کالبدشکافی و بررسی قطعات Project Tango

دستگاه Project Tango در واقع یه مجموعه دوربین و سنسوره که روی یه گوشی اندرویدی سوار شده. گوگل اطلاعات خیلی زیادی از سخت‌افزارش منتشر نکرده، ولی ما یه سری جزئیات جالب ازش پیدا کردیم:

← پردازنده چهار هسته‌ای Snapdragon 800 کوالکام با فرکانس 2.3 گیگاهرتز و 2 گیگابایت رم LPDDR3.

← حافظه داخلی 64 گیگابایتی که می‌تونی با کارت حافظه microSD ارتقاش بدی.

← صفحه نمایش 5 اینچی از نوع LCD.

← مجموعه شتاب‌سنج، ژیروسکوپ و قطب‌نمای 9 محوره برای ردیابی دقیق حرکت.

و البته بخش هیجان‌انگیز ماجرا یعنی مجموعه سنسورهای عمق‌سنج: یه پروژکتور مادون قرمز، یه دوربین پشتی 4 مگاپیکسلی RGB/IR و یه دوربین فیش‌آی با زاویه دید 180 درجه.

با اینکه گوگل عاشق فضاهای ابریه، ولی اتصال فیزیکی سخت‌افزارها رو اصلا فراموش نکرده. روی بدنه این دستگاه چندتا درگاه مختلف می‌بینیم که خوشبختانه هیچ درپوش پلاستیکی مزاحمی روشون نیست:

← درگاه Micro HDMI برای انتقال تصویر.

← درگاه Micro-USB برای شارژ و کارهای معمولی.

← درگاه پرسرعت USB 3.0 برای انتقال سریع دیتا.

← و یه شبکه کوچیک میکروفون برای ضبط صدا.

برای باز کردن قاب پشتی و رسیدن به باتری، فقط کافیه از ناخنت استفاده کنی و قاب رو به راحتی جدا کنی. قاب که باز شد، باتری رو خیلی راحت دربیار. گوگل تمام تمرکزش رو روی قدرت پردازشی قطعات داخلی گذاشته و اینجا خبری از بدنه‌های فلزی یکپارچه یا لبه‌های تراش‌خورده عجیب‌وغریب نیست. زیر قاب یه باتری غول‌پیکر 3000 میلی‌آمپر ساعتی داریم که جون می‌ده برای تست‌های سنگین توسعه‌دهنده‌ها.

شاید 3000 میلی‌آمپر برای یه گوشی عادی زیاد باشه، ولی با توجه به حضور پردازنده‌های مخصوص تصویربرداری سه‌بعدی، اگه مصرفشون بهینه‌سازی نشده بود، قطعا به باتری خیلی بزرگ‌تری نیاز داشتیم.

با برداشتن باتری، مستقیم و بدون دردسر به مادربرد می‌رسیم. علاوه بر اون، دسترسی به شیارهای سیم‌کارت و کارت حافظه هم خیلی راحت می‌شه. این نوع طراحی باعث می‌شه مکانیزم خروج کارت‌ها هیچ قطعه متحرکی نداشته باشه و در نتیجه احتمال خرابی به صفر برسه. حالا چندتا پیچ رو باز کن و با یه ابزار بازکننده پلاستیکی، مادربرد رو آزاد کن.

جالبه که هیچ اثری از چسب تو این بخش نیست؛ فقط یه اسپیکر می‌بینیم که با پین‌های فشاری خیلی تمیز روی فریم میانی نشسته.

← فریم میانی این دستگاه، چندتا آنتن داخلی رو هم تو خودش جا داده که اونا هم خیلی بی‌دردسر و با اتصال‌های فنری روی برد می‌شینن.

حالا فقط کافیه چندتا فلت اتصال رو جدا کنی و چسب‌های کوچیک رو برداری تا مادربرد کاملا آزاد بشه. هدف اصلی این دستگاه اینه که تکنولوژی‌های خفن کنسول‌های بازی یا ربات‌های کاوشگر رو تو یه پلتفرم موبایلی پیاده کنه.

به همین خاطر، وقتش رو صرف طراحی‌های ظریف و باریک نکرده و قطعات رو تو ساده‌ترین حالت ممکن کنار هم چیده. تا اینجا، این یکی از راحت‌ترین دستگاه‌هایی بوده که بازش کردیم و خیلی خوب می‌تونه الگوی تعمیرپذیری برای بقیه شرکت‌ها باشه. روی مجموعه صفحه نمایش 5 اینچی هم، کنترلر لمسی Synaptics ClearPad سری 3 به چشم می‌خوره.

اول اسپیکر مکالمه رو که با یه چسب خیلی ضعیف سر جاش مونده، جدا می‌کنیم. شماره‌سریال‌های روی این قطعات سفارشی خیلی عجیبن و اطلاعات خاصی ازشون به دست نمیاد. حالا بریم سراغ دو تا دوربین خفن که مثل دو تا چشم نگاهمون می‌کنن. دوربین سلفی یه زاویه دید 120 درجه داره که تقریبا شبیه به میدان دید و تشخیص عمق چشم انسانه. یعنی وقتی سلفی می‌گیری، این دوربین قشنگ می‌تونه عمق تصویر رو درک کنه.

