Seorang peminat perkakasan telah berjaya mengubah vape pakai buang menjadi pelayan web yang berfungsi, menonjolkan kedua-dua keupayaan mengagumkan pengawal mikro moden dan kebimbangan alam sekitar mengenai sisa elektronik dalam produk pengguna harian.
Projek ini berpusat pada pengawal mikro PUYA PY32F002B yang ditemui di dalam peranti vaping pakai buang. Cip kecil ini, yang pada asalnya direka untuk mengawal fungsi vaping, mengandungi kuasa pengiraan yang mengejutkan dalam peranti yang dimaksudkan untuk dibuang selepas sekali guna.
Spesifikasi Mikropengawal:
- Pemproses: ARM Cortex-M0+ berjalan pada 24MHz
- Storan Flash: 24KB (20.82% digunakan dalam projek)
- RAM: 3KB (44.92% digunakan dalam projek)
- Model: PUYA PY32F002B (ditanda sebagai "PUYA C642F15")
 |
|---|
| Litar dalaman peranti vape pakai buang, menonjolkan mikropengawal yang membolehkannya berfungsi sebagai pelayan web |
Perkakasan Mengagumkan dalam Peranti Pakai Buang
Pengawal mikro yang ditemui dalam vape pakai buang mengandungi spesifikasi yang akan menjadi luar biasa beberapa dekad yang lalu. Berjalan pada 24MHz dengan 24KB storan kilat dan 3KB RAM, pemproses ARM Cortex-M0+ ini mengatasi prestasi komputer yang pernah memenuhi bilik-bilik keseluruhan. Untuk meletakkan ini dalam perspektif, peranti ini mempunyai RAM yang kurang daripada Commodore VIC-20 tahun 1980-an tetapi berjalan pada pemproses 32-bit yang 24 kali lebih pantas daripada cip era tersebut.
Cabaran kejuruteraan melibatkan penggunaan semihosting - protokol penyahpepijatan yang membolehkan sistem terbenam berkomunikasi dengan komputer hos - untuk mencipta sambungan rangkaian. Dengan menggabungkan ini dengan SLIP (Serial Line Internet Protocol), teknologi yang sama yang pernah digunakan oleh modem dial-up, pengawal mikro vape boleh menyajikan halaman web kepada pelawat di seluruh internet.
Kebimbangan Komuniti Mengenai Sisa Elektronik
Projek ini telah mencetuskan perbincangan sengit mengenai kesan alam sekitar elektronik pakai buang. Ramai pengguna menyatakan kekecewaan bahawa peranti yang mengandungi bateri boleh cas semula, penyambung USB-C, dan pengawal mikro canggih direka untuk sekali guna. Sesetengah vape pakai buang kini termasuk skrin sentuh berwarna, radio Bluetooth, dan bahkan permainan terbina dalam, menjadikan sifat pakai buang mereka kelihatan semakin tidak masuk akal.
Bateri litium sahaja mewakili pembaziran sumber yang ketara, kerana ia biasanya dibuang tanpa pernah dicas semula. Ahli komuniti telah menyatakan bahawa bateri ini, bersama dengan pengawal mikro, boleh menggerakkan banyak projek lain jika dipulihkan dan digunakan semula dengan betul.
Peranti Alternatif dan Implikasi yang Lebih Luas
Perbincangan telah berkembang melampaui vape untuk merangkumi elektronik pakai buang lain yang mengejutkan berkuasa. Dongle 4G LTE China yang mengandungi pemproses Qualcomm dengan 4GB storan dan 512MB RAM tersedia dengan harga sekitar 5 dolar Amerika Syarikat, menawarkan keupayaan yang serupa dengan komputer penuh pada sebahagian kecil kos. Peranti ini menunjukkan bagaimana kuasa pengiraan canggih telah menjadi sangat murah sehingga ia berdaya maju dari segi ekonomi untuk dibenamkan dalam produk pakai buang.
Ia hampir seperti segala-galanya yang sepadan dengan jejak pi terlebih mahal!
Peranti Pengkomputeran Alternatif Yang Murah:
- Dongle 4G LTE China UZ801: $4-5 USD
- Pemproses Qualcomm MSM8916 ( Snapdragon 410 )
- Storan 4GB eMMC
- RAM 512MB
- Modem 4G dengan sokongan dwi SIM
- Keupayaan GPS dan GPU
Prestasi dan Pencapaian Teknikal
Walaupun terdapat had perkakasan, pelayan web berasaskan vape mencapai metrik prestasi yang mengagumkan. Ujian awal menunjukkan masa tindak balas yang perlahan dengan kehilangan paket yang ketara, tetapi pengoptimuman meningkatkan prestasi secara dramatik. Selepas melaksanakan penambahbaikan penimbal, sistem mencapai masa ping 20 milisaat tanpa kehilangan paket dan boleh memuatkan halaman web lengkap dalam kira-kira 160 milisaat.
Projek ini menggunakan hanya kira-kira 20% daripada storan kilat yang tersedia dan 45% daripada RAM, meninggalkan ruang untuk fungsi tambahan. Kecekapan ini menunjukkan bahawa walaupun perkakasan yang sangat terhad boleh mencapai tugas pengiraan yang bermakna apabila dioptimumkan dengan betul.
Metrik Prestasi:
- Prestasi Awal: ~1.5 saat masa ping, 50% kehilangan paket, 20+ saat masa muat halaman
- Prestasi Dioptimumkan: 20ms masa ping, 0% kehilangan paket, 160ms masa muat halaman
- Pemindahan Data: Sehingga ~20KB/s melalui antara muka semihosting
Penyelesaian Kawal Selia dan Alam Sekitar
Beberapa negara, termasuk UK, telah mula mengharamkan vape pakai buang kerana kebimbangan alam sekitar. Walau bagaimanapun, pengilang telah bertindak balas dengan menambah port pengecasan minimum dan penyambung bukan standard, secara teknikal menjadikan peranti boleh guna semula sambil mengekalkan sifat pakai buang mereka yang berkesan.
Ahli komuniti mencadangkan pelbagai penyelesaian, termasuk sistem deposit yang serupa dengan yang digunakan untuk botol dan tin, program ambil balik mandatori untuk peruncit elektronik, dan peraturan yang memerlukan pengilang bertanggungjawab secara kekal untuk keseluruhan kitaran hayat produk mereka. Ada yang mencadangkan bahawa undang-undang sepatutnya melarang pembenaman elektronik dalam produk yang benar-benar pakai buang.
Projek ini berfungsi sebagai pencapaian teknikal yang mengagumkan dan peringatan keras tentang bagaimana keupayaan pengiraan canggih kini sangat murah sehingga ia benar-benar dibuang begitu sahaja. Walaupun pencapaian kejuruteraan layak mendapat pengiktirafan, ia juga menyerlahkan keperluan mendesak untuk dasar yang lebih baik mengenai sisa elektronik dan tanggungjawab kitaran hayat produk.