сможет посмотреть, сколько было собрано и на какие космические проекты потрачены.
Звезда устанавливается на МКС, как один из вариантов. Для начала эксперимент можно произвести прямо из станции, модуль “Купол” позволяет это.
Номер телефона публикуется в СМИ и Интернете.
Несмотря на все ухищрения, при звонке канал сотовой связи “занимается” на незначительное время и делает звезду недоступной. Для решения этой проблемы возможна организация вспышки через сайт проекта или установка многоканального телефона для увеличения пропускной способности. Но максимальная частота должна быть ограничена различимостью индивидуальных вспышек.
На сайте публикуется текущее местоположение звезды, траектория движения и расчет местоположения в любое время суток.
Точки, в которых производилась вспышка звезды наносятся на траекторию орбиты космического корабля.
Интересна будет статистика, над какими странами было произведено большее количество вспышек. Так как страны имеют разные размеры, то можно использовать показатель, вроде количество вспышек на километр полета.
Необязательная, но желательная часть: на сайте можно увидеть видео из МКС. При этом вспышку видно на фоне Земли. Таким образом, человек сможет увидеть вспышку звезды не только над своей головой, но и над любой точкой планеты (в пределах орбиты корабля), передать привет другу, проводить флэш-мобы и другие акции.
При звонке на звезду производится “поднятие” трубки и “отбой”. Стоимость звонка небольшая, например, 1 доллар.
Каждый звонок производит вспышку звезды, видимую с Земли.
Время звонка и последняя цифра номера дозвонившего фиксируется на сайте и автор звонка может в этом убедиться.
При отправлении любой SMS производится тройная вспышка, последняя цифра номера и время вспышки также фиксируются на сайте.
Стоимость SMS, например 3 доллара, что также доступно многим людям.
Если в тексте SMS отправить адрес электронной почты, то на ящик придет автоматическое письмо с грамотой, где можно выразить благодарность за вклад в развитие Космоса и подтвердить, что в честь этого вклада была произведена вспышка на высоте ХХХ км над поверхностью Земли, когда корабль находился над таким-то местом, и имел следующие координаты…
Человеку будет приятно.
В этом случае стоимость можно сделать 5 долларов.
Для людей, оставивших свой электронный ящик возможна организация системы голосований о направлениях новых космических проектов, на которые можно потратить денежные средства.
Те, кто оплачивает расходы, имеет право выбора, на что они пойдут.
Можно сделать возможность не только произвести вспышку в небе, но и “засветить свое имя” в SMS на сайте проекта. В этом случае стоимость сообщения будет уже 7 долларов.
Еще один вариант: предварительный заказ времени или места вспышки через Интернет или SMS.
В любом случае: 1, 3, 5 или 7 долларов будут необременительны для людей, и каждый сможет внести вклад в развитие космических исследований.

Одной из проблем для обеспечения прямой трансляции с МКС является отсутствие полной зоны покрытия радиосвязи.
Все мы слышали фразу “космический корабль находится вне зоны действия средств слежения наземных систем”.
Для увеличения зоны действия увеличивают сеть наземных станций и выводят в океаны корабли “Морского космического флота”.
И это происходит “в то время, когда наши космические корабли бороздят просторы Вселенной”.
Одними из таких космических кораблей являются геостационарные спутники связи. На орбите нет 10 градусов свободного места. Для организации прямой связи можно использовать эти спутники или создать сеть своих, если техническая возможность подключения к их каналу отсутствует. Переключаясь от спутника к спутнику, космический корабль обеспечивает себе бесперебойную связь с Землей. Связь обходными путями будет иметь большую зону покрытия, чем прямая связь.

Что касается интересных идей, на которые можно будет потратить деньги, собранные после реализации проекта “Зажги свою звезду!”, то у меня есть предложение, которое заинтересует многих людей, но об этом в другой раз. Для начала необходимо зажечь звезду.

Роскосмос, NASA — АУ! Halloo!

Документация проекта “Звезда”.
1. Презентация проекта “Light your Star ^[7]” — описание идеи, фотография макетной платы, расчет доходов.
2. Электрическая схема ^[15].
3. Блок-схема работы ^[16].
4. Программа работы ^[17].
5. Фильм “Зажги свою звезду! ^[2]”

Автор: Kidar

Источник ^[18]