डिस्पोज़ेबल ई-सिगरेट पर वेबसाइट होस्ट करना

 (bogdanthegeek.github.io)
28 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2025-09-16 | अभी कोई टिप्पणी नहीं है. | WhatsApp पर शेयर करें
  • डिस्पोज़ेबल ई-सिगरेट में लगे लो-परफॉर्मेंस ARM Cortex-M0+ माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके वेब सर्वर चलाने वाला एक प्रयोगात्मक प्रोजेक्ट
  • 24KiB फ्लैश और 3KiB RAM वाले PUYA के PY32F002B चिप का विश्लेषण किया गया, और SLIP तरीके से नेटवर्क कनेक्शन लागू किया गया
  • Semihosting, SLIP प्रोटोकॉल और uIP TCP/IP स्टैक का उपयोग करके वर्चुअल tty के जरिए TCP/IP संचार और HTTP सर्वर फ़ंक्शन को पोर्ट किया गया
  • शुरुआत में यह बहुत धीमा था, लेकिन बफ़र ऑप्टिमाइज़ेशन और डेटा प्रोसेसिंग में सुधार के जरिए रिस्पॉन्स और पेज लोडिंग स्पीड में बड़ा सुधार किया गया
  • कम मेमोरी वाले वातावरण में भी डायनेमिक सर्वर कोड चलाना और API endpoint उपलब्ध कराना संभव किया गया
  • कोड वितरित किया जा रहा है, व्यावहारिक होस्टिंग संभव है, लेकिन मेमोरी जैसी संसाधन सीमाएँ काफ़ी हैं

प्रस्तावना

  • पहले यह स्पष्ट कर दूँ कि यह लेख डिस्पोज़ेबल ई-सिगरेट पर सीधे चलने वाले वेब सर्वर से सर्व नहीं किया जा रहा, बल्कि वही सामग्री एक अलग सर्वर से दी जा रही है
  • वास्तविक डेमो http://ewaste.fka.wtf/ पर देखा जा सकता है

पृष्ठभूमि

  • पिछले कुछ वर्षों से बैटरियों को रीयूज़ करने के उद्देश्य से परिचितों से डिस्पोज़ेबल ई-सिगरेट इकट्ठी की गईं
  • हाल में डिस्पोज़ेबल ई-सिगरेट डिवाइस धीरे-धीरे अधिक उन्नत होने लगीं, और उनमें USB-C तथा रीचार्जेबल बैटरी आने लगी, जिसने रुचि जगाई
  • उन्हें खोलते समय PUYA नाम वाला फ्लैश चिप-इंटीग्रेटेड ARM Cortex-M0+ माइक्रोकंट्रोलर मिला, जो कम-कीमत माइक्रोकंट्रोलर के रूप में काफ़ी जाना जाता है
  • ऐसे माइक्रोकंट्रोलर कई मॉडलों से इकट्ठे किए गए, और डिबग पिन लेबलिंग होने के कारण उनका विश्लेषण आसान रहा

उपयोग किया गया हार्डवेयर

  • चिप पर PUYA C642F15 अंकित था, लेकिन वास्तविकता में इसे PY32F002B परिवार का माना गया
  • मुख्य विनिर्देश:
    • 24MHz Cortex-M0+ कोर
    • 24KiB फ्लैश
    • 3KiB RAM
    • कई परिधीय मौजूद हैं, लेकिन इस प्रोजेक्ट में उनका उपयोग नहीं किया गया
  • सामान्य स्मार्टफोन की तुलना में प्रदर्शन कम है, लेकिन एम्बेडेड वातावरण में सरल वेब सर्वर बनाना पूरी तरह संभव है

नेटवर्क कनेक्शन

  • यह पहला विचार नहीं था, लेकिन semihosting की अवधारणा पर प्रयोग करते हुए वेब सर्वर चलाने का विचार आया
  • Semihosting, embedded ARM पर syscall की नकल करने का एक तरीका है
    • रजिस्टर में वैल्यू/पॉइंटर डालकर breakpoint कॉल करने पर डिबगर उसे समझकर संबंधित काम करता है
    • आम तौर पर इसका उपयोग लॉग भेजने के लिए होता है, लेकिन द्विदिश डेटा संचार भी संभव है
  • USB serial डिवाइस SLIP (Serial Line Internet Protocol) प्रोटोकॉल को सपोर्ट करते हैं, इसलिए उन्हें नेटवर्क इंटरफ़ेस के रूप में इस्तेमाल किया गया
  • Linux (और कुछ macOS) पर slattach और socat आदि की मदद से वर्चुअल tty के माध्यम से SLIP नेटवर्क वातावरण बनाया गया 
    pyocd gdb -S -O semihost_console_type=telnet -T $(PORT) $(PYOCDFLAGS) &  
socat PTY,link=$(TTY),raw,echo=0 TCP:localhost:$(PORT),nodelay &  
sudo slattach -L -p slip -s 115200 $(TTY) &  
sudo ip addr add 192.168.190.1 peer 192.168.190.2/24 dev sl0  
sudo ip link set mtu 1500 up dev sl0
  • TCP/IP स्टैक के रूप में uIP चुना गया, क्योंकि यह बहुत छोटा है, RTOS की आवश्यकता नहीं होती, और पोर्ट करना आसान है
  • uIP उदाहरणों में मौजूद HTTP सर्वर का उपयोग किया गया, और SLIP कोड को semihosting तरीके के अनुसार पोर्ट करके वेब सर्वर सफलतापूर्वक चलाया गया
  • ARM आर्किटेक्चर पर 16-बिट alignment समस्या होने के कारण filesystem generation script में बदलाव किए गए और Perl के जरिए कन्वर्ज़न प्रोसेस किया गया

गति अनुकूलन

  • शुरुआती अवस्था में ping 1.5 सेकंड, 50% पैकेट लॉस और पेज लोडिंग में 20 सेकंड से अधिक समय लगता था, यानी प्रतिक्रिया बहुत धीमी थी
  • कारण था बाइट-स्तरीय I/O का भारी overhead
  • 3KiB RAM का सक्रिय उपयोग करते हुए ring buffer जोड़ा गया, और SLIP फ़ंक्शन को बैच में डेटा देने वाली संरचना बनाई गई
  • राइट ऑपरेशन भी बैच में विभाजित करके भेजे गए, जिससे तेज़ cleanup संभव हुआ
  • ऑप्टिमाइज़ेशन के बाद ping 20ms, बिना लॉस, पेज लोडिंग 160ms हासिल की गई
  • कुल RAM और फ्लैश उपयोग:
    • फ्लैश: 24KB में से 5,116B(20.82%)
    • RAM: 3KB में से 1,380B(44.92%)
  • पूरे ब्लॉग की सामग्री भी बिना दिक्कत सर्व की जा सकने वाली क्षमता में है, और सर्वर-साइड C कोड चलाना भी संभव है

अन्य फ़ीचर और निष्कर्ष

  • API endpoint सीधे लागू किया गया, जो मुख्य पेज के अनुरोधों की संख्या और माइक्रोकंट्रोलर का unique ID लौटाता है
  • यह अत्यंत कम-क्षमता वाले हार्डवेयर और न्यूनतम मेमोरी पर डायनेमिक वेब सर्वर और API तक लागू करने का एक प्रयोग है

संदर्भ

संबंधित पढ़ाई

अभी कोई टिप्पणी नहीं है.

अभी कोई टिप्पणी नहीं है.