Show HN:我用1600美元的ESP32替换了价值12万美元的保龄球中心系统
摘要
一位开发者用ESP32微控制器构建了一个低成本替代方案,取代了价值12万美元的保龄球中心计分系统,总花费仅1600美元。
<p>我可能是地球上唯一拥有自己保龄球中心的SRE。这份工作的复杂程度超乎你的想象。</p><p>我和家人在中西部乡村买下了一座废弃的8道保龄球中心。我们小镇上家庭娱乐选择很少。你听说过食物沙漠吗?这就是一个娱乐沙漠。</p><p>它被废弃是有充分理由的。屋顶漏水,电力系统不断浪涌,我那70年历史的保龄球设备(至今)仍然无法完美运行。计分系统尤其让我感兴趣。这是你在比赛中观看的东西,但除此之外它就淡出了视线。结果发现这些东西非常酷,但贵得离谱。</p><p>我们的系统安装于2008年,花费了六位数。它能计算球速和轨迹,基于摄像头的球瓶检测(物体检测和三角学,在芯片上实现!),运行犯规检测、动画、摆瓶机和回球装置。就那个时代而言,非常酷。</p><p>从商业角度看,我的设施只花了10.5万美元。而用叉车替换计分系统的费用在8万到12万美元之间,取决于功能、供应商和设备年限。注意,不包括升级或服务合同,每项功能和定制都是新项目。这只是对2008年安装的系统进行一对一替换。考虑到科技世界发展之快,这令人难以置信。</p><p>替换零件价格惊人,每对球道4000美元。但等等,保龄球机器本身已经70年了,那么这个'先进'系统实际上在后面做什么?只是触发那个大旧机器的单个继电器。其他一切严格来说是机械的。与此同时,我手里拿着一张六位数的发票。我很不爽。</p><p>考虑到开源硬件、计算机视觉、实时事件流处理以及运行全球大规模产品的开源软件的状况,一定有办法自己动手。</p><p>到目前为止,我已经构建了一个等效的原型,每对球道约200美元,如果讲究一点则400美元。使用ESP32和ESPNow,搭配RS485后备方案,报告给一个树莓派球道计算机,它实际上只是redis和一个状态机,连接到用于网状网络的ESP32网关。</p><p>由于全部使用ESP32,我抽屉里有一把备用的控制器,已预刷固件或待刷。所有常见的现成硬件:微控制器连接到继电器、光耦合器和红外对射传感器,每个运行略有不同的固件。编写固件和协议才是真正的难点。</p><p>它是一个ESPNow星型拓扑网状网络:每个节点从其传感器发出事件,并接受对其控制的命令,向通过UART连接到树莓派的网关节点报告。从那里开始是事件流:接收的数据包被转换并存入redis,命令根据需要中继回网状网络。RS485作为有线后备方案,用于嘈杂的射频环境。</p><p>数据进入redis后,就是熟悉的后端/React/websocket/发布-订阅之类的东西。任何React开发者都可以构建自己的UI和保龄球动画。由于一切都在通用硬件上运行,作为业主,我几乎可以为所欲为,并拥有所有数据。维修只需五分钟;我可以在不到10分钟内更换一对球道上的设备。我敢打赌,像我这样的保龄球馆可以在一个或两个小时内从零开始运行。</p><p>我们称之为OpenLaneLink,我计划在准备就绪时开源硬件、固件和软件栈。保龄球很有趣,我想帮助像我这样的保龄球馆保持可负担性。</p><p>我讨厌供应商锁定。我不喜欢封闭系统、每次小问题都要呼叫支持、或者为我的设备支付'白标'费用。想在一个晚上搞个创战纪主题?在世纪初购买的东西里找到霓虹新拟物主题,祝你好运。</p><p>所有这些都让我烦恼。诚然,保龄球设备是小众的,但开源硬件和软件的前景令人惊叹。</p><p>感谢阅读!如果有人对更多关于这个保龄球疯狂项目的帖子感兴趣,请告诉我。</p>
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# Show HN: 我用1600美元的ESP32替换了一套12万美元的保龄球中心系统
来源:https://news.ycombinator.com/item?id=48968606
https://news.ycombinator.com/vote?id=48971269&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
感谢你发布这个帖子,它再次印证了我长期以来的想法。现在有很多机会可以用现代低成本嵌入式技术改造各类老旧系统。
大概在2019年左右,一位工程师找到我,他经营着一家小公司,专门用现代运动控制系统改造非常古老的机床——比如大型车床和刨床。他们的问题是,为了让这些系统适配新的控制器,必须对旧机器进行耗时费力的改造,有时甚至要改造进给轴电机,成本迅速攀升。这位工程师意识到,理论上可以将旧的模拟位置信号转换成现代运动控制器能够读取的信号。这样的转换器盒子几乎能让改造实现即插即用,但他没有编程能力来实现这个想法。
