रूबी परियोजना - एक नया एलटीई राउटर: अंदर क्या है और हमने इसे कैसे विकसित किया है

नमस्ते!
मेरी नौकरी Yota डिवाइसेस पर उत्पाद विकास है। हमने एक नया एलटीई राउटर जारी किया, जिसमें हमने छोटी से छोटी डिटेल को पॉलिश किया। आयरन रूस में विकसित किया गया था, हमारे निम्न-स्तरीय सॉफ़्टवेयर (क्वालकॉम एसडीके के शीर्ष पर), ताइवान में निर्माता के साथ मिलकर बोर्ड, एंटेना हमारे फिनिश विभाग हैं (हमारे इंजीनियर अधिकांश नोकिया हैंडसेट के लिए एंटेना बनाते हैं)।



मुझे लगता है कि आपको यह जानने में दिलचस्पी होगी कि विकास कैसे हुआ। मैं डिवाइस के विवरण के साथ शुरू करूँगा। सबसे पहले, यह एक राउटर है जो 4 जी, 3 जी या 2 जी सिग्नल प्राप्त करता है और वाई-फाई वितरित करता है। दूसरे, रूबी (तथाकथित डिवाइस) को यूएसबी में डाला जा सकता है और एक परिचित एलटीई मॉडेम के रूप में काम कर सकता है। तीसरा, राउटर बाहरी शक्ति के बिना काम कर सकता है। अंदर एक बैटरी है जो आपको कार में, पार्क में, देश में काम करने या चलने पर बैकपैक से इंटरनेट वितरित करने की अनुमति देती है।

कैट ट्रैफिक के तहत सावधानी, बहुत सारी तस्वीरें

पहले, बैटरी पिछले पीढ़ी के एलटीई मोडेम और राउटर का सबसे समस्याग्रस्त मॉड्यूल था। आमतौर पर चार्ज 2-3 घंटों तक चलता है, जो पूरी तरह से असहनीय है: अधिकांश आधुनिक लैपटॉप, सभी टैबलेट और फोन बैटरी पावर पर लंबे समय तक चलते हैं। इसलिए, हमारा मुख्य और सबसे मुश्किल काम नए डिवाइस की शक्ति का अनुकूलन करना था।

लेकिन मैं खुद से थोड़ा आगे हूं। मैं थोड़ी देर बाद पोषण के मुद्दे पर वापस आऊंगा, लेकिन अब देखते हैं कि रूबी कैसा दिखता है।


^{तस्वीर में, नया उपकरण - रूबी - और एक और आज का विमोचन}

राउटर केबल और निर्देशों के साथ एक मजबूत हार्ड बॉक्स में आता है। इंस्टॉलेशन ऑर्डर उपयोग के क्रम से मेल खाती है: सबसे पहले, डिवाइस खुद को लेने और कनेक्ट करने के लिए। बाकी ज्यादातर मामलों में अब जरूरी नहीं है। लेकिन, अगर आप अचानक कुछ पढ़ना चाहते हैं, तो अगली परत निर्देश है। इसके तहत एक केबल है - यदि आपको माइक्रो-यूएसबी का उपयोग करने की आवश्यकता है।



यह डिवाइस USB में कैसे दिखता है। अब 0 नेटवर्क कनेक्शन हैं, और चार्जिंग अभी शुरू हुई है:



यूएसबी कनेक्टर हमारे मालिकाना है, मामले में छोड़कर:



यह इस तरह से इकट्ठे डिवाइस पर दिखता है:



