Search

En aquest projecte primer es fa una explicació sobre la telemetria i el món que la rodeja, passant per la seva història, estat de l’art, entre altres. En segon lloc es realitza un estudi sobre l’aplicació de la telemetria en un kart de competició, on prèviament es fa una descripció del dispositiu utilitzat amb el programari (software) corresponent. La telemetria és una tecnologia que permet el mesurament i control remot de variables físiques o químiques a través de dades que són transferides a una central de control. L’enviament d’informació cap a l’operador en un sistema de telemetria es realitza normalment mitjançant comunicació sense fil, encara que també es pot realitzar per altres mitjans (telèfon, xarxes de computadores, enllaç de fibra òptica, etc.). Els sistemes de telemetria reben les instruccions i les dades necessàries per a operar des d’un centre de control o des d’una plataforma de visualització en internet. La paraula karting es refereix a la competició de karts, així que primer de tot definirem què és un kart. Un kart és un vehicle monoplaça de motor, sense sostre ni suspensions ni carrosseria, però amb quatre rodes alineades. Les dues rodes de davant s’encarreguen de controlar la direcció i les posteriors transmeten la potència del motor. Per les característiques del kart tenim el karting, la disciplina de l’automobilisme que es practica amb aquest vehicle, sol ser el primer tipus de competició a la quals els aspirants a pilots participen, normalment, a edats molt primerenques. Els circuits de karting presenten una longitud d’entre 600 i 1.700 metres de longitud i una amplada d’entre 8 i 15 metres. In this project, an explanation is first made about telemetry and the world around it, passing through its history, the state of art, and others. Secondly, a study is done on the application of telemetry in a competition kart, where a description of the device used is done with the corresponding software. Telemetry is a technology that allows the measurement and remote control of physical or chemical variables through data transferred to a control plant. Shipping information to the operator in a telemetry system is usually done via wireless communication, although it can also be done by other media (telephone, computer networks, optical fiber, etc.). Telemetry systems receive the instructions and data required to operate from a control center or from an Internet viewing platform. The word karting refers to the competition of karts, so first we will define what a kart is. A kart is a single-seat motor vehicle, with no roof, suspensions, or bodywork, but with four aligned wheels. The two front wheels control the direction, and the rear wheels transmit the engine power. Because of the characteristics of a kart, we have karting, the discipline of motor racing that is practiced with this vehicle, is usually the first type of competition that aspiring pilots participate in at an early age. Karting circuits have a length of between 600 and 1700 meters in length and a width of between 8 and 15 meters.

L’objectiu principal de l’entorn gràfic per al sistema de telemetria de vehicles de Dynamics UPC Manresa és assolir un correcte tractament i posterior visualització de les dades del vehicle provinents de la telemetria de l’equip, possible gràcies a l’ASTA (Automatic System of Telemetry for Automobiles). Per aconseguir-ho, s’ha dissenyat un software el qual consta de dos grans blocs; la visualització de dades en temps real i l’anàlisi de les dades emmagatzemades al núvol. El projecte està desenvolupat sobre l’entorn de programació de JavaScript Node.js, de codi obert, utilitzant el framework Electron per desenvolupar una aplicació d’escriptori responsive i multiplataforma usant tecnologies web (JavaScript, HTML i CSS). El projecte compta amb una base de dades al núvol, implementada en MongoDB. Aquesta arquitectura és la més usada per implementar aplicacions de processament de dades, ja que es tracta d’una arquitectura No-SQL, que ens assegura la màxima velocitat a l’hora d’inserir dades. Un altre dels aspectes essencials pels quals fer servir MongoDB és que està implementada en JavaScript, com la resta del projecte. La base de dades és al núvol, així que l’únic requisit per poder accedir a elles és tenir una connexió a Internet, obtenint sempre les dades actualitzades i simplificant molt l’ús del software. El objetivo principal del entorno gráfico para el sistema de telemetría de vehículos de Dynamics UPC Manresa es lograr un correcto tratamiento y posterior visualización de los datos del vehículo provenientes de la telemetría del equipo, posible gracias al ASTA (Automatic System of Telemetry for Automobiles). Para conseguirlo, se ha diseñado un software el cual consta de dos grandes bloques; la visualización de datos en tiempo real y el análisis de los datos almacenados en la nube. El proyecto está desarrollado sobre el entorno de programación de Javascript Node.js, de código abierto, utilizando el framework Electron para desarrollar una aplicación de escritorio responsive y multiplataforma usando tecnologías web (Javascript, HTML y CSS). El proyecto cuenta con una base de datos en la nube, implementada en MongoDB. Esta arquitectura es la más usada para implementar aplicaciones de procesamiento de datos, puesto que se trata de una arquitectura No-SQL, que nos asegura la máxima velocidad en la hora de insertar datos. Otro de los aspectos esenciales por los cuales usar MongoDB es que está implementada en Javascript, como el resto del proyecto. La base de datos es en la nube, así que el único requisito para poder acceder a ellas es tener una conexión a Internet, obteniendo siempre los datos actualizados y simplificando mucho el uso del software. The main objective of the graphical environment for the Dynamics’ UPC Manresa vehicles telemetry system is to achieve a correct treatment and a later visualization of the data from the team’s telemetry, possible thanks to the ASTA (Automatic System of Telemetry for Automobiles). A software has been designed to reach this objective, which consists of two big blocks; the real time data visualization and the analysis of the data stored in the cloud. The project is developed in the JavaScript programming environment of Node.js, which is fully open-source, using the Electron framework to develop a responsive and multi-platform desktop application using web technologies (JavaScript, HTML and CSS). The project counts with a database on the cloud, implemented in MongoDB. This architecture is the most used when it comes to implementing data processing applications, as its No-SQL architecture ensures the maximum velocity when inserting data. Another of the essential aspects for using MongoDB is that it is fully implemented in JavaScript, and so it is the rest of the project. The database is on the cloud, which means that the only requirement in order to access it is having an Internet connection, obtaining always the data actualized and simplifying substantially the use of the software.

