Autocostruzione di uno strumento per il volo

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     Cosa è il KOBO

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  • KOBO è una marca di eReader. Gli eReader sono dei tablet dotati di schermi antiriflesso ad elevata leggibilità con luce solare  , g. La tecnologia alla base degli schermi è quella della "carta elettronica" (ingl. electronic paper), conosciuta anche come e-ink o e-paper. E' questa una tecnologia di display progettata per imitare l'aspetto dell'inchiostro su un normale foglio.

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  • A differenza di un normale schermo, che usa una luce posteriore al display per illuminare i pixel, l'e-paper riflette la luce ambientale come un foglio di carta. Questa tecnologia è stata inventata nel 1996 da Joe Jacobson, fondatore diE-Ink, ed è attualmente la tecnologia più utilizzata per i più diffusi lettori eBook (per approfondimenti sulla tecnologia cliccare qui).

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  • Kobo Mini, ed il fratello appena più grande Kobo GLO, sono considerati tra gli l'eReader più piccoli, leggeri ed economici sul mercato ed allo stesso tempo idonei a fare "girare" alcuni programmi "adattati" al loro sistema operativo open source GNU/Linux , quali, nel nostro caso, il software di volo XCSoar

  • Pertanto, una volta: (i) integrato fisicamente (con quattro semplici saldature) il modulo "variometro + GPS" "BlueFlyVario_TTL_GPS_v10" e (ii) caricato via PC il software XCSoar, i KOBO, diventano sofisticati, precisi ed affidabili computer di volo, (cliccate qui per una visione di insieme delle funzionalità dello strumento) e - particolare non trascurabile - ad un costo complessivo di non oltre 110 EURO su base KOBO MINI e 30 EURO c.a. in più se su KOBO GLO.

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  • Differenze tra i due device:

  • Kobo Mini è dotato di un touchscreen antiriflesso naturale da 5″ E Ink touchscreen con risoluzione 800×600, a 16 livelli di grigio, Wi-Fi integrato, 2 GB di memoria di massa e pesa 134 grammi. 

  • Kobo GLO, di dimensione (114 x 157 x 10 mm) è dotato di un touchscreen antiriflesso naturale da 6″ XGA Pearl E Ink, con risoluzione 1024×768 a 16 livelli di grigio, Wi-Fi integrato, 2 GB di memoria di massa espandibile fino a 32GB, con carta Micro SD e illuminazione a 5 micro-led "Comfort Light". Pesa 185 grammi. 

  • ATTENZIONE: gli schermi basati su tecnologia e-paper sono delicati e soffrono pressioni e torsioni che tendono a staccare e rompere il sottilissimo stato di "carta" elettronica dal vetro, rendendo il device inutilizzabile. La dimensione più grande del GLO, a fronte di un maggiore spazio per posizionare parametri di volo. rende il device più flessibile e delicato ed occorrerà maggior cura del MINI per evitare rotture casuali. Non riparabili!!  (tipo: chiuderlo, come ho fatto io, nella sacca a faccia su, e poi sedersi sulla sacca rompendolo!!).

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  • Grazie allo schermo e-Ink (che consuma il 60% in meno c.a. di uno schermo LCD) la batteria, con GPS e Variometro sempre acceso, dura almeno 12 ore. I KOBO si ricaricano molto rapidamente (3/4 ore max per una ricarica completa) tramite una normale porta micro-USB (via PC ovvero normali caricabatterie di ogni telefono o presa in auto).

  • Per l'assemblaggio dello strumento occorre solo una modesta manualità (saldatura di 4 fili su un circuito stampato) ed un po' di attenzione nello smontare la cover posteriore (per non danneggiare lo schermo) e seguire pedissequamente i semplici passaggi di configurazione software più avanti illustrati.

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  • La procedura di montaggio e configurazione è omologa sia per il KOBO MINI che GLO. 

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  • ATTENZIONE: quanto di seguito non riduce la funzionalità dell'eReader (che continua a potere essere usato come tale) ma, naturalmente, viola i termini di garanzia del produttore del device, rendendola nulla, e sottopone lo stesso device a rischio di rotture o malfunzionamenti, qualora siate maldestri nell'effettuare smontaggio/montaggio, saldature ed installazione del software.

