Project Patchouli: ओपन सोर्स इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन ड्रॉइंग टैबलेट हार्डवेयर

• Project Patchouli एक ऐसा प्रोजेक्ट है जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन (EMR) आधारित ड्रॉइंग टैबलेट हार्डवेयर को ओपन सोर्स रूप में लागू करता है, जिसमें coil array, RF front-end, और digital signal processing algorithms शामिल हैं
• commercial components पर आधारित डिज़ाइन के ज़रिए यह कई निर्माताओं के pen के साथ compatible है और ultra-low-latency input performance देता है
• दस्तावेज़ EMR तकनीक के यांत्रिक सिद्धांत, circuit implementation, signal processing, pen protocol आदि को व्यापक रूप से कवर करते हैं
• प्रोजेक्ट को NLnet Foundation NGI Zero Core Fund का समर्थन प्राप्त है, और code व hardware GitLab पर सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं
• hardware को CERN-OHL-S, software को GPLv3, और दस्तावेज़ों को CC BY 4.0 लाइसेंस के तहत वितरित किया गया है, जिससे ओपन सोर्स हार्डवेयर ecosystem के विस्तार में योगदान मिलता है

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प्रोजेक्ट अवलोकन

• Project Patchouli एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन (EMR) pen tablet hardware implementation है, जिसे ओपन सोर्स रूप में जारी किया गया है
  • इसके घटकों में coil array, commercial components आधारित RF front-end, और digital signal processing algorithms शामिल हैं
  • यह विभिन्न निर्माताओं के commercial pen के साथ compatible है, इसलिए इसे custom hardware projects में लागू किया जा सकता है
• प्रोजेक्ट का लक्ष्य EMR तकनीक के working mechanism, circuit design, signal processing, pen protocol को व्यवस्थित रूप से दस्तावेज़ित करना है
• प्रोजेक्ट का code और hardware repository GitLab पर उपलब्ध है

विकास इतिहास

• जनवरी 2024: प्रोजेक्ट शुरू हुआ
• मार्च 2024: छोटे hardware prototype का सफलतापूर्वक परीक्षण पूरा हुआ
• जनवरी 2025: documentation pages को Read the Docs पर होस्ट किया गया

कम्युनिटी और भागीदारी

• प्रोजेक्ट maintainer से [e-mail] के माध्यम से संपर्क किया जा सकता है
• सार्वजनिक Discord server के ज़रिए कम्युनिटी में भाग लिया जा सकता है
• प्रोजेक्ट lead हैं Yukidama

समर्थन

• इस प्रोजेक्ट को NLnet Foundation NGI Zero Core Fund का समर्थन प्राप्त है
• समर्थन से जुड़ी जानकारी NLnet के Project Patchouli page पर देखी जा सकती है

लाइसेंस

• दस्तावेज़ और resource files पर Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) लाइसेंस लागू है
• hardware design पर CERN Open Source Hardware License (CERN-OHL-S) लागू है
  • लाइसेंस की प्रति source repository में शामिल है, और ohwr.org पर user guide उपलब्ध है
• program code को GPLv3 लाइसेंस के तहत वितरित किया जाता है
• प्रोजेक्ट फिलहाल सक्रिय रूप से विकासाधीन है

तकनीकी दस्तावेज़ संरचना

• Implementation: getting started guide, position estimation, peak interpolation, physical simulation, scan rate optimization आदि विस्तृत तकनीकी विषय शामिल
• RE - Integrated Circuits: WACOM और Hanvon जैसे प्रमुख tablet controller chips के pinout, models, और reference materials शामिल
• RE - Systems: WACOM Graphire, Intuos, Bamboo, XP-Pen, Huion जैसे विभिन्न commercial systems के working theory और data link analysis शामिल
• Back-side Shielding, Envelope Detection Receiver, Scan Rate Optimization जैसे hardware implementation के विस्तृत विषय शामिल
• Terminologies और PCB Scans सेक्शन के माध्यम से terminology definitions और circuit board scan materials उपलब्ध हैं

तकनीकी विशेषताएँ

• ultra-low-latency pen input को लक्ष्य बनाकर तैयार किया गया डिज़ाइन
• commercial components आधारित RF front-end के माध्यम से accessibility और reproducibility सुनिश्चित
• digital signal processing algorithms के ज़रिए सटीक position detection और pressure sensing का समर्थन
• विभिन्न निर्माताओं के pen के साथ compatibility के माध्यम से एक general-purpose EMR platform बनाने की संभावना प्रस्तुत