En l’època actual, els softwares emprats en el sector de la telemetria són l’eina fonamental per representar la quantitat ingent de dades que s’obtenen dels aparells de mesura. Aquesta tecnologia és coneguda sobre tot pel món de l’alta automoció, encara que es pot emprar en qualsevol sector. Els programes i eines que es veuran durant l’estudi estan enfocats íntegrament al sector del motociclisme de nivell mitjà ( per sota de Moto3 ). L’objectiu és modernitzar aquesta tecnologia segons la demana actual dels propis usuaris mitjançant un nou software. La primera part d’aquest treball es va enfocar en realitzar un estudi sobre els softwares de telemetria que hi havia al mercat, definint totes les seves funcionalitats, costos d’adquisició i relacions amb sistemes externs. Coneguda la situació actual del mercat, es van analitzar tant els equips de competició a nivell nacional d’Espanya com el tipus d’usuari que presentaven. Es va computar quants equips utilitzaven aquesta tecnologia i quin tipus d’usuaris tenien relació directe o indirecte amb aquest sector. Finalitzada aquesta part, es va realitzar l’estudi previ del nou software: característiques heretades d’altres softwares, noves característiques, estructura interna... tot en contacte directe amb telemètrics en actiu actualment. Una vegada realitzada la part prèvia al desenvolupament, es va realitzar l’estudi de viabilitat econòmica juntament amb les consideracions dels aspectes legals. Finalment es va passar a la realització del plantejament de la solució final amb uns prototips de la interfície que van ser utilitzats per a fer proves de concepte amb telemètrics d’equips per veure millores i funcionalitats noves a tenir en compte. Al acabar aquesta fase es va decidir tancar l’avantprojecte deixant tot preparat per a la realització de la solució final física que serà la continuació d’aquesta memòria

El perquè d’aquest projecte neix amb la necessitat que l’equip Dynamics UPC Manresa pugui visualitzar la informació del monoplaça quan aquest està en marxa. Per aquest motiu, en aquest treball es pretén crear un sistema capaç de transmetre i emmagatzemar les dades recopilades al vehicle. I alhora reproduir la informació en un portal web. El projecte transfereix la informació del monoplaça fora d’aquest a través d’un sistema sense fils. En aquest punt, es tracten les dades per tal d’emmagatzemar-les, o bé, visualitzar-les a mesura que aquestes es transmetin. El treball presenta sis parts diferenciades. Inicialment, es posa en context el projecte, dins la competició i equip. Seguidament, s’identifiquen els elements necessaris fent i, mitjançant una comparativa s’escull la millor opció per a cada cas. Posteriorment, s’explica el funcionament de tot el projecte, dividit en tres seccions diferenciades segons la seva situació. El sistema a l’interior del vehicle, el sistema de comunicació entre antenes i finalment el sistema ubicat a l’exterior del vehicle. A continuació es fa una anàlisi del cost econòmic i una avaluació dels resultats obtinguts. Finalment, s’exposen les millores a realitzar en el projecte en un futur. En referència al funcionament del projecte de forma resumida des que la informació del monoplaça es recopila a través dels busos CAN. Aquestes dades arriben a un ordinador Raspberry Pi Tx que les tracta per enviar-les a una altre Raspberry Pi Rx. Aquesta transferència de informació es realitza mitjançant dues d’antenes Wi-Fi, una situada a l’interior del monoplaça i l’altre, juntament amb la Raspberry Pi Rx, a on es desitgi rebre les dades. Un cop es reben les dades, la Raspberry Pi Rx les emmagatzema a una memòria USB per a futurs estudis i alhora, visualitzen a través d’un portal web.