और इसलिए (नीचे) मामले के साथ खुला। हम सभी छोटी चीजों को काम करना पसंद करते हैं, इसलिए कनेक्टर में कई विशेषताएं हैं। सबसे पहले, यह सिम कार्ड स्लॉट को छुपाता है। दूसरे, कनेक्टर टिकाऊ धातु से बना है, इसलिए इसे अपने नंगे हाथों से तोड़ना काम नहीं करेगा, आपको काम करने के लिए बड़े सरौता और पांच मिनट की आवश्यकता होगी। जब हमने डिज़ाइन विकसित किया, तो हमने कल्पना की कि कोई व्यक्ति कनेक्टर के साथ खेलना पसंद करेगा, इसे 3 साल तक दिन में बीस बार खोलना और बंद करना। तीसरा, कनेक्टर में किनारों पर छोटे प्रोट्रूशियंस होते हैं जो आपको यूएसबी पोर्ट में डिवाइस को उल्टा चिपकाने की अनुमति नहीं देंगे। और, चौथा, शीर्ष पर प्लास्टिक की पट्टी चेसिस (एक दुर्लभ लेकिन वास्तविक मामला) के लिए आकस्मिक ग्राउंडिंग से बचाता है।



यदि कनेक्टर पूरी तरह से बंद है, तो एक माइक्रो-यूएसबी इनपुट खुल जाएगा, जहां आप सीधे मॉडेम को चार्ज या एक्सेस करने के लिए एक केबल कनेक्ट कर सकते हैं।



अंत से, संकेत के साथ एक डिस्प्ले (चार्ज, कनेक्शन की संख्या और नेटवर्क प्रकार) प्लस एक तीन-स्थिति स्विच।



बीच की स्थिति में, हाइब्रिड नींद के एनालॉग में डिवाइस उपयोगकर्ता के लिए "बंद" है। हम इसे बाईं ओर शिफ्ट करते हैं - हमें पहले से निर्धारित पासवर्ड के साथ एक वाई-फाई नेटवर्क मिलता है, सब कुछ परिचित राउटर की तरह है। उसी समय, एक नीला बिंदु दिखाई देता है - यह न केवल मोड का अनुस्मारक है, बल्कि रीसेट भी है।



हम दाईं ओर शिफ्ट होते हैं - डिवाइस एक निजी नेटवर्क बनाता है (या समर्थन करना जारी रखता है) और आपके दोस्तों के लिए पासवर्ड (एक अलग एसएसआईडी के साथ) के बिना एक और खोलता है।

अब हम अंदर चढ़ते हैं।



मामला, जिसे अब हम पूरी तरह से हटा देंगे, टिकाऊ प्लास्टिक से बना है, जिसके शीर्ष पर छोटी खरोंच से बचाने के लिए एक यूवी कोटिंग है। यहाँ एक मामला के बिना एक उपकरण है:



और यहां एक अलग मामला और अंत प्लेट है। उसे भी काम करना था। पहले हम बार के लिए मजबूत संरचनात्मक प्लास्टिक का उपयोग करना चाहते थे। लेकिन प्रोटोटाइप पर उन्हें आश्वस्त किया गया था कि डिवाइस को इकट्ठा नहीं किया जा सकता है ताकि यह तुरंत हाथों में अखंडता की भावना पैदा कर सके। यह पता चला है, जैसा कि चीन से कुछ फोन - आप मोड़ने की कोशिश करते हैं, लेकिन यह कम हो जाता है। इसलिए हमने सामग्रियों को बदल दिया, और अब बार फाइबर ग्लास के साथ पॉलियामाइड से बना है। यह एक दस्ताना की तरह जगह में गिर जाता है।



स्विच को भी बहुत चतुराई से अंदर व्यवस्थित किया जाता है। हम लंबे समय से एक सर्किट का चयन कर रहे हैं जो हजारों स्विच का सामना करेगा। यह निकला।



अब वापस डिस्कनेक्ट डिवाइस पर। यहाँ सिम कार्ड स्लॉट है:



