215 Cassiopeia solar apocalypse computer/fr
| Taper | Système photovoltaïque |
|---|---|
| Auteurs | Zane Cook Max C Phil |
| Emplacement | Humboldt , États-Unis |
| Statut | Déployé |
| Années | |
| Fait | Oui |
| Répliqué | Non |
| Utilisations | photovoltaïque , production d'énergie , données hors ligne |
| Logiciel | https://github.com/KalebClark/ApocalypseWiki |
|---|---|
| Licence matérielle | CERN-OHL-S |
| Certifications | Démarrer la certification OSHWA |
Cassiopeia est un ordinateur portable et robuste, capable de fonctionner entièrement à l'énergie solaire et sans accès à Internet. Il est équipé d'un Raspberry Pi 3b+, d'un panneau solaire pliable de 9 W, d'une batterie lithium-ion rechargeable et d'un boîtier pour le tout. Le projet a été conçu et réalisé au semestre de printemps 2022 par des étudiants de Cal Poly Humboldt inscrits au cours d'Introduction à la conception (Ingénierie 215). L'équipe, Suns of Community, était composée de Zane Cook, Max Cunningham et Phil Tran.
Ce design a été inspiré par le désir d'offrir aux personnes vivant hors réseau et n'ayant pas accès à Internet la possibilité d'accéder à de vastes ressources d'information pour optimiser leurs chances de survie. Cassiopeia affiche l'intégralité de Wikipédia et les articles d'Appropedia relatifs à la survie sur leur appareil mobile.
de l'arrière-plan
La classe ENGR 215 du printemps 2022 de Cal Poly Humboldt a entrepris un projet de conception pour le compte d'Appropedia. Ce site web vise à créer une plateforme d'interaction entre utilisateurs afin de contribuer à la création de solutions pour le développement durable, la réduction de la pauvreté et le développement international, en fournissant les informations nécessaires au développement de technologies adaptées. Notre équipe, Suns of Community, a été chargée de construire un ordinateur apocalyptique portable et durable, alimenté par le rayonnement solaire et utilisant des matériaux peu coûteux et/ou courants. Emilio, directeur exécutif d'Appropedia, était le client et a accompagné le développement du projet.
Énoncé du problème
L'objectif de Suns of Community est de créer un ordinateur portable, logé dans un boîtier robuste, capable de fonctionner pendant plusieurs années grâce au rayonnement solaire et sans accès au réseau électrique ni à Internet. Cassiopeia fournira aux utilisateurs, via leurs appareils mobiles, des informations précieuses issues de Wikipédia et d'Appropedia sur les stratégies de survie et les systèmes d'ingénierie DIY, leur permettant ainsi de vivre longtemps hors réseau et en dehors de la société.
des critères
Les critères et pondérations respectifs de l'Apocalypse Computer sont listés dans le tableau ci-dessous. Les critères constituent les catégories générales qui guident la conception du projet. Les Soleils de la Communauté ont sélectionné ces critères afin de garantir l'efficacité, l'utilité et la reproductibilité de ce projet.
| Critères | Description | Poids (1-10) |
|---|---|---|
| Portabilité | Léger et facile à transporter. | 9 |
| Durabilité | Durable, résistant aux chocs et aux intempéries. | 8 |
| Reproductibilité | Peut être construit par une seule personne ayant fait des études secondaires et ayant accès à un ordinateur et à Internet. | 7 |
| Facilité d'utilisation | Interface de navigation et d'accès aux informations facile. | 7 |
| Coût | Moins de 250 $. | 7 |
| Capacités | Stocke et affiche des informations adaptées au scénario de survie sur l'appareil mobile de l'utilisateur. | 7 |
Prototypage
Deux prototypes principaux ont été réalisés pour montrer deux cas d'utilisation différents de notre projet, le premier étant une version robuste et le second étant un design élégant.
La version robuste offre un volume beaucoup plus important pour transporter du matériel de survie supplémentaire ou de l'équipement pouvant vous être utile en cas de besoin. Les composants de cette version sont intégrés au conteneur et ne sont pas conçus pour être facilement retirés. Ce modèle est conçu pour servir de sac/boîte d'urgence et de solution tout-en-un.