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  •  Acquistare il materiale necessario

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  • Si compra tutto facilmente in rete:

  • il BlueFlyVario_TTL_GPS_v10 lo trovate dal produttore (clicca qui) a circa 59 EURO (inclusa spedizione). Il modulo, per la funzioni altimetriche e barometriche si basa sul sensore MS5611-01BA, sensore altimetrico ad elevatissima risoluzione (10 cm) e di nuova di nuova generazione della Svizzera MEAS ad alta linearità che genera valori digitali di temperatura e pressione a 24 Bit . Molte informazioni aggiornate e suggerimenti di utenti sono pubblicate di continuo sulla pagina pagina FaceBooK di BlueFlyVario;

  • il KOBO, MINI o GLO sono disponibili in rete, a vari prezzi, su moltissimi siti. Le offerte variano di giorno in giorno. ATTENZIONE: la KOBO ha sospeso da qualche mese la distribuzione di KOBO MINI (sembra per un aggiornamento hardware). Le scorte disponibili nei vari magazzini stanno pertanto esaurendosi. Se non lo si trova in qualche offerta, suggerisco orientarvi su un modello usato. In rete, se digitate su Google una frase tipo "kobo mini usato" troverete decine di offerte anche a prezzi molto bassi. 

  • Guscio di copertura per il BlueFlyVario (è facoltativo, ma altamente consigliabile

    Non lo si compra. Lo si fa produrre ad uno degli ormai tantissimi service sul territorio che stampano in 3D, inviandogli per email il file: BFV_TTL_GPS_V10_Release.STL.  In poche ore il pezzo è pronto. 

  • Io ho usato uno dei centri identificabili in Italia sulla mappa interattiva  https://www.3dhubs.com/bari . Si possono scegliere vari colori. Il risultato è professionale.

  •  Assemblare il tutto: 

  •  (A) APRIRE IL KOBO 

  • Per il MINI,  basta togliere la cover estetica posteriore (a pressione) e svitare, con un cacciavite a croce piccolo, le 6 viti che bloccano la superficie di plastica sottostante (ultima immagine a destra). 

  • Per il GLO, (prime tre foto) fare leva con una carta di credito o - meglio - con un plettro da chitarra in plastica sull'intero bordo posteriore del KOBO fino a fare scattare le chiusure a click poste lungo tutto il perimetro. A questo punto la chiusura posteriore del KOBO GLO si aprirà completamente mettendo a nudo al scheda madre.

  • Alistair Dickle, il costruttore e venditore australiano del BlueFlyVario, è gentilissimo e molto efficace nel rispondere prontamente ad ogni quesito sul device (alnrelly@gmail.com) e sulla sua configurazione. Naturalmente in inglese. 

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  • E tieni conto della differenza di fuso con l'Italia, se tarda un po' a risponderti !!

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  • ATTENZIONE: su KOBO GLO agisci delicatamente, cercando di non fare leva in profondità in corrispondenza del pulsante a slitta di accensione del device.

  •  (B) INSTALLARE XCSoar 6.7.6 (release del 18 ottobre 2014) 

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  • Dopo avere fatto la copia immagine della SD CARD: 

  • copia nella SD CARD, nella directory “.kobo” il file KoboRoot.tgz - questo installa XCSoar 6.7. ATTENZIONE: la directory esiste ma, a seconda dei settaggi che hai sul PC potrebbe non vedersi in quanto "nascosta". Qui trovi le istruzioni su come eventualmente visualizzare cartelle e directory nascoste su WINDOWS o su MAC.

  • rimetti la SD CARD nello slot del KOBO;

  • spegni ed accendi il KOBO e controlla che XCSoar sia installato (partirà automaticamente all'accensione). 

  • A questo punto, dimenticati di XCSoar e proseguiamo con l'installazione del BlueFlyVario. Riprenderemo più avanti il settaggio del software. 

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  •  (C) INSTALLARE IL MODULO BlueFlayVario_TTL_GPS_V10 (release di novembre 2014) 

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  • Il KIT che avrai ricevuto per posta dall'Australia contiene:

  • (i) la scheda principale di dimensione 50mm x 17 mm

  • (ii) un piccolo pezzo di neoprene. 

  • (iii) un pezzo di PVC trasparente termo restringente, qualora si voglia installare il modulo senza farsi produrre il case con stampa 3D (per utilizzarlo inserire la scheda nell'involucro PVC - dopo avere posizionato il neoprene e riscaldare il tutto con un phon. Praticare un forellino in corrispondenza del pulsante nero di accensione.

