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英特爾設(shè)備對帆船的幫助和助力

英特爾物聯(lián)網(wǎng) ? 來源:djl ? 2019-09-12 14:47 ? 次閱讀

水上運(yùn)動向來是奧運(yùn)會最具觀賞性的項(xiàng)目之一,身形矯健的水上運(yùn)動員+陽光+海浪,簡直美如畫…當(dāng)英特爾遇到體育,又會碰撞出怎么樣的火花?

“更高、更快、更強(qiáng)!”一直是奧運(yùn)會乃至整個(gè)體育競技堅(jiān)持的標(biāo)準(zhǔn)和原則。

物聯(lián)網(wǎng)的誕生,似乎為實(shí)現(xiàn)這一偉大目標(biāo)更加前進(jìn)了一步…

2016年5月10日,Gabart贏得了有悠久歷史的“Transat bakerly單人橫渡大西洋帆船賽”冠軍。此次航行經(jīng)過8天8小時(shí)54分39秒,4634海里,最終到達(dá)紐約。(這一成績和世界紀(jì)錄只差25分鐘)

法國游艇駕駛者Fran?ois Gabart 100英尺長的 “Ultime”三體帆船由法國保險(xiǎn)公司集團(tuán)MACIF贊助,是世界上最快的賽艇之一。經(jīng)過18個(gè)月的建造、耗費(fèi)100,000小時(shí)的人力工作,這艘高科技的帆船于去年夏天正式下水。顧名思義,這是一艘終極航海機(jī)器。


Fran?ois Gabart,三體帆船MACIF號船長

由于專注于性能、安全性和舒適性,這艘帆船配備了曲面水翼,使其幾乎能在水面上飛起來。

這艘船的首次正式出航是在2015年11月的Transat Jacques Vabre“巨人賽”。由Gabart和Pascal Bidégorry共同掌舵,從勒阿弗爾到巴西,他們僅花了12天17小時(shí),狂甩第二名88英里。

Gabart這次的挑戰(zhàn)更加艱巨。他開始角逐2016年Transat bakerly單人橫渡大西洋帆船賽,這項(xiàng)賽事從普利茅斯一直駕船至紐約,總距離達(dá)到3500英里。

1960年,F(xiàn)rancis Chichester爵士贏得了首屆比賽。Chichester航行了40天。而2016年該賽事的冠軍預(yù)計(jì)只需要7天時(shí)間就能完成航行。

以50英里/每小時(shí)的速度在水面上飛行。

然而,在如此短的時(shí)間內(nèi)完成航行會把帆船性能和船長的身體機(jī)能推向極限。往往會在風(fēng)浪中航行,選手們會面臨數(shù)英里的驚濤駭浪,受到海浪的沖擊。他們也不得不面對冰山、冰冷海霧,以及與漁船、商船、甚至鯨魚相撞的風(fēng)險(xiǎn)。

如此危險(xiǎn)的航行當(dāng)然需要一架性能卓越的船。

生物機(jī)制機(jī)器

停泊在普利茅斯灣水域,三體帆船MACIF號就像一只巨大的神經(jīng)機(jī)械昆蟲;這是人與機(jī)器的融合,每一個(gè)組件都是至關(guān)重要的。

如果船長離開駕駛艙,帆船將漫無目標(biāo)地在海上行駛,最終擱淺在遙遠(yuǎn)的海灘。Gabart自己也承認(rèn),如果沒有電子計(jì)時(shí)表、傳感器和計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò),他無法獨(dú)自控制這艘船。


在駕駛艙中,兩個(gè)IEI觸摸屏面板與一臺英特爾酷睿i7 PC相連

英特爾從這個(gè)項(xiàng)目的船體設(shè)計(jì)階段開始介入。法國的造船廠Van Peteghem Lauriot-Prévost (VPLP)和數(shù)字模組供應(yīng)商Hydrocean采用Swindon的英特爾HPC實(shí)驗(yàn)室的Xeon計(jì)算集群,以期找到最為高效的設(shè)計(jì)。

Gabart解釋道:“我們有船體的外形,你只需要把它放在虛擬水中。你在不同的速率下進(jìn)行測試,生成的圖像會告訴你如何根據(jù)這些條件設(shè)計(jì)船體會達(dá)到最好的平衡點(diǎn)。”

創(chuàng)新設(shè)計(jì)

利用該集群,整個(gè)設(shè)計(jì)和優(yōu)化流程將被縮短到三周內(nèi),從而使團(tuán)隊(duì)在保持船體輕量化的同時(shí),優(yōu)化船體形狀。

這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)還納入了寬敞的駕駛艙,提供一些保護(hù)元素,同時(shí)讓Gabart能夠控制方向盤、搖柄和活環(huán),在這里,他能夠?qū)叫兄?5%的任務(wù)進(jìn)行操控調(diào)整。


三體帆船MACIF號駕駛艙的特點(diǎn)在于它有兩個(gè)方向盤

船尾有一個(gè)小操控室,船長在里面休息、吃飯和睡覺。它也采用觸摸屏監(jiān)控器,可訪問甲

板上的設(shè)備以及甲板下的計(jì)算機(jī)所采集到的豐富數(shù)據(jù)。

Gabart說:“我很多時(shí)候都呆在這里。這是船上的控制中心。你可以看到天氣狀況,你可以看到所有來自岸上的信息。所有信息都匯聚到這里?!?/p>

NUC和螺栓

起初,這艘帆船配備的是兩臺基于英特爾第五代酷睿處理器的NUC。但是團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們需要更強(qiáng)大的處理能力,同時(shí)要維持低功耗。