Son design élégant est beaucoup plus mobile et compact. Il ne laisse aucun espace de rangement supplémentaire pour les composants essentiels. Ce modèle est conçu pour être facilement accessible en cas de besoin et rangé dans un sac de survie préfabriqué.
Prototype robuste. Grand conteneur avec composants intégrés.
Prototype élégant. Petits conteneurs pour ranger les composants sans espace de stockage supplémentaire.
Prototype élégant. Les composants doivent être retirés du boîtier pour être accessibles.
du produit final
Pour notre produit final, nous avons combiné les aspects les plus utiles des deux prototypes. Nous avons utilisé un compartiment plus grand pour ranger du matériel supplémentaire à côté de l'ordinateur, et du velcro pour faciliter la fixation et le retrait des composants.
Le produit final est une configuration composée d'un boîtier robuste, d'un panneau solaire de 9 W, d'un Raspberry Pi 3B+, d'une batterie externe de 20 000 mAh et de câbles de connexion. Une fois le Raspberry Pi alimenté par le panneau solaire ou la batterie externe, l'utilisateur se connecte au signal du point d'accès sans fil. Une fois la connexion établie, le lien Kiwix fourni permet d'accéder à toutes les informations stockées sur l'appareil.
Panneau solaire avec Raspberry Pi et banque d'alimentation sur un conteneur durable.
de la construction
Les images suivantes ci-dessous décrivent le processus de construction de Cassiopeia, y compris les composants et les logiciels nécessaires.
- Galerie de construction
Étape 1 : Composants source. Panneau solaire 9 W, Raspberry Pi, batterie rechargeable Li-ion (12 V de préférence), câble de connexion USB, carte SD (la nôtre était de 128 Go), boîtier robuste pour abriter les composants![Étape 2 : Téléchargez le logiciel qui permettra au Raspberry Pi de générer un point d'accès à la mise sous tension et d'afficher les informations à l'utilisateur. Téléchargez le logiciel pour installer Kiwix et les données wiki en ligne (Wikipedia, Appropedia, etc.). Utilisez ces liens pour télécharger des logiciels et du code :[1][2] Regardez cette vidéo pour plus d'informations :[3]](/w/images/thumb/a/a5/Software_download.jpg/165px-Software_download.jpg)
Étape 2 : Téléchargez le logiciel qui permettra au Raspberry Pi de générer un point d'accès à la mise sous tension et d'afficher les informations à l'utilisateur. Téléchargez le logiciel pour installer Kiwix et les données wiki en ligne (Wikipedia, Appropedia, etc.). Utilisez ces liens pour télécharger des logiciels et du code : [ 1 ] [ 2 ] Regardez cette vidéo pour plus d'informations : [ 3 ]
Étape 3 : Stockez les données des bibliothèques de référence sur la carte SD qui sera connectée au Raspberry Pi.
Étape 4 : insérez la carte SD dans le Raspberry Pi.
Étape 5 : connectez le Raspberry Pi à une batterie chargée ou à un panneau solaire pour l'allumer.
Étape 6 : Connectez-vous au point d'accès. Il s'affiche sous le nom Kiwix sur le téléphone, mais vous pouvez le renommer. Le nôtre est Cassiopeia.
Étape 7 : Utiliser un smartphone pour rechercher des informations dans les bibliothèques stockées. L'utilisateur est représenté en train de chercher sur Appropedia des moyens d'utiliser le soleil pour désinfecter l'eau destinée à la consommation.
Étape 8 : Placez tous les composants dans le conteneur pour faciliter le transport.