  • (iv) un connettore DuPont con 20 cm di cavi e un connettore a 4 pin da saldare sulla basetta. ATTENZIONE: se si intende utilizzare il case 3D - cosa che consiglio -  i cavi vanno saldati direttamente sulla scheda  (come nelle foto di seguito) lasciando inutilizzati tali connettori opzionali.                                                                                                                   

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  •  (C1) PREDISPORRE IL CASE DEL KOBO 

  • Con un cacciavite o piccolo trapano devi effettuare: (i) i fori che ospiteranno le viti per fissare il Guscio di copertura (quello stampato in 3D); (ii) il foro, più grande dei precedenti,  dove passeranno i 4 cavi di collegamento tra scheda KOBO e BlueFlyVario. 

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  •  (C2) EFFETTUARE LE SALDATURE 

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  • ATTENZIONE: 

  • - posiziona il Guscio (ed i correlati fori di fissaggio) in modo che coincida la finestra laterale con la porta USB;

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  • - il foro della vite di sinistra da effettuarsi nel KOBO MINI (nella foto) coincide esattamente con un bussolotto interno che consente il fissaggio della scheda madre del KOBO. Nel mio caso ho estratto posteriormente tale bussolotto ed utilizzato il foro filettato della scheda madre per fissare la vite del Guscio. 

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  • L'altra vite è stata fissata posteriormente con un piccolo bullone.

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  • Utilizzare un saldatore a punta sottile e bassa potenza e cercare di essere rapidi per non rischiare di scaldare troppo i componenti elettronici sia del KOBO che della scheda;

  • sia sul KOBO che sulla scheda  BlueFlyVario sono indicati V+, RX, TX, ed il simbolo della MASSA.  I cavi vanno collegati così: (1) Bluefly-V+ / Kobo-V+;  (2) Bluefly-Tx / Kobo-Rx;  (3) Bluefly-Rx / Kobo-Tx;  (4) Bluefly-MASSA / Kobo-MASSA;

  • la saldatura del cavo MASSA sul KOBO può essere difficoltosa in quanto l'ampia superficie della MASSA disperdendo il calore può rendere la saldatura "fredda". Dopo alcuni tentativi ho preferito bloccare il cavo della massa a pressione sotto una delle due rondelle e viti di bloccaggio della scheda (collegate a massa - seconda foto);

  • sul BlueFly le saldature sono semplici. Tagliare i cavi a misura, inserirli nella scheda da una parte e saldare dalla parte opposta. Per decidere da che parte inserire i cavi, provate a sistemare il BlueFly nel guscio di copertura. A seconda della posizione del foro di passaggi dei cavi vedrete che la decisione è dettata dal poco spazio a disposizione per piegare i cavi e permettere al Guscio di aderire al case del KOBO

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  • XCSoar gira sia su Kobo Mini, Kobo Touch e Kobo Glo e va installato direttamente nella SD CARD che troverete facilmente una volta aperto il case. 

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  • Per sicurezza in caso fosse necessario ripristinare il software originale, estrai la SD CARD dallo slot e, con un qualsiasi lettore USB per SD CARD, fai una "copia immagine" su PC/MAC con uno dei tanti software disponibili in rete (tipo: Win32 Disk Imager per Windows ovvero direttamente Utility Disco - comando: "nuova immagine" - disponibile su ogni MAC). ATTENZIONE: "Copia Immagine" dell'intera scheda, non copia dei singoli file!!

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  • Dopo avere effettuato le saldature, accendi il KOBO e premete sul pulsante nero del BlueFly e quando compare la maschera di XCSoar premi su "FLY". Se hai fatto tutto per bene:

  • si accenderanno con lampi i Led verde e blu e muovendo in su e giù lo strumento sentirai il beep classico del variometro;

  • sulle schermo, in basso a sinistra, apparirà una scritta: "GPS NOT CONNECTED" - Non ti preoccupare, la sistemeremo con i settaggi.

  • A questo punto, sai che la connessione elettrica dovrebbe essere "OK" (se non fosse così dovrai ricontrollare le saldature ed il corretto collegamento incrociato dei cavi RX-TX). Pertanto:

  • inserisci il rettangolo di NEOPRENE sopra il sensore di pressione (il piccolo chip in metallo lucido al lato del sensore quadrato grosso GPS). Il neoprene permette la circolazione dell'aria e la rilevazione della pressione ma crea una barriera alla luce che, altrimenti altera la misurazione in maniera considerevole. Questa operazione va effettuata anche se la scheda viene allocata all'interno del Guscio di plastica, in quanto non vi è garanzia che lo stesso mascheri completamente la luce.