我们可能只用不到50美元的零件和不到50小时的开发时间就造出了转换器的第一个版本。这让我开始寻找其他类似的机会。我找到了一些,但大多是一次性项目,除非你已经在做类似的东西,否则不值得花时间。要么就是我发现机会的能力太差了!
https://news.ycombinator.com/vote?id=48974554&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
我觉得这和旧车后市场有些相似之处。Holley 的整个产品目录就是"一件东西,能让你的1960年代发动机现代化,而不用更换整个发动机"。
这种事情本质上是低销量、低利润的生意。正是这类生意,我们领域里那些野心家往往看不上。有人有需求,也有钱愿意换取解决方案。但卖化油器(或者保龄球道控制系统)没有通往世界统治的道路,所以那些有能力解决问题的人从来不会去解决这些问题。这真是可惜。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48974845&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
我曾经以为会出现一个后市场行业,用来混合动力化旧车。老式后轮驱动手动挡车听起来最容易。
在飞轮上连接一个发电机,取代起动机,然后在后差速器附近想办法塞进一个驱动电机(可能更复杂,但肯定不是不可能)。我以为一旦博世这样的公司开始为制造商生产通用电驱桥,就会有人做这个。
用一个小型锂离子电池(以及所有常见的逆变器等),它就能像本田双电机混合动力系统的手动操作版那样工作。挂到空挡,电池里的能量就能驱动后轴上的电机。如果电池电量不足,发动机可以自动启动并驱动发电机。
它永远不可能像专门设计的混合动力车那样经济,但旧手动挡车在开阔道路上通常相当经济,而在城市交通中则糟糕透顶。只针对城市燃油消耗进行优化,就能大大延长它们的使用寿命,而且还有一个额外好处:在走走停停的交通中,手动换挡变得可选。小电机就足以应付城市速度,再加上小电池,至少在我看来很便宜。
我怀疑这永远不可能成为一个简单的套件,但我本以为会有人尝试。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48975006&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
自行车已经有类似的东西了。轻便摩托车和摩托车也有电动化套件。
应该可以完全用发电机/电机替换飞轮,在每一个循环中既制动又驱动,抵消振动。然后在减速时更多发电,在加速时更多输出动力。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48974970&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
那里没有羞耻,也没有生意。
我们刚刚读了一个故事,有人不想支付市场价格,于是自己动手了。
有些公司做保龄球设备,你可以付钱给他们做维护。
这些公司里有一家进了世界500强吗?没有,而且经营这些公司的人以及楼主所做的……他不想支付市场价格。
嗯,是的,如果你是一名软件工程师,能接线并编程几个ESP,有自己的保龄球馆,还有空余时间,那么那些公司的报价确实是过高了。
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这只是缺乏竞争压力。我敢打赌,如果你去调查,会发现只有少数几家供应商把持着保龄球市场的份额。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48976340&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
> 现在有很多机会可以用现代低成本嵌入式技术改造各类老旧系统。
我觉得可以把"老旧"去掉。
举个例子:有朋友在剧院和音乐场馆做工程师。(DMX) 设备的成本高得离谱。有些灯具、支架或控制器贵到演出只能租用。虽然有很多情况你不能削减成本¹,但很多时候便宜一点的方案也完全够用。所以显然有很多树莓派、Arduino、ESP32 和旧安卓手机被用来处理这些事情。都是自定义的、被黑的、用胶带粘起来的解决方案。他们都确信,一个提供通用但廉价模块、允许工程师自定义的初创公司会立刻成功。尤其是如果还能购买"服务"的话。