किनारे पर एंटेना हैं। वैसे, एंटेना के विकास की एक अलग कहानी है। रूबी में, हमने उन्हें अपने दम पर सोचा, हमारे फिनिश कार्यालय में सर्वश्रेष्ठ घरेलू रेडियो तकनीशियनों और इंजीनियरों के अनुभव पर ड्राइंग किया, जो दुनिया भर के फोन के लिए रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने के लिए उपयोग करते थे। सामान्य तौर पर, रिसेप्शन और ट्रांसमिशन अब बहुत अधिक आश्वस्त हैं। हां, अंतरिक्ष में किसी भी स्थिति में सिग्नल के साथ डिवाइस समान रूप से अच्छी तरह से काम करता है: विकिरण पैटर्न लगभग सपाट है।



मामले के विभिन्न भागों में विभिन्न श्रेणियों के एंटेना। रूबी उपलब्ध सबसे तेज़ फ़ीड का चयन करती है।

4 जी और 3 जी / 2 जी के बीच स्विच करते समय, ढक्कन पर संकेतक एक ढाल के साथ रंग बदलता है, जो बहुत अच्छा दिखता है। नीचे दी गई फोटो में एल ई डी दिखाया गया है जो कवर पर संकेतक और बैटरी के ऊपर उनके कनेक्शन को रोशन करता है। काली फिल्मों के पीछे खुद एल ई डी:

मापदंडों

आयाम 97 x 66 x 13 मिलीमीटर।
क्वालकॉम एमडीएम 9215 चिपसेट ।
संकेत - डिवाइस के सामने ई-इंक और लाइटगाइड खंड।
संचार : वाई-फाई - 802.11 b / g / n, LTE: 800 (B20), 1800 (B3), 2100 (B1), 2600 FDD (B7 - रूसी संघ में केवल B7 / B20) और 2600 TDD (B38), UMTS : 900/2100 Mhz, GSM: QuadBand (800/900/1800 / 1900MHz)।
बैटरी (2100 एमएएच) - वीडियो स्ट्रीमिंग के 10 घंटे, नियमित सर्फिंग के 20 घंटे, स्टैंडबाय समय के 60 घंटे या हाइब्रिड स्लीप एनालॉग के 39 दिन।

बैटरी परीक्षण

अक्सर निर्माता प्रयोगशाला में सिंथेटिक परीक्षणों के लिए बैटरी प्रदर्शन करते हैं, जहां सब कुछ सही होता है। हम वास्तविक जीवन में रुचि रखते थे, इसलिए हमने मास्को में एक साधारण कार्यालय में परीक्षण किया:

- पहला राउंड।
हमने iPhone 5 लिया, स्क्रीन की चमक को 70% पर सेट किया, ब्लूटूथ को बंद कर दिया, लेकिन 3 जी और वाई-फाई को छोड़ दिया। रूबी और आईफोन दोनों को पूरी तरह से चार्ज और स्थिर किया गया, फिर उन्हें एक साथ चार्जिंग से हटा दिया गया। हमने रूबी को चालू कर दिया, आईफोन ने वाई-फाई के माध्यम से इससे जुड़ा, और फिर हमने यूट्यूब से एचडी वीडियो लॉन्च किए और इंतजार किया। मैराथन के पहले 8 घंटों के बाद, स्मार्टफोन ने आत्मसमर्पण कर दिया, जबकि उस समय रूबी के पास एक और 12% चार्ज था, जो अन्य 2 घंटे के काम के लिए पर्याप्त था।

लॉग को देखने के बाद, हमने महसूस किया कि राउटर का डाउनलोड अधूरा था, क्योंकि वीडियो को कैश किया जा सकता है, जो आपको बड़े टुकड़ों को जल्दी से डाउनलोड करने की अनुमति देता है, और फिर कई मिनटों तक वास्तव में बाहरी चैनल का उपयोग नहीं करता है। यह एक मानक वीडियो खपत प्रोफ़ाइल है, लेकिन हम एक उच्च भार के साथ एक राउटर के व्यवहार को देखना चाहते थे। इसलिए हमने दूसरा राउंड शुरू किया।