  • Inserisci il tutto nel tubo trasparente di PVC compreso nel pacco che hai ricevuto. RIscalda il tubo con un Phon domestico mantenendo il chip piegato di lato in modo che il pezzo di neoprene - durante il restringimento del PVC  termoretraibile - rimanga solidamente incastrato sul sensore di pressione.

  • effettua un piccolo taglio sull'interruttore nero in modo da farlo uscire dal PVC - controlla che sia libero di funzionare - applica sul taglio un pò di calore del Phon per rendere il tutto perfettamente aderente;

  • Fissa il Guscio al Kobo con le viti e chiudi il Case del Kobo. 

  • Tutto quello che segue lo farai via software.

  •  SETTAGGIO DEI PARAMETRI DI COMUNICAZIONE TRA I DEVICES

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  • Da qui in poi serve la connessione WiFi.

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  •  (D) SETTARE I PARAMETRI DI COMUNICAZIONE TRA BlueFly e KOBO

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  •  Inizializzare il KOBO / lato e-reader  (se non lo avete già fatto come e-reader prima di iniziare l'installazione del BlueFly):

  • accendi KOBO - Partirà per default XCSoaring;

  • sulla videata di partenza, clicca su "NICKEL" - avverrà un re-boot di KOBO in versione e-reader. Molto probabilmente partiranno alcune attività automatiche di aggiornamento del sistema operativo, precedute dalla richiesta di configurazione della connessione a rete WiFi. 

  • Segui tutto il processo automatico che potrebbe comportare anche molti minuti di attesa, in dipendenza della velocità di connessione del tuo accesso Internet;

  • spegni il KOBO mantenendo slittato l'interruttore fisico fino a che compare in alto la scritta "Powered OFF" (ATTENZIONE: sullo schermo del KOBO rimane visibile l'ultima videata, anche se spento. E' normale);

  • Per passare da e-reader a XcSoar dovete seguire ogni volta i passaggi descritti sopra (Nickel - spegni - accendi)

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  •  (E) SETTARE I PARAMETRI DI COMUNICAZIONE TRA BlueFly e KOBO

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  • accendi il KOBO, aspetta che si carichi XCSoar e clicca sulla modalità "FLY";

  • batti due volte con il dito sullo schermo - si aprirà il MENU'. Per ora in Inglese, poi lo modificherai nella lingua che vuoi;

  • vai su "CONFIG", poi di nuovo su "CONFIG 1/3" e passerai alla schermata "CONFIG 1/2". Vai su "DEVICES". 

  • Posizionati sul Devices "A:" e clicca in basso su "EDIT".

  • Adesso inserisci i seguenti valori selezionandoli dal menù a tendina e quando finito clicca su "OK":

    • Port: ttymxc0

    • Baud rate: 57600

    • Driver: BlueFly Vario 

    • Ignore checksum: On

  • Sulla maschera precedente clicca su "MONITOR". Comparirà una finestra con il flusso di dati che XCSoar riceve da BlueFly

  •  (F) SETTARE I PARAMETRI BASE DI BlueFly

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  • accendi KOBO - Partirà XCSoaring;

  • sulla maschera di avvio clicca su NETWORK;

  • Clicca su WiFi ON (diventerà attiva la seconda linea "WiFI" prima in grigio);

  • Clicca su WiFi e seleziona la tua rete;

  • Clicca su "TELNET SERVER" (questa azione non restituisce alcun segnale visibile)

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  • Di qui in poi serve:

  • I passaggi di seguito sembrano macchinosi, per chi non ha mai utilizzato TELNET quale protocollo di comunicazione:

  • connetti il tuo PC ad Internet (allo stesso WiFi o comunque alla stessa rete a cui ora è connesso KOBO);

  • apri il software di Scansione di Rete (nel mio caso ANGRY IP SCANNER). Lancia il software ed identifica l'IP che è stato assegnato a KOBO (scrivitelo da qualche parte). 

  • ATTENZIONE: se hai molti altri device connessi potrebbe essere complesso identificare KOBO, e può facilitarti effettuare più volte il passaggio tenendolo prima connesso e poi sconnesso e vedendo di quale IP varia la risposta.