或者另一个朋友,他安装(食品)工厂的(气候)控制系统,他用Arduino和一些简陋的web界面拼凑起来,他确信行业会欢迎一些"现成的"解决方案,让安装人员可以构建自己的硬件和用户界面。据他说,(欧盟的)这个行业建立在"锁定"之上:工厂一开始用AcmeInc的控制器,然后Acme会慢慢开始收取几乎是"敲诈"般的费用,仅仅是为了在周日晚上修点东西。
再或者,一个朋友经营一个有很多冷冻仓库的水果农场(运行数百千瓦),我和他一起用一些Arduino和家庭自动化系统拼凑了一个方案,在电价便宜或免费时控制冰柜运行。这类东西消费者级别的价格合理,但一旦电流达到工业级别,成本就暴涨。一个简单的远程控制电源开关可能就要几千欧元。我确信有成千上万的小型仓库、超市、贸易商、物流公司,可以通过用通用低成本硬件构建的"交钥匙"模块来更智能地控制他们的冰柜、加热器、水泵、增压器、干燥机等等,每年节省几百到几千欧元。
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1. 相关背景:"没有人会因为买IBM而被解雇"这个说法很普遍:如果你用了便宜800欧元的中国山寨货,演出中途出了问题,那是你的责任。但如果那台1万欧元的控制器出了问题,那就不是任何人的责任。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48976429&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
就保龄球馆而言,对于专业演出或食品安全这类事情,情况比"没有人因为买IBM而被解雇"要复杂一些。这些东西必须能够在现场条件下生存,而且不能导致数百万美元的演出票退款或食物变质。制造商对此进行测试并承担责任。廉价、自定义的模块在不出问题的时候还行,但一旦出问题,最初组装这套自定义系统的工程师可能已经不在那里修理了。当那些从未放进版本控制系统、直接烧录到这些嵌入式模块里的临时集成代码在某些奇怪的边界条件下出问题时,你会打电话给谁?楼主是SRE,对他来说没问题,但普通农民或演出操作员没有这个技能。
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> 改造非常古老的机床,配备现代运动控制系统。
我有一个朋友,他自动化了一条旧食品生产线。比如花生酱制作、麦片烘焙等。
他在没有编程背景的情况下,让机器连接起来测量各种东西——比如用超声波测量花生酱液位、烘焙温度、转速。
没有版本控制,方法也令人瞠目,但在安全性和产量上有了巨大改进。真的很令人印象深刻。
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我怀疑这才是我们的AI代理真正会大放异彩的地方:帮助那些可能有技术倾向但不是程序员的人做很酷的事情。
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可以说这是一个危险的谬误,尤其是对于任何关键任务而言。当一个人不懂编程时,就更难指导代理和做审查,导致忽略问题并接受错误。对于任何创造性的解决方案或修复未来的问题,如果LLM没有受过相关训练或只有有限的数据,这个问题会被放大。再加上花费在token上的钱。
也许让非程序员更好地理解他们在说什么的一个方法,是思考翻译。这有点像说一个人不需要懂西班牙语,就可以销售LLM从英语翻译成西班牙语的书。
是的,LLM可以为你做翻译,而且很快。但是,因为你不懂西班牙语,你无法知道翻译的质量有多好。你不太可能发现各种错误,从糟糕的语法到错误翻译的习语表达。你懂的西班牙语越少,你就越容易被打动或被欺骗,产生一种虚假的安全感。然后,当母语为西班牙语且流利的人读你的书时,他们可能会评价为大多是胡言乱语和不知所云。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48976238&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
目前的情况是,不懂编程的人无论如何都会去做。他们可能犯的错误比LLM还要多。
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我对此看法矛盾。他们可能(也可能不)写出优雅的代码,但他们对代码的参数和目的有明确的意图。我见过LLM多次把数字搞错数量级,这可能从烦人到致命,具体取决于领域。