दस्तावेज़ निर्माण परिवेश

• दस्तावेज़ MkDocs में लिखे गए हैं, और Read the Docs के sphinx_rtd_theme का उपयोग करके वितरित किए गए हैं

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Hacker News की राय

• एक software engineer के रूप में ऐसे hardware projects को देखकर फिर से स्कूल लौटकर electronics engineering सीखने का मन करता है
  Arduino या Raspberry Pi के साथ कुछ आसान electronics experiments किए हैं, लेकिन यह बिल्कुल अलग स्तर का है
  वीडियो के आखिर में LCD modification वाला दृश्य सच में बहुत प्रभावशाली था (YouTube लिंक)
  अगर किसी ने इस तरह का रास्ता अपनाया है, तो सीखने के लिए कौन-सा path या project recommend करेंगे, यह जानना चाहूंगा

  • सच कहूँ तो मैं Horowitz और Hill की The Art of Electronics किताब recommend करूंगा
    अगर 3 महीने तक रोज़ 1 घंटा लगाएँ, तो ज़्यादातर EE majors से भी electronic circuits की समझ बेहतर हो जाएगी
    एक breadboard और components खरीदकर खुद circuits बनाना शुरू कर सकते हैं
    सच में, basics समझ आ जाएँ तो काम करने वाला circuit बनाना इतना मुश्किल नहीं होता
    Chinese consumer electronics खोलकर देखें तो उनमें ज़्यादातर microcontroller और कुछ components ही होते हैं
    electronics engineering को ‘सिर्फ university में की जाने वाली कठिन चीज़’ मानना पश्चिमी सांस्कृतिक bias के काफ़ी करीब है
    असली electronics engineering का core यह है कि हर environment में 100% reliability वाली design बनाई जाए
  • बहुत गहराई में जाने से पहले, soldering के बिना तुरंत experiment किए जा सकने वाले open source hardware (OSHW) projects पहले देखना बेहतर होगा
    CrowdSupply जैसी जगहों पर मज़ेदार और उपयोगी products मिल सकते हैं
    खुद PCB design करके बनवाना भी अच्छा है, लेकिन पहले market में किस तरह के ideas मौजूद हैं, यह देखना ज़्यादा फ़ायदेमंद है
  • मैं किताबों या lectures की बजाय टूटे हुए devices को खोलकर सीखने की सलाह दूँगा
    service manuals ढूँढें, competing products के PCB patterns की तुलना करें, और समझें कि A को B में बदलने वाली circuit design approach कैसे काम करती है
    कुछ साल ऐसा करते रहें, तो device खोले बिना भी उसके अंदरूनी ढाँचे की कल्पना कर पाएँगे
    hardware design, software की तरह, एक iterative process है, लेकिन फ़र्क यह है कि हर iteration में पैसे लगते हैं
  • 40 साल पहले जब मैं computer engineering पढ़ रहा था, तब hardware को न समझ पाने से काफ़ी निराशा होती थी, इसलिए electronics engineering सीखना सच में सही फ़ैसला लगा
    hardware और software की सीमा कृत्रिम है
    उदाहरण के लिए, CPU का microcode hardware है या software?
    इस समझ की वजह से अब दोनों तरफ़ के engineers से बात करते समय कहीं व्यापक नज़रिया मिलता है

• Touhou wiki के Patchouli Knowledge character का ज़िक्र देखकर अच्छा लगा
  project intro वीडियो में ZUN के original track का remix सुनाई देना भी दिलचस्प था
  दुनिया के लिए उपयोगी open source electronics बनाने वाले weeb developers को मेरा समर्थन

  • HN पर जब भी Touhou की बात आती है, अच्छा लगता है
    2000s में बड़े हुए hacker generation के कुछ लोगों के लिए यह काफ़ी परिचित culture है

• YouTube परिचय वीडियो तकनीकी explanation बहुत अच्छी तरह देता है
  आखिर में Panasonic CF RZ में modification वाला हिस्सा सच में चौंकाने वाला है

  • वीडियो की production quality यक़ीन करना मुश्किल हो, इतनी ऊँची है
    Yukidama को सलाम

• हाल में मैंने documents को ‘manual’ नहीं बल्कि interface की तरह देखना शुरू किया है
  documentation का इस्तेमाल मुश्किल होना वैसा ही है जैसे किसी product का UI खराब होना
  इसलिए docs लिखते समय मैं उदाहरण पहले और explanation बाद में रखता हूँ, और cognitive load कम करने के लिए repetition की अनुमति देता हूँ
  मैं कोशिश करता हूँ कि एक page पर सिर्फ़ एक ही idea रहे
  मैं पाठक को expert नहीं बल्कि सबसे ज़्यादा उलझे हुए user की तरह मानकर लिखता हूँ
  सोचता हूँ, क्या documentation को भी UX की तरह test किया जा सकता है?