دوربین اصلی دستگاه هم یه سنسور 4 مگاپیکسلی OmniVision دوگانه‌ست که هم برای عکس و فیلم باکیفیت و هم برای تشخیص عمق با سنسور مادون قرمز استفاده می‌شه.

این هم از آخرین لنز مجموعه دوربین‌ها. اینجا با یه لنز فیش‌آی (Fisheye) طرفیم که روی یه سنسور کم‌مصرف سوار شده. این لنز فیش‌آی زاویه دید وسیع 180 درجه به دستگاه می‌ده. سنسور هم طوری تنظیم شده تا تصاویر سیاه‌وسفید رو برای ردیابی حرکتی (Motion Tracking) ثبت کنه.

اینجا یه قطعه مسی بزرگ می‌بینیم که برای اتصال به زمین (Ground) و دفع حرارت سنسورهای پایینی استفاده می‌شه. ظاهرا این قسمت موقع کار حسابی داغ می‌کنه...

...و دلیلش هم پیدا کردیم؛ یه پروژکتور مادون قرمز! داخل این جعبه کوچیک شیشه‌ای، یه سری ال‌ای‌دی مادون قرمز قرار گرفته که برای یه گوشی هوشمند، قدرت خیلی بالایی دارن.

تصمیم گرفتیم این پروژکتور رو جداگانه روشن کنیم تا ببینیم چطور کار می‌کنه. با اتصال یه ولتاژ خیلی کم و استفاده از یه دوربین حساس به مادون قرمز، نورها روی دیوار افتادن! کلی نقطه درخشان.

این شبکه‌ی نوری نشون می‌ده که این سیستم دقیقا مثل کینکت مایکروسافت کار می‌کنه. نقطه‌ها روی محیط می‌افتن و سنسور دوربین 4 مگاپیکسلی، با خوندن این نقاط، یه نقشه سه‌بعدی از محیط می‌سازه.

اینکه چطور این نقطه‌ها یه نقشه سه‌بعدی می‌سازن، کاملا بر پایه محاسبات دقیق هندسی و ریاضیه.

بریم ببینیم روی سطح رویی مادربرد چه خبره:

← رم 2 گیگابایتی Elpida که روی پردازنده کوالکام Snapdragon 800 سوار شده.

← دو تا پردازنده کمکی (Co-processor) بینایی ماشین ساخت Movidius.

← دو تا آیسی حافظه فلش کم‌مصرف 16 مگابیتی AMIC.

← تراشه ردیابی حرکت 9 محوره InvenSense (شامل ژیروسکوپ، شتاب‌سنج و قطب‌نما).

ماژول تقویت‌کننده قدرت چندبانده Skyworks برای شبکه‌های مخابراتی GSM/EDGE.

← و پردازنده قدرتمند سنسور سه‌بعدی PrimeSense Capri PS1200.

پشت مادربرد هم این قطعات رو داریم:

سنسور فشار سنج Bosch Sensortec BMP180.

← حافظه فلش 64 گیگابایتی SanDisk.

← واحد اندازه‌گیری اینرسی (IMU) مدل Bosch BMX055.

← آیسی مدیریت تغذیه کوالکام.

← یه آیسی مدیریت تغذیه دیگه از کوالکام.

صبر کن ببینم اینجا چی داریم! یه تکنولوژی دور از انتظار رو تو این برد پیدا کردیم.

← این تراشه ظاهرا همون پردازنده جدید تصویربرداری سه‌بعدی PrimeSense یعنی مدل PS1200 هست که دیدنش اینجا به دو دلیل عجیبه:

اول اینکه اپل مدتی پیش شرکت PrimeSense (سازنده سخت‌افزار کینکت) رو خریده بود و همه فکر می‌کردن این تکنولوژی فقط تو محصولات اپل استفاده می‌شه. اما ظاهرا گوگل زودتر از اپل از این قطعات تو دستگاه خودش استفاده کرده!

نکته جالب‌تر حضور تراشه Movidius هست. این شرکت به عنوان جایگزین کم‌مصرف PrimeSense برای موبایل‌ها شناخته می‌شه. حالا اینکه چرا هر دو تکنولوژی کنار هم روی این برد قرار گرفتن، واقعا جای سوال داره.

با اینکه این دستگاه یه نمونه اولیه محرمانه‌ست و دست مصرف‌کننده عادی نمی‌رسه، اما بررسی تعمیرپذیریش نشون می‌ده که ساختار یه گوشی موبایل می‌تونه چقدر ساده و بی‌دردسر باشه.

امتیاز تعمیرپذیری Project Tango: 9 از 10 (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر).

← باتری رو می‌تونی تو چند ثانیه و بدون هیچ ابزاری عوض کنی.

← فقط هفت تا پیچ کل بدنه دستگاه رو نگه داشتن.

← خیلی از قطعات مثل اسپیکرها، هر سه تا دوربین، پروژکتور مادون قرمز و مجموعه صفحه نمایش کاملا ماژولار هستن و راحت عوض می‌شن.

← بعضی قطعات مثل موتور ویبره و درگاه‌های USB روی مادربرد لحیم شدن که کار تعویضشون رو یکم سخت می‌کنه.