- दूसरा दौर।
हमने HD में एक लाइव प्रसारण लिया (इसे एक निरंतर कनेक्शन की आवश्यकता है और नेटवर्क को भारी रूप से लोड करता है) और इसे मैकबुक प्रो पर 13 इंच के स्क्रीन विकर्ण के साथ देखना शुरू किया। लैपटॉप ने साढ़े तीन घंटे के बाद आत्मसमर्पण किया, और राउटर में अभी भी 53% चार्ज था। हमने मैकबुक को पावर आउटलेट से जोड़ा और राउटर के चार्ज को "समाप्त" कर दिया - यह 8 घंटे तक चला।

- तीसरा दौर।
रिंग में अगला हुआवेई E5776। हमने दो आईफ़ोन को उससे और रूबी से जोड़ा, जो पहले स्काइप के ज़रिए एक-दूसरे को कॉल करते थे, और फिर मैप्स, फ़ेसबुक, ब्राउज़र और इसी तरह देखते थे। सामान्य तौर पर, उन्होंने वही किया जो लोग आमतौर पर कैफे या कार में करते हैं। Huawei ने अपने 3000 मिलीमीटर का उपयोग करके 10 घंटे 30 मिनट में काम पूरा कर लिया। रूबी 2100 मिलीमीटर का उपयोग करते हुए 15 घंटे तक चली - यह बहुत स्पष्ट रूप से नीचे वर्णित अनुकूलन के परिणाम को दर्शाता है: हम कह सकते हैं कि हुआवेई ने ऊर्जा का 70% कम कुशलता से सेवन किया।

हमने भोजन के साथ क्या किया है?

वास्तुकला के सभी स्तरों के माध्यम से चला गया:

• मामले पर एक स्क्रीन है। उसके भोजन का सेवन कम से कम करना आवश्यक था। इसलिए, हमने एक खंडित ई-स्याही (सोवियत खेल में अपने पूर्वज की याद ताजा करने वाली कुछ चीज़ों को सेट करें) एक मिनट प्रतीक्षा करें! ”), जो कि अन्य मॉड्यूलों की तुलना में इतनी कम ऊर्जा का उपयोग करता था कि इसकी खपत की उपेक्षा की जा सकती थी। इसी तरह, हमने सभी एलईडी के साथ काम किया, खपत के लिए सबसे किफायती विकल्प का चयन किया।
• फिर आपको यह सुनिश्चित करना था कि बिजली की खपत ठीक से कॉन्फ़िगर की गई है। हम अपने स्वयं के विधानसभा के लिनक्स के साथ क्वालकॉम एमडीएम 9215 चिप का उपयोग करते हैं, क्योंकि नेटवर्क के साथ सीधे काम करने के लिए कई संशोधनों के अलावा, इसमें बहुत विचारशील शक्ति प्रबंधन भी है।
• अब मुख्य उपभोक्ता बचे हैं - रेडियो मॉड्यूल। उनसे बिजली की खपत को कम करने के लिए, आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि जब नेटवर्क उपयोग में नहीं है, तो उन्हें बंद कर दिया जाए। हमने कई समाधान विकसित और पेटेंट किए हैं जो आपको कनेक्शन बनाए रखने की अनुमति देते हैं, लेकिन लोहे को लगभग पूरी तरह से "इच्छामृत्यु" करते हैं। और इससे ऊर्जा संरक्षण में भारी लाभ हुआ। जहां तक ​​मुझे पता है, इस तरह के समाधान के लिए अभी तक कोई एनालॉग नहीं हैं, और यह घरेलू डेवलपर्स में गर्व का एक वास्तविक कारण है। नीचे की रेखा - चालक स्तर पर, शक्ति को भी हल किया जाता है।
• उपयोगकर्ता स्तर पर, हमने एक और महत्वपूर्ण काम करने का फैसला किया। किसी भी समय रूबी यूएसबी पोर्ट से जुड़ा होता है, चार्जिंग शुरू होता है। इसका मतलब यह है कि यदि आप घर में या कार्यालय में जुड़े हुए पावर के साथ डिवाइस का उपयोग करते हैं, तो जब तक आप इसके बाहर नहीं जाते हैं, यह पूरी तरह से चार्ज हो जाएगा।