  • documentation एक ही रूप में नहीं होती
    अलग-अलग user types के हिसाब से बँटा हुआ documentation structure model चाहिए
    Diátaxis framework इसके लिए अच्छा reference है
  • हर documentation हर व्यक्ति के लिए नहीं होती
    page आखिरकार printed manual का digital version भर है

• कुछ Wacom tablets pen और उँगली दोनों से input support करते हैं, बिल्कुल touchpad की तरह
  सोच रहा हूँ कि इस touchpad feature को open source में implement किया जा सकता है या नहीं
  जानकारी के लिए, Canada का Ploopy Trackpad नाम का एक open source trackpad भी है (product page)

• सोच रहा हूँ कि यह तकनीक patent issues में फँसती है या नहीं
  3D mouse implementation में भी दिलचस्पी है

  • Wacom के प्रमुख patents अब expire हो चुके हैं, इसलिए अब competition काफ़ी तेज़ है और कीमतें भी बहुत गिर गई हैं
    फिर भी Apple अब तक active pen क्यों इस्तेमाल करता है, यह सवाल बना हुआ है
    शायद MFi certification fees जैसी rent-seeking वजहें हों

• क्या कोई काम के लिए drawing tablet इस्तेमाल करता है?
  मैंने एक सस्ता Wacom tablet खरीदा था, और ideas की sketching या code design से पहले concepts व्यवस्थित करने में यह बहुत उपयोगी निकला

  • मैं कई सालों से Wacom Intuos S को mouse replacement की तरह इस्तेमाल कर रहा हूँ
    इसे ‘relative mode’ में सेट करके mouse की तरह चलाता हूँ, और pen button पर click map कर रखा है
    कलाई पर कम दबाव पड़ता है और accuracy और speed दोनों काफ़ी बेहतर हैं
    keyboard के साथ switch करना भी तेज़ है, और यह लगभग कोई जगह नहीं लेता
    Linux पर यह पूरी तरह काम करता है
  • पुराने Flash animation work के दौरान उँगलियों में RSI होने के बाद से मैंने mouse छोड़ दिया
    हालाँकि games या कुछ apps के UI constraints की वजह से थोड़ी असुविधा होती है
    laptop dock करते समय driver restart करना पड़े, यह झंझट भी है
  • बचपन से ही stylus और tablet मुझे आकर्षित करते रहे हैं
    PenPoint OS और NeXTstep साथ इस्तेमाल करने वाला दौर मुझे computing का golden age लगता है
    आज भी Wacom One, Galaxy Book 3 जैसे devices पर sketching और note-taking करता हूँ
    Wick Editor जैसे tools भी recommend करूंगा
  • मैं Wacom Intuos को MacOS और Linux दोनों में mouse replacement की तरह इस्तेमाल करता हूँ
    pen mode में यह ergonomically कहीं ज़्यादा आरामदायक है, और wrist pain लगभग गायब हो गया है
    लेकिन Bluetooth पर battery life कम मिलती है, और Wayland में customization सीमित है
  • Wacom ने पुराने Intuos के लिए macOS driver support बंद कर दिया, इसलिए मुझे पुराने driver version पर वापस जाना पड़ा
    अगर वह भी काम करना बंद कर दे, तो शायद iPad पर switch करूँगा

• यह project Pompyboard नाम के Hall effect sensor आधारित open source tablet जैसा लगता है
  इसे osu! rhythm game streamer की stream में demo किया गया था (YouTube लिंक)

  • यह सच में पूरी functionality level तक पहुँचा है या नहीं, इस पर शक है
    200 sensors को 8000Hz पर read करके accurate position निकालना आसान नहीं है
    pen touch detection या button input भी संभव है या नहीं, यह भी जानना है
    osu! के लिए ठीक हो सकता है, लेकिन drawing use-case के लिए शायद काफ़ी न हो

• project इतना शानदार लगा कि मैंने इसे अपनी side project list में जोड़ लिया
  एक पुराने 27-inch iMac (2009) को Raspberry Pi से चलाकर display modification आज़माने का सोच रहा हूँ

• Scan Rate Optimization सेक्शन का प्यारा diagram मुझे बहुत पसंद आया