  • Apri il Client TELNET (nel mio caso "TERMINALE"). Per non sei pratico vedi il Tutorial - ed apri una connessione TELNET con l'IP di KOBO, che hai identificato al passaggio precedente:

    • dovresti avere un "command prompt" sullo schermo del tuo Cliente TELNET che, di fatto, è diventato lo schermo del tuo KOBO (su cui "gira" LINUX)

    • Batti: "Is" e Return. Dovrebbe visualizzarsi una Directory. Questo ti dice che il collegamento TELNET è OK.

  • Inserisci o copia (solo la parte in rosso)  i seguenti comandi, uno alla volta. Battendo "Return" TELNET ti restituirà il Prompt;

    • stty ospeed 57600 ispeed 57600 -F /dev/ttymxc0

    • stty -F /dev/ttymxc0 raw 

    • echo '$BVL 50*'>/dev/ttymxc0  [setta il valore del volume del vario a 50. Altrimenti troppo forte]

    • echo '$BOF 10*'>/dev/ttymxc0

    • echo '$BOM 2*'>/dev/ttymxc0

    • cat /dev/ttymxc0

  • Hai terminato. Per uscire dal TELNET pressa sulla tastiera "ctrl C" e scrivi "exit";

  • Spegni e riaccendi il KOBO e sullo schermo di avvio di XCSoar pressa su "Reboot".

  •  UTILIZZARE LO STRUMENTO

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  •  (G) CARICARE MAPPA, TERRENO e LIMITAZIONI della propria zona di volo 

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  • Per caricare Mappe e scaricare i Log dei voli è sufficiente collegare il KOBO al PC con un cavo USB ed accenderlo in modalità e-reader (attraverso la procedura descritta più sopra). KOBO riconoscerà la connessione evi chiederà se connettervi o solo caricare la batteria. Naturalmente clicca su "connettere".

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  •  Il PC riconoscerà il KOBO come un disco esterno che potrai pertanto aprire, esplorare e dove potrai aggiungere o scaricare file su KOBO con il classico "Drag-and-Drop" nella cartella: "XCSoar Data ".

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  • Puoi caricare varie mappe, terreni e spazi aerei, selezionando poi dal menù di XCSoar quale utilizzare:

  • MAPPE:  l'Italia è suddivisa in ITALIA SUD, APPENNINI, ALPI (con vaste aree di sovrapposizione). Le mappe (file con estensione ".xcm") contengono sia la topografia che la configurazione orografica dell terreno. Scarica quella che ti interessa cliccando sul relativo nome e caricala sula cartella

  • Lo Spazio Aereo Italia - contiene tutte le varie limitazioni e restrizioni al volo sullo spazio aereo italiano. Scaricalo e caricalo sulla cartella

  • Naturalmente puoi scaricare MAPPE e SPAZI AEREI di tutto il mondo dai seguenti siti:

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  • Per visualizzare i file seguire la seguente procedura:

  • Inserire nella barra degli indirizzi di explorer il seguente link: https://qfu.free.fr/igc2kml.php

  • Usando sfoglia cercare sul computer il file che si vuole convertire

  • Salvare il file sul desktop in formato .KMLAprire il file con Google Heart.

  •  (H) SETTARE XCSoar

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  • Qui si apre un mondo, in quanto XCSoar è un software molto completo e con decine di parametri settabili. Lo stesso schermo può essere modulato con bottoni e visualizzazioni a piacere - per differenti velivoli e/o piloti e/o situazioni di volo, salvabili in configurazioni richiamabili da menù. 

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  • Di seguito alcuni link utili per chi vuole approfondire la conoscenza dello strumento.

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  •  (I) SETTARE I PARAMETRI DI BlueFly

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  • Nonostante ora Il KOBO sia ormai pronto all'uso, XCSoar è un software molto sofisticato, BlueFly altrettanto, e ci sono innumerevoli funzioni e parametri settabili per renderli adeguati al tuo stile di volo (o necessità di gara). DI seguito indicherò come operare i settaggi principali lasciando ai manuali, alle tante chat su forum ed a prove pratiche la ricerca della personalizzazione ottimale

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  • I parametri di BlueFly possono essere modificati - sempre utilizzando il protocollo di comunicazione TELNET illustrato in precedenza - seguendo le istruzioni di:

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  •  (L) VOLARE CON LO STRUMENTO

  • Io ho eliminato la cover posteriore ed ho posizionato una serie di strisce di Velcro adesivo che lo tengono perfettamente serrato alla superficie del cockpit ventrale.

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