![Étape 2 : Téléchargez le logiciel qui permettra au Raspberry Pi de générer un point d'accès à la mise sous tension et d'afficher les informations à l'utilisateur. Téléchargez le logiciel pour installer Kiwix et les données wiki en ligne (Wikipedia, Appropedia, etc.). Utilisez ces liens pour télécharger des logiciels et du code :[1][2] Regardez cette vidéo pour plus d'informations :[3]](/File:Software_download.jpg)
vidéo
La vidéo suivante décrit le processus étape par étape sur la façon de télécharger et de stocker des informations sur un Raspberry Pi pour une utilisation hors réseau.
la nomenclature
Description des coûts des matériaux utilisés.
| Article | Montant | Coût unitaire | Total |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi 3B+ — Processeur | 1 | 35,00 USD | 35,00 USD |
| Panneau solaire — 9 W avec deux ports USB | 1 | 50,00 USD | 50,00 USD |
| Power Bank — Batterie Li-ion de 20 000 mAh | 1 | 20,00 USD | 20,00 USD |
| Carte SD — Données et code pour point d'accès | 1 | 50,00 USD | 50,00 USD |
| Régulateur de tension — Pour charger ou alimenter directement sans contrôleur de charge | 1 | 5,00 USD | 5,00 USD |
| Conteneur — Composants du logement et protection contre les éléments | 1 | 20,00 USD | 20,00 USD |
| Câble d'alimentation — Pour connecter le Raspberry Pi et la banque d'alimentation au panneau solaire | 1 | 5,00 USD | 5,00 USD |
| Logiciel — Instructions de téléchargement du point d'accès gratuit Kiwix : https://www.kiwix.org/en/documentation/how-to-set-up-kiwix-hotspot/ | 1 | 0,00 USD | 0,00 USD |
| total | 185 USDEUR 159.10 <br />GBP 135.05 <br />CAD 229.40 <br />MXN 3,857.25 <br />INR 13,847.25 <br /> | ||
Opération
La vidéo suivante décrit le processus étape par étape de connexion au point d'accès Kiwix.
de maintenance
La maintenance des ordinateurs Cassiopeia Solar Apocalypse est minimale. Il est conseillé d'éviter de surcharger la batterie et de la laisser vide. Le panneau solaire doit être nettoyé avant utilisation et le Raspberry Pi ne doit pas être stocké dans un environnement humide, poussiéreux ou sablonneux. Toute modification du code nécessite un ordinateur en état de marche.
le calendrier d'entretien
- Tous les jours
- Nettoyez le panneau solaire de toute poussière avant utilisation.
- Déconnectez le Raspberry Pi lorsqu'il n'est pas utilisé.
- Sac dans un sac ou un conteneur résistant aux intempéries dans des conditions humides, sablonneuses ou poussiéreuses
- Mensuel
- Charger une banque d'alimentation
- Tous les 3-4 ans
- Remplacer la banque d'alimentation
- Tous les 7 à 10 ans
- Tous les 25 à 30 ans
- Remplacer le panneau solaire [ 6 ]
Conclusion
Résultats des tests
Les résultats des tests ont tous été à la hauteur de nos attentes. Notre appareil est alimenté directement par un panneau solaire ou indirectement par une batterie externe. (Le panneau solaire permet également d'alimenter l'appareil et de recharger la batterie externe simultanément.) Entièrement chargée, la batterie externe offre une autonomie de 37 heures, le Raspberry Pi alimentant le point d'accès. Une fois alimenté, l'appareil crée un point d'accès accessible qui affiche rapidement les données sur l'appareil mobile de l'utilisateur.
de la discussion
Globalement, nous sommes satisfaits de la manière dont nous avons rempli les critères et résolu le problème. Notre appareil est portable, durable et simple. Sa simplicité permet à l'utilisateur de le modifier pour l'adapter à ses besoins. Les résultats indiquent que notre conception est parfaitement fonctionnelle.
Leçons
Afin de réduire davantage les coûts, l'utilisateur devrait opter pour un panneau solaire plus simple qui ne dispose pas déjà d'un port USB intégré. Avec ce panneau plus simple, l'utilisateur devra connecter un régulateur de tension entre le câble de connexion du Raspberry Pi et le panneau solaire (évite d'endommager le Raspberry Pi lors de pics de tension brusques ou de changements de conditions de charge).
Lors du téléchargement du logiciel Kiwix et du code de point d'accès, assurez-vous qu'il y a au moins 20 Go d'espace disponible sur le disque dur de votre ordinateur. De plus, l'utilisation d'un système d'exploitation Macintosh peut poser problème lors du téléchargement du logiciel. Nous avons donc opté pour Windows pour effectuer les téléchargements.