像所有事情一样,只要非常仔细地检查,它还是有帮助的。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48975858&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
他们确实仍然在写代码,到一定程度,但那是用人类语言,带有人类化的反馈循环,而不是底层的代码。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48974244&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
是的。而且,Claude、Kimi 等还会乐于做版本控制、编写测试等等。
他们甚至会主动提出并推荐这样做。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48974051&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
我认为你说得非常正确。
我怀疑,对于纯粹的硬件设备,小批量生产也许 1000 件然后卖掉是可行的。当然,这只是把问题往远处踢了踢……至少处理纯模拟部件的过时问题要简单一些……
一旦软件出现,情况就不那么理想了。现在硬件和软件变得高度专业化,只针对单一供应商的单一设备系列。此外,漏洞和互联网连接几乎保证了无限数量的更新或永远损坏的功能。甚至工具链也会逐渐过时……
当然,你可以为新的供应商的新微控制器重新设计。也许还可以搭配新的RTOS。当然,这几乎和最初的设计一样费劲,而且很可能以后由其他人完成。真讨厌!
(而且我作为软件工程师亲眼看到了这一点!)
旧的习惯——简单的模拟设计,并向终端用户提供完整的原理图——确实有它的道理。这在今天可能仍然需要,但在商业上可能很有挑战性,尤其是考虑到中国等国家的存在……
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没错。我住在河边。2019年我们遭遇了灾难性洪水,这让我突然关心起政府的水位计网络。
结果发现,他们在2008年就废弃了大部分水位计,因为本该由地方议会维护,但他们负担不起——与主席交谈后得知,他们每年为每个站点支付1.5万欧元的维护费,而每个站点的建设成本约为10万欧元。
我去看了看那些破败的残骸。测压管。超声波换能器。一盒90年代的电子设备。
长话短说,我为他们造了六个,每个大约80欧元——最贵的部分是电池和小太阳能板。ESP32、超声波换能器、GSM和LoRa(其中两个在蜂窝网络覆盖范围之外)。五年没碰过它们,现在我们知道什么时候该疏散,而不是在深夜涉水而行,同时看着树木以60公里的时速从身边漂过。
像这样的事太多了。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48976092&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
他们从2008年起就停止付款了,所以全都成了废弃垃圾——他们甚至没有预算维护道路或维持学校开放,更不用说监测河流水位了。
我的动机是不想淹死,而不是为了钱。
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哈哈,不错!这取决于你所说的"拥有一个保龄球中心"是什么意思,但看起来我们至少有两个人都对这个感兴趣 :D
我买了一条非常古老的、全机械(而且自动化!)的迷你保龄球道。它没有CPU也能工作,除了计分显示器——原本使用1970年的Intel D8749H (MCS-48)!
就像你的一样,打开这台机器的唯一东西就是一个继电器 :D 在我的型号上,我还能得到球瓶状态的反馈和"球已收到"信号,所以我可以触发计分。
我转储了固件,用一块更现代的DIY Arduino PCB替换了显示PCB,它使用现代、文档完善的协议。现在它与ScoreMore软件兼容,我能用它做更多事情。
这里有一些图片和更多信息,在Bowltech论坛上(你也应该把你的东西贴在那里!):
*https://www.bowltech.com/forum/small-scale-bowling/small-scale-bowling-aa/1133707-alf-minibowling
Discord上找 @vik8,如果你需要的话 :)
https://news.ycombinator.com/vote?id=48971225&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
我喜欢!我实际上考虑过自己集成ScoreMore,但一旦我进入硬件世界