由于有太多數(shù)據(jù)需要處理,再加上需要考慮實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)和過程優(yōu)化,因此響應(yīng)能力至關(guān)重要?,F(xiàn)在,這艘帆船配備了兩臺采用第六代英特爾酷睿i7處理器的計(jì)算機(jī)。


Gabart可以通過觸摸屏來了解天氣、航行等信息

可靠性和安全性也至關(guān)重要,和三體帆船MACIF號的所有系統(tǒng)都要有冗余,如果出現(xiàn)故障,可以依托第二臺計(jì)算機(jī)、第二臺監(jiān)視器、多個(gè)無線電和GPS系統(tǒng),再加上三個(gè)自動駕駛系統(tǒng)。

為了監(jiān)測自己的睡眠模式,Gabart利用觸摸屏上的一款計(jì)時(shí)器應(yīng)用,他還可以在這里評估自己的睡眠狀況。但是他必須手動輸入數(shù)據(jù)。由于必須保持短時(shí)間睡眠,他承認(rèn)睡得并不怎么好。

“我得檢查是否一切正常,有時(shí),我一個(gè)小時(shí)內(nèi)會睡好幾覺——先睡一會兒,然后醒來,去檢查一下附近沒有其它船只。檢查一下帆。然后再去睡一會兒?!?/p>


由于需要在船上走動,Gabart需要依靠移動技術(shù)

由于需要在船上走動,英特爾為Gabart提供了一臺華碩Transformer Book T300 Chi,這款二合一設(shè)備能夠輕松在筆記本電腦和平板電腦之間轉(zhuǎn)換。

主要導(dǎo)航觸摸屏在駕駛艙是看不到的,因此Gabart可使用Transformer Book——既可作為獨(dú)立計(jì)算機(jī),也可用來監(jiān)測主屏幕上顯示的內(nèi)容。

他告訴我們:“這非常實(shí)用,因?yàn)槟汶x計(jì)算機(jī)并不遠(yuǎn),但是當(dāng)你駕駛船的時(shí)候,你可以把小屏幕放在面前,你就知道自己在哪里?!?/p>

展望未來

英特爾的對于Gabart以及三體帆船MACIF號的介入要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)和船上系統(tǒng)。這種賽艇競技比賽通常很難為普通觀眾所觀看;比賽期間,電視報(bào)道和評論少之又少,信息也相當(dāng)有限。


甲板下有一套復(fù)雜的傳感器、通信、GPS和計(jì)算系統(tǒng)

為了幫助人們與帆船建立聯(lián)系,英特爾將利用其RealSense實(shí)感3D攝像頭技術(shù)來從里到外掃描船體,從而生成一個(gè)詳盡的3D模型。隨后,可通過在線應(yīng)用對這艘帆船進(jìn)行探索,讓觀眾能夠?yàn)g覽整個(gè)帆船,并發(fā)現(xiàn)船上各種系統(tǒng)的信息。

船上傳感器所獲取的所有數(shù)據(jù)都將通過英特爾至強(qiáng)處理器來轉(zhuǎn)播,從而讓觀眾能夠通過豐富的數(shù)據(jù)而一路追隨Gabart的行程。從帆船的速度和位置到船長的心率和睡眠模式等所有信息,賽艇迷們將能夠隨時(shí)了解比賽中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

360度4K視頻

今年晚些時(shí)候,隨著Gabart繼續(xù)航行,關(guān)于這艘帆船的報(bào)道將會通過圖片、延時(shí)錄像和視頻的形式擴(kuò)展為4K 360°內(nèi)容。英特爾還將致力于直播4K 360°內(nèi)容,利用其Iris Pro Graphics所支持的Quick Sync Video技術(shù)使其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。不久之后,虛擬現(xiàn)實(shí)觀眾將能夠親身感受以43節(jié)(近50英里/每小時(shí))的速度在海洋上飛行。

但是,未來還有更多創(chuàng)新:三體帆船MACIF號其實(shí)是一個(gè)漂浮在海面上的實(shí)驗(yàn)室,在這里,新技術(shù)將不斷進(jìn)行測試和優(yōu)化。


實(shí)驗(yàn)性的雙耳通信系統(tǒng)將捕獲準(zhǔn)確的空間信息

他們已經(jīng)在測試一個(gè)新的通信系統(tǒng)了,這個(gè)系統(tǒng)能夠捕捉到雙耳聽到的聲音,從而再現(xiàn)船上的體驗(yàn);幫助隊(duì)友和后勤人員更好地了解狀況。通過手勢控制和語音激活,在濕冷的氣候中操作技術(shù)的難題也得到了解決。

Gabart自己覺得仍然有許多改進(jìn)空間。他的首要目的就是自動駕駛——這對單人比賽來說是一個(gè)至關(guān)重要的關(guān)鍵因素。

他說:“目前,自動駕駛只是跟蹤信息......只是衡量目前發(fā)生的狀況并對此采取措施。當(dāng)水手航行時(shí),他也能預(yù)測前面出現(xiàn)的情況或者可以想象到的情況——因?yàn)檫@是他的直覺,他可以做出預(yù)測?!?/p>

“未來的自動駕駛是否能夠監(jiān)測到船前面發(fā)生的情況,測量前方風(fēng)速?也許幾年后,我們就可以測量即將到達(dá)的風(fēng)速。我們看到前方一英里就能做出判斷:‘好的,10秒后,我將遇到這樣的風(fēng)’?!?/p>

對于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的船長來說,這段時(shí)間足以幫助他們對于如何更好地駕駛船舶做出明智的判斷。Gabart說:“至少,你知道10秒鐘之后就會來風(fēng)。這是非常重要的信息?!?/p>

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