215 Cassiopeia solar apocalypse computer/ru

Данные проекта
Тип	Фотоэлектрическая система
Авторы	Зейн Кук Макс С Фил
Описание	Cassiopeia — это портативный и прочный компьютер, способный работать исключительно на солнечной энергии и без доступа к Интернету. Он отображает все статьи из Википедии и Appropedia, посвящённые выживанию, на своём мобильном устройстве.
Расположение	Гумбольдт , США
Статус	Развернуто
Годы
Сделал	Да
Реплицированный	Нет
Использует	фотоэлектрические системы , генерация энергии , автономные данные
Манифест ОКХ	Скачать

Данные устройства
Программное обеспечение	https://github.com/KalebClark/ApocalypseWiki
Лицензия на оборудование	ЦЕРН-OHL-S
Сертификаты	Начать сертификацию OSHWA

Cassiopeia — это портативный и прочный компьютер, способный работать исключительно от солнечной энергии и без доступа к Интернету. Конструкция включает в себя Raspberry Pi 3b+, складную солнечную панель мощностью 9 Вт, литий-ионный аккумулятор и контейнер для размещения всего этого. Проект был разработан и собран весной 2022 года студентами Калифорнийского политехнического университета имени Гумбольдта, обучающимися по программе «Инженерное дело 215: Введение в проектирование». Команда Suns of Community состояла из Зейна Кука, Макса Каннингема и Фила Трана.

Дизайн был вдохновлён желанием предоставить людям, живущим вдали от цивилизации и не имеющим доступа к Интернету, доступ к обширным информационным ресурсам для повышения шансов на выживание. Cassiopeia отображает все статьи Википедии и Appropedia, связанные с выживанием, на их мобильных устройствах.

Предыстория

Весенний курс ENGR 215 2022 года в Калифорнийском политехническом университете имени Гумбольдта (Cal Poly Humboldt) начал разработку проекта по заказу Appropedia. Этот сайт создан для создания платформы, где пользователи могут взаимодействовать друг с другом, помогая находить решения для устойчивого развития, сокращения бедности и международного развития, предоставляя информацию для разработки соответствующих технологий. Нашей команде Suns of Community было поручено создать портативный и прочный компьютер для апокалипсиса, работающий от солнечной энергии и использующий недорогие и/или общедоступные материалы. Эмилио, исполнительный директор Appropedia, выступил заказчиком и руководил разработкой проекта.

Постановка проблемы

Цель проекта Suns of Community — создать портативный компьютер в прочном корпусе, способный работать несколько лет, питаясь от солнечной энергии и не имея доступа к электросети или интернету. Cassiopeia будет предоставлять пользователям ценную информацию из Википедии и Appropedia о стратегиях выживания и самодельных инженерных системах через мобильные устройства, что позволит им жить без электросети и организованного общества в течение длительного времени.

Критерии

Критерии и соответствующие им веса, установленные для Apocalypse Computer, приведены в таблице ниже. Критерии — это общие категории, определяющие разработку проекта. Организация Suns of Community выбрала эти критерии, чтобы гарантировать эффективность, полезность и воспроизводимость проекта.

Критерии	Описание	Вес (1-10)
Портативность	Легкий и удобный в транспортировке.	9
Долговечность	Долговечный, ударопрочный и атмосферостойкий.	8
Воспроизводимость	Может быть построен одним человеком, имеющим среднее образование и доступ к компьютеру и Интернету.	7
Простота использования	Простой в навигации интерфейс и доступ к информации.	7
Расходы	Менее 250 долларов.	7
Возможности	Сохраняет и отображает на мобильном устройстве пользователя информацию, подходящую для сценария выживания.	7

Прототипирование

Для демонстрации двух различных вариантов использования нашего проекта были созданы два основных прототипа: первый — прочная версия, второй — изящный дизайн.

Прочная версия имеет гораздо больший объём для переноски дополнительного спасательного снаряжения или оборудования, которое может помочь вам в трудную минуту. Компоненты этой версии встроены в контейнер и не предназначены для лёгкого извлечения. Эта конструкция сама по себе представляет собой тревожный мешок/коробку и является решением «всё в одном».