Lors du téléchargement des bibliothèques de référence hors ligne depuis Wikipédia, Appropedia et tout autre site choisi par l'utilisateur, prévoyez plusieurs heures de téléchargement, selon la vitesse de téléchargement. Il nous a fallu plus de 10 heures pour tout télécharger avec une connexion très rapide. Pendant ce temps, notre ordinateur est passé en mode veille et le téléchargement a été interrompu. Pour éviter cette mise en veille, lisez des fichiers multimédias en arrière-plan.
Prochaines étapes
Il est possible de faire en sorte que l'appareil ne soit pas seulement un point d'accès pour ses propres données, mais qu'il facilite également l'accès à un routeur Internet tiers (Wi-Fi). L'ajout de ce code pourrait permettre, dès que l'appareil est allumé et qu'il est connecté à Internet, de mettre à jour les données de Wikipédia, d'Appropedia et des autres bibliothèques de référence éventuellement incluses.
Le boîtier de stockage de l'appareil pourrait être plus robuste face aux conditions environnementales. L'étanchéité peut être améliorée par l'ajout de joints en caoutchouc entre les coutures ouvertes du conteneur. La fabrication d'une cage de Faraday permet d'empêcher les impulsions électromagnétiques d'interférer avec le matériel informatique. Cette méthode consiste à appliquer du ruban adhésif Faraday à l'intérieur du conteneur. [ 7 ] Une version plus économique consiste à alterner trois couches de papier aluminium et de plastique fin à l'intérieur du conteneur. [ 8 ]
Le design que nous avons choisi permet de ranger du matériel supplémentaire. L'utilisateur peut ainsi optimiser son équipement pour répondre à ses besoins de survie en ajoutant différents outils à son équipement.
Dépannage
Le tableau suivant fournit des solutions aux problèmes courants liés au fonctionnement et à la construction de l'ordinateur Apocalypse.
| Problème | Suggestion |
|---|---|
| Le lien du point d'accès ne s'ouvre pas | Appuyez sur le nom du Wi-Fi désigné, sélectionnez « Oublier ce réseau » et redémarrez le processeur. |
| Le panneau solaire n'alimente pas le processeur | Assurez-vous qu'il est branché, inclinez le panneau vers la lumière directe du soleil et essayez d'établir la connexion. |
| L'ordinateur se met en veille pendant une longue période de téléchargement | Utilisez le gestionnaire de téléchargement pour sauvegarder les données téléchargées. Vous pouvez également lire des fichiers multimédias (films) en arrière-plan. pour garder l'ordinateur allumé. |
d'équipe
Soleils de la communauté, printemps 2022
- Zane Cook
- Max Cunningham
- Phil Tran
Références
- ↑ https://github.com/KalebClark/ApocalypseWiki
- ↑ https://www.kiwix.org/en/documentation/how-to-setup-kiwix-hotspot/
- ↑ https://youtu.be/R63x2TXm0s8
- ↑ https://raspberrytips.com/how-long-will-a-raspberry-pi-last/#:~:text=La%20durée%20de%20vie%20moyenne%20des%20défaillances%20de%20cartes%2C%20et%20des%20environnements%20ineligibles .
- ↑ https://www.sdcard.org/consumers/faq/#:~:text=SD%20standards%2Dbased%20memory%20cards%2C%20like%20most%20semiconductor%20cards%2C,and%20reduce%20consumer%20electronic%20waste .
- ↑ https://www.nrel.gov/docs/fy09osti/43844.pdf
- ↑ https://www.amazon.com/TitanRF-Faraday-Tape-High-Shielding-Conductive/dp/B07CRLCGCH?th=1
- ↑ https://www.wikihow.com/Make-a-Faraday-Cage
| Auteurs | Zane Cook , Max Cunningham , Phil Tran |
|---|---|
| Licence | CC-BY-SA-4.0 |
| Emplacement | {{{coordonnées}}} |
| Organisations | Cal Poly Humboldt |
| Citer comme | Zane Cook , Max Cunningham , Phil Tran (2022–2025). « 215 Cassiopeia, ordinateur de l'apocalypse solaire » . Appropedia . Consulté le 13 septembre 2025 . |