創(chuàng)客們的南極夢：在地球的最底端漫步

 這里是世界上最人跡罕至、荒涼的地方。這里有著超過五千四百萬平方英里的堅(jiān)冰和巖石，同時(shí)也是地球上最寒冷、天氣最惡劣的地方。而正是在這里，德州儀器(TI)的創(chuàng)新技術(shù)將要大展拳腳。

明年的冬天，一群來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的學(xué)生們計(jì)劃在南極嚴(yán)寒的大地上部署Octanis 1。這是一臺能夠重復(fù)利用、自主運(yùn)行、由太陽能供電、通過衛(wèi)星控制且具有開源代碼的探測車。這輛探測車將前往人類或其他機(jī)器從未到達(dá)的地方，如同科學(xué)家所使用的科學(xué)測量儀器一樣搜集那些有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

“我們真的很想成功完成這個(gè)項(xiàng)目。我們想要打造的不是一個(gè)玩具，而是一臺方便易用的儀器，不僅僅是針對工程師們，包括生物學(xué)家、化學(xué)家和其他人都能夠輕松使用，以幫助他們推進(jìn)研究工作，”Octanis 1的任務(wù)領(lǐng)隊(duì)Sam Sulaimanov說道。

這個(gè)項(xiàng)目開始于18個(gè)月之前，那時(shí)，Sam的一個(gè)同學(xué)提到Ecuadorian Base正在開展一項(xiàng)競賽，而競賽的內(nèi)容就是設(shè)計(jì)并創(chuàng)造出對于南極站的科學(xué)家們有所幫助并且能夠引起他們興趣的東西。正是在那個(gè)時(shí)候，Sam和一個(gè)學(xué)生小組決定利用多種傳感器搭建一個(gè)數(shù)據(jù)采集探測車。

從一開始，這個(gè)團(tuán)隊(duì)就確保這臺科學(xué)儀器是100%開源的，如此一來，其他人也可以根據(jù)自身的用途再造這臺設(shè)備。

“在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我們始終把開源牢記于心，這不僅可以為學(xué)生們積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)其他的工程師也能夠檢查和改進(jìn)軟件，使我們的探測車更加先進(jìn)”。Sam表示。

似乎發(fā)明一個(gè)能夠在零度以下和暴風(fēng)雪環(huán)境中正常運(yùn)行的開源探測車對他們而言并稱不上什么挑戰(zhàn)，于是這個(gè)團(tuán)隊(duì)還希望能把成本降下來，整個(gè)科學(xué)儀器的預(yù)算必須少于1000美元。Sam表示，他們不得不選用那些非傳統(tǒng)但是價(jià)格更親民的部件，例如TI的MSP432TM 微控制器 (MCU) LaunchPad™ 開發(fā)套件，并且將TI MSP432 MCU集成到了他們最終的電路板中。

“TI LaunchPad™ 開發(fā)套件的主要優(yōu)勢在于具有良好的性價(jià)比、更快速的開發(fā)時(shí)間以及低功耗。”電子任務(wù)專家Raffael Tschui說道。“由于這臺探測車在南極運(yùn)行時(shí)僅由太陽能供電，它需要能夠在天氣狀況不佳時(shí)以最低的功耗運(yùn)行，而這也是為什么低功耗MCU對于這款設(shè)備如此重要的原因。”

由于預(yù)算限制，Ecuadorian競賽于近期被取消了，不過這個(gè)團(tuán)隊(duì)并沒有放棄，他們還在繼續(xù)推進(jìn)著這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程，同時(shí)也在申請這個(gè)冬季的另一個(gè)南極任務(wù)。一旦在全新的任務(wù)中完成部署，這臺探測車將在南極自行進(jìn)行樣本采集，同時(shí)連接至衛(wèi)星。不過，探測車在野外作業(yè)時(shí)無法得到直接的人工輔助，因此，這臺探測車需要一個(gè)小巧又強(qiáng)大的“大腦”來實(shí)現(xiàn)自備式系統(tǒng)，那就是TI的MSP432 MCU。

“看到我們的產(chǎn)品能夠用于如此激動人心的項(xiàng)目中，去探索地球的未知世界，這種感覺讓我們感到驕傲。” 全程密切關(guān)注著這個(gè)項(xiàng)目的MSP432 MCU首席應(yīng)用工程師Dung Dang說道。“MSP432 MCU提供了低功耗與性能的完美組合。它負(fù)責(zé)控制電機(jī)、驅(qū)動探測車、與傳感器通信并采集數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，它還需要管理電力系統(tǒng)，并且在僅由探測車太陽能板供電的情況下正常工作。”

為了使MSP432 MCU能夠應(yīng)對所有任務(wù)并保持開源，它需要在TI實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (TI-RTOS)上運(yùn)行。這款軟件使得Octanis團(tuán)隊(duì)的開發(fā)人員能夠輕松地分配MCU的處理能力，在管理眾多日常任務(wù)之前，首先處理關(guān)鍵性任務(wù)。正如Raffael所說，“它的運(yùn)行并不需要過多的人工干預(yù)。”

“嵌入式軟件最棒的一點(diǎn)就是看見TI-RTOS在創(chuàng)新應(yīng)用和不尋常的地方使用，”TI-RTOS產(chǎn)品經(jīng)理Nick Lethaby表示。

Octanis 1項(xiàng)目在TI E2E™ 在線社區(qū)業(yè)務(wù)經(jīng)理Blake Ethridge的心中有著特殊的位置。Blake和他的同事在互聯(lián)網(wǎng)上反復(fù)搜尋獨(dú)特的LaunchPad套件應(yīng)用，他們幾乎在世界的每塊大陸上都發(fā)現(xiàn)了它的身影，唯獨(dú)沒有南極。

幾個(gè)月前的某一天，Blake和Dung在Twitter上偶然看到Octanis 1項(xiàng)目，這才終于找到了他們期盼已久的項(xiàng)目。

“當(dāng)你敢于去追逐自己的夢想并且渴望創(chuàng)新時(shí)，一個(gè)新的項(xiàng)目就會出現(xiàn)在你的面前。Octanis 1探測車將置身南極大陸之中，自給自足，無需人工干預(yù)，它恰恰以一種完全不同的方式激發(fā)了工程師們的想象力，”Blake說道。

不過，在這臺計(jì)劃中的探測車真正駛向地球底部之前，Octanis 1團(tuán)隊(duì)還有很多工作要做。他們正在分析每一個(gè)螺絲和3D打印部件，逐行檢查代碼，對車輛進(jìn)行徹底的測試，從隔離到保持電子元器件溫度正常以及在冰原地帶為能夠?yàn)殡姍C(jī)正常供電。

“我們一直覺得好像置身于阿波羅13的任務(wù)之中，一切都“不容有失”。我們將竭盡所能使這個(gè)項(xiàng)目取得成功。”Sam說。