Элегантный дизайн гораздо более мобильный и компактный. Здесь нет места для хранения ничего, кроме самых необходимых компонентов. Этот дизайн предназначен для хранения в месте, где к нему легко получить доступ при необходимости, и для хранения в готовом тревожном мешке.

Надёжный прототип. Большой контейнер со встроенными компонентами.
Элегантный прототип. Небольшие контейнеры для хранения компонентов без дополнительного места для хранения.
Элегантный прототип. Для доступа к компонентам необходимо вынуть их из корпуса.

Конечный продукт

В нашем конечном продукте мы объединили наиболее полезные аспекты обоих прототипов. Мы использовали более крупный контейнер для хранения дополнительного оборудования рядом с компьютером, а также застёжки-липучки Velcro для лёгкого крепления и отсоединения компонентов.

Конечный продукт представляет собой конфигурацию, состоящую из прочного контейнера, солнечной панели мощностью 9 Вт, Raspberry Pi 3B+, внешнего аккумулятора ёмкостью 20 000 мА·ч и соединительных кабелей. После того, как Raspberry Pi запитан от солнечной панели или внешнего аккумулятора, пользователь подключается к беспроводной точке доступа. После подключения предоставленная ссылка Kiwix позволит пользователю получить доступ ко всей хранящейся на устройстве информации.

Солнечная панель с Raspberry Pi и внешним аккумулятором на прочном контейнере.

Строительство

На следующих фотографиях показан процесс сборки Кассиопеи, включая необходимые компоненты и программное обеспечение.

Галерея строительства
Шаг 1: Исходные компоненты. Солнечная панель мощностью 9 Вт, Raspberry Pi, литий-ионный аккумулятор (предпочтительно 12 В), соединительный кабель USB, SD-карта (наша была на 128 ГБ), прочный корпус для размещения компонентов.
Шаг 2: Загрузите программное обеспечение, которое позволит Raspberry Pi создавать точку доступа при включении и выводить информацию пользователю. Загрузите программное обеспечение для установки Kiwix и онлайн-данных вики (Wikipedia, Appropedia и т.д.). Используйте эти ссылки для загрузки программного обеспечения и кода: ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Посмотрите это видео для получения дополнительной информации: ^{[ 3 ]}
Шаг 3: Сохраните данные из справочных библиотек на SD-карту, которая будет подключена к Raspberry Pi.
Шаг 4: Вставьте SD-карту в Raspberry Pi.
Шаг 5: Подключите Raspberry Pi к заряженному аккумулятору или солнечной панели для включения.
Шаг 6: Войдите в точку доступа. На телефоне она отображается как Kiwix, но её можно переименовать. Наша точка доступа переименована в Cassiopeia.
Шаг 7: Используйте смарт-устройство для поиска информации в сохранённых библиотеках. Пользователь ищет на Appropedia способы использования солнца для дезинфекции питьевой воды.
Шаг 8: Поместите все компоненты в контейнер для удобства транспортировки.

Видеоинструкции

В следующем видео описывается пошаговый процесс загрузки и сохранения информации на Raspberry Pi для использования вне сети.

Как установить Kiwix Hotspot и загрузить данные

Пошаговый процесс загрузки и сохранения информации на Raspberry Pi для использования вне сети.

Ключевые слова: Kiwix Hotspot , Статический контент , Appropedia

Авторы: Зейн Кук

Дата: 03.05.2022

Местоположение: Арката , Калифорния

Язык: английский (en)

Лицензия: CC-BY-SA-4.0

Спецификация материалов

Описание стоимости использованных материалов.

Элемент	Количество	Стоимость за единицу	Общий
Raspberry Pi 3B+ — ЦП	1	35,00 долларов США	35,00 долларов США
Солнечная панель — 9 Вт с двумя портами USB	1	50,00 долларов США	50,00 долларов США
Внешний аккумулятор — литий-ионный аккумулятор емкостью 20 000 мА·ч	1	20,00 долларов США	20,00 долларов США
SD-карта — данные и код для точки доступа	1	50,00 долларов США	50,00 долларов США
Регулятор напряжения — для зарядки или прямого питания без контроллера заряда	1	5,00 долларов США	5,00 долларов США
Контейнер — компоненты для размещения и защита от непогоды	1	20,00 долларов США	20,00 долларов США
Кабель питания — для подключения Raspberry Pi и внешнего аккумулятора к солнечной панели.	1	5,00 долларов США	5,00 долларов США
Программное обеспечение — инструкции по бесплатной загрузке точки доступа Kiwix: https://www.kiwix.org/en/documentation/how-to-set-up-kiwix-hotspot/	1	0,00 долларов США	0,00 долларов США
общий итог			185 долларов США159,10 евро <br />135,05 фунтов стерлингов <br />229,40 канадских долларов <br />3 857,25 мексиканских песо <br />13 847,25 индийских рупий <br />

Операция

В следующем видео описывается пошаговый процесс подключения к точке доступа Kiwix.

Видео операции «Кассиопея»

Как использовать точку доступа Kiwix для доступа к сохраненной информации для использования вне сети.

Дата: 03.05.2022

Местоположение: Арката , Калифорния

Язык: английский (en)

Лицензия: CC-BY-SA-4.0

Техническое обслуживание

Обслуживание компьютеров Cassiopeia Solar Apocalypse минимально. Рекомендуется избегать перезарядки аккумулятора и хранения его в разряженном состоянии. Солнечную панель следует очищать перед использованием, а Raspberry Pi не следует хранить во влажных, пыльных или песчаных условиях. Любое редактирование кода потребует исправного компьютера.

График технического обслуживания

Ежедневно

Перед использованием очистите солнечную панель от пыли.
Отключайте Raspberry Pi, когда он не используется.
Упаковать в водонепроницаемый пакет или контейнер в условиях повышенной влажности, песка или пыли.

Ежемесячно

Зарядка внешнего аккумулятора

Каждые 3-4 года

Заменить внешний аккумулятор

Каждые 7-10 лет

Заменить Raspberry Pi ^{[ 4 ]}
Замените SD-карту ^{[ 5 ]}

Каждые 25-30 лет

Заменить солнечную панель ^{[ 6 ]}

Заключение

Результаты тестирования

Мы обнаружили, что все результаты испытаний полностью оправдали наши ожидания. Наше устройство питается напрямую от солнечной панели или через внешний аккумулятор (Power Bank). (Солнечная панель также может одновременно питать устройство и заряжать Power Bank). При полной зарядке Power Bank работает 37 часов, пока Raspberry Pi использует точку доступа. При подаче питания устройство создаёт доступную точку доступа, которая быстро отображает данные на мобильном устройстве пользователя.

Обсуждение

В целом, мы довольны тем, как мы выполнили все критерии и решили проблему. Наше устройство портативное, прочное и простое. Благодаря своей простоте, оно позволяет пользователю модифицировать его для добавления любых дополнительных функций. Результаты показывают, что наша конструкция успешно функционирует.

Извлеченные уроки

Чтобы еще больше снизить затраты, пользователю следует выбрать более простую солнечную панель, в которой нет встроенного USB-порта. При использовании этой более простой панели пользователю потребуется подключить регулятор напряжения между соединительным кабелем Raspberry Pi и солнечной панелью (это предотвращает повреждение Raspberry Pi при резких скачках напряжения или изменении условий нагрузки).

При загрузке программного обеспечения Kiwix и кода точки доступа убедитесь, что на жёстком диске компьютера есть не менее 20 ГБ свободного места. Кроме того, использование ОС Macintosh может вызвать проблемы при загрузке программного обеспечения. Мы перешли на Windows для завершения загрузки.

При загрузке офлайн-библиотек справочных материалов из Википедии, Appropedia и других источников, выбранных пользователем, будьте готовы к тому, что загрузка займёт несколько часов, в зависимости от скорости. Нам потребовалось более 10 часов, чтобы загрузить всё, при очень высокой скорости соединения. В это время наш компьютер перешёл в спящий режим, и загрузка была остановлена. Предотвратите переход компьютера в спящий режим, воспроизводя медиафайлы в фоновом режиме.