इस मामले में, चार्ज की गति महत्वपूर्ण है। कभी-कभी मैं उठता हूं और 10-15 मिनट के बाद मैं घर से बाहर चला जाता हूं, केवल अपने दांतों को ब्रश करने के लिए। इसलिए, मैं वास्तव में चाहता था कि राउटर शाम को डिस्चार्ज हो जाए, न कि सुबह एक अप्रिय आश्चर्य बन जाए (जैसा कि कभी-कभी फोन के साथ होता है)। इसके लिए, एक उच्च-गुणवत्ता वाली बैटरी के अलावा, हमने रूबी में एक स्मार्ट नियंत्रक भी स्थापित किया, जो आमतौर पर केवल महंगे स्मार्टफोन में उपयोग किया जाता है।

तथ्य यह है कि आमतौर पर एक डिवाइस यूएसबी के माध्यम से चार्ज करने पर 500 मिलीमीटर लेता है, और भले ही स्रोत अधिक देने के लिए तैयार हो, नियंत्रक चार्ज चार्ज को नहीं बढ़ाता है। हमारे पास एक अलग सर्किट है: चार्ज 450 एमए से शुरू होता है और वोल्टेज मापा जाता है। नियंत्रक तब चार्ज करंट को 100 mA बढ़ाता है और वोल्टेज को फिर से मापता है। उस समय जब वोल्टेज गिरता है (उदाहरण के लिए, मानक 1 ए चार्ज के साथ, यह 900 एमए से 950 एमए पर स्विच करते समय होता है), नियंत्रक एक स्थिर वोल्टेज के साथ अंतिम चरण में वापस आ जाता है और उस पर रुक जाता है। नतीजतन, रूबी लैपटॉप 1 घंटे में 70% तक चार्ज हो जाता है। मेरे लिए, एक उपयोगकर्ता के रूप में, इसका मतलब है कि उठाने के बाद 10-15 मिनट के लिए, जिसके दौरान रूबी यूएसबी से जुड़ा हुआ है, मुझे एक घंटे से अधिक बैटरी जीवन मिलता है।

मैंने ऊपर भी उल्लेख किया है कि डिवाइस "सो जाता है" जब किसी बाहरी चैनल (उदाहरण के लिए, 4 जी) से कोई संबंध होता है, लेकिन वाई-फाई नेटवर्क पर कोई उपयोगकर्ता नहीं हैं। इसलिए, इस मोड में, रूबी चुपचाप बीकन भेजना जारी रखती है, जिससे आप नेटवर्क से जुड़ सकते हैं - और साथ ही यह एक-दो दिनों तक पूरी बैटरी पर काम करता है। यदि आप डिवाइस को बंद करते हैं, तो यह हाइबरनेट एनालॉग पर जाएगा - सभी रेडियो बंद हो जाएंगे, प्रोसेसर सो जाएगा, लेकिन मेमोरी को संचालित करना जारी रहेगा। यह आवश्यक है ताकि डिवाइस 2-3 सेकंड में चालू हो जाए और बूट हो जाए, न कि कुछ मिनटों में, पहले अलग एलटीई राउटर की तरह। इस मोड में, डिवाइस 39 दिनों तक रिचार्ज किए बिना काम करता है। फिर, एक कम चार्ज के साथ, नियंत्रक वास्तविक 2-3% (प्रदर्शन पर - 0% चार्ज) के साथ शक्ति और राउटर को बंद कर देता है और एक गहरे निर्वहन के बिना लगभग एक या दो साल तक झूठ बोलना जारी रखता है।

सामान्य तौर पर, यह हमारे लिए रुकने का समय होगा, लेकिन हम वास्तव में एक अच्छा उपकरण बनाना चाहते थे। और इस स्तर पर हम इस सवाल से परेशान थे: क्या होगा यदि उपयोगकर्ता अभी भी एक गहरी निर्वहन प्राप्त करता है? यह स्पष्ट है कि हमारा स्मार्ट नियंत्रक बैटरी से रीडिंग को बहुत सटीक रूप से ले सकता है (आखिरकार, हमें प्रतिशत में चार्ज इंडिकेटर की आवश्यकता होती है), यह डिवाइस को बंद कर सकता है यदि बैटरी एक गहरे निर्वहन के पास है, तो यह सुनिश्चित कर सकती है कि अगला मोड़ केवल बाहरी शक्ति के साथ होता है। लेकिन यहां तक ​​कि यह सब इस संभावना को बाहर नहीं करता है कि एक गहरा निर्वहन अभी भी हो सकता है। आप डिवाइस को कुछ महीनों के लिए शेल्फ पर भूल सकते हैं, इसे अपने साथ एक ध्रुवीय अभियान पर ले जा सकते हैं, या इसके साथ एक परमाणु युद्ध से बच सकते हैं । और मैं नहीं चाहूंगा कि मेरी डिवाइस ऐसी स्थिति में भी मुझे निराश न करे। इसलिए, बैटरी नियंत्रक का एक और आपातकालीन मोड है: जब यह एक गहरी निर्वहन का पता लगाता है, तो पहली बार बिजली जुड़ा हुआ है, यह एक ट्रिकल चार्ज की आपूर्ति करना शुरू कर देता है - न्यूनतम चार्जिंग चालू जो आपको "बाहर खींचने" और बैटरी को फिर से स्थापित करने की अनुमति देता है। यही है, राउटर का उपयोग आगे किया जा सकता है।

बेशक, हमारे लिए न केवल रूबी को लंबे समय तक काम करना महत्वपूर्ण था, बल्कि चार्ज करने के लिए आसान और सुविधाजनक बनाना भी था। ऐसा करने के लिए, हमने तुरंत सभी संभावित शुल्कों से छुटकारा पा लिया - डिवाइस केवल मानक यूएसबी में प्लग करता है, या यदि यह अचानक व्यस्त है, या आप राउटर को टेबल पर नहीं रखना चाहते हैं, तो यह माइक्रो-यूएसबी के माध्यम से कनेक्ट होता है।

जब डिवाइस को बिजली की आपूर्ति की जाती है, तो यह "मैं घर पर हूं" मोड में जाता है और वाई-फाई को एक सीधी रेखा में लगभग 60 मीटर वितरित करता है। जब बाहरी बिजली बंद हो जाती है, तो डिवाइस एक सीधी रेखा में लगभग 5-10 मीटर तक वाई-फाई वितरित करता है। यह, वैसे, बिजली प्रबंधन का भी हिस्सा है।

छोटा भाई

यह सरल है, हमने एक पारंपरिक मॉडेम + वाई-फाई भी जारी किया, केवल एक नई असेंबली में और एक नए एंटीना के साथ।





और यहाँ रूबी के लिए लिंक और Yota वेबसाइट पर नया मॉडेम है। इस ऑपरेटर के लिए राउटर का व्यावसायिक नाम Yota कई है (ध्यान दें कि इस ऑपरेटर के साथ डिवाइस पहले से ही एक सिम कार्ड के साथ बेचा जाता है, जिसका अर्थ है कि आपको खरीदते समय पासपोर्ट की आवश्यकता होगी)।

मुझे आपके सवालों का जवाब देने में खुशी होगी और अगर दिलचस्पी है, तो मैं आपको बाद में बताऊंगा कि हमने नए उपकरणों के लिए एंटेना कैसे बनाया - यह एक पूरी तरह से अलग जासूसी कहानी है।