Дальнейшие шаги

Устройство можно сделать не только точкой доступа для собственных данных, но и обеспечить доступ к стороннему интернет-маршрутизатору (WIFI). Добавление этого кода может означать, что при наличии интернета и включении устройства оно сможет обновлять данные в Википедии, Appropedia и других библиотеках, которые могут быть включены.

Корпус для хранения устройства может быть более устойчивым к воздействию окружающей среды. Водонепроницаемость можно улучшить, добавив резиновые прокладки между открытыми швами внутри контейнера. Для предотвращения воздействия электромагнитных импульсов на компьютерное оборудование можно использовать клетку Фарадея. Это можно реализовать, наклеив на внутреннюю поверхность контейнера ленту Фарадея. ^{[ 7 ]} Более дешёвый вариант можно создать, чередуя слои алюминиевой фольги и тонкого пластика (трижды) внутри контейнера. ^{[ 8 ]}

Выбранная нами конструкция позволяет хранить дополнительное снаряжение. Это позволяет пользователю оптимизировать конструкцию в соответствии со своими потребностями в выживании, добавляя различные инструменты к своему снаряжению.

Устранение неполадок

В следующей таблице приведены решения распространенных проблем, связанных с эксплуатацией и конструкцией компьютера апокалипсиса.

Проблема	Предположение
Ссылка на точку доступа не открывается	Нажмите на назначенное имя Wi-Fi, выберите «Забыть эту сеть» и перезапустите процессор.
Солнечная панель не питает процессор	Убедитесь, что он подключен к сети, наклоните панель в сторону прямых солнечных лучей и попробуйте установить соединение.
Компьютер переходит в спящий режим при длительной загрузке	Используйте менеджер загрузок для резервного копирования загруженных данных. Также можно воспроизводить медиафайлы (фильмы) в фоновом режиме. чтобы компьютер оставался включенным.

Команда

Солнца сообщества, весна 2022 г.

Зейн Кук
Макс Каннингем
Фил Тран

Ссылки

Данные страницы
Ключевые слова	апокалипсис , компьютер , выживание , офлайн , данные , катастрофа , радиоактивные осадки , безопасность , чрезвычайная ситуация , инженерия
ЦУР	ЦУР 11 Устойчивые города и сообщества
Авторы	Зейн Кук , Макс Каннингем , Фил Тран
Лицензия	CC-BY-SA-4.0
Организации	Калифорнийский политехнический университет имени Гумбольдта
Язык	Английский (en)
Переводы	испанский , немецкий , венгерский , французский , вьетнамский , итальянский , русский , чешский , китайский , корейский
Связанный	14 подстраниц , 43 страницы, ссылка здесь
Просмотры	12 327 просмотров страниц ( аналитика )
Созданный	29 апреля 2022 г. , Лонни Графман
Последнее редактирование	19 марта 2025 г. Фелипе Шеноне
Цитировать как	Зейн Кук , Макс Каннингем , Фил Тран (2022–2025). «215 Cassiopeia Solar Apocalypse Computer» . Appropedia . Дата обращения: 13 июля 2025 г.
API-запросы	базовый , семантический , html , файлы , другое

[1] ttps://github.com/KalebClark/ApocalypseWiki

[2] ttps://www.kiwix.org/ru/documentation/how-to-set-up-kiwix-hotspot/

[3] ttps://youtu.be/R63x2TXm0s8

[4] ttps://raspberrytips.com/how-long-will-a-raspberry-pi-last/#:~:text=Средний%20срок%20жизни%20a,card%20failures%2C%20and%20ineligible%20environments .

[5] ttps://www.sdcard.org/consumers/faq/#:~:text=SD%20standards%2Dbased%20memory%20cards%2C%20like%20most%20semiconductor%20cards%2C,and%20reduce%20consumer%20electronic%20waste .

[6] ttps://www.nrel.gov/docs/fy09osti/43844.pdf

[7] ttps://www.amazon.com/TitanRF-Faraday-Tape-High-Shielding-Conductive/dp/B07CRLCGCH?th=1

[8] ttps://www.wikihow.com/Make-a-Faraday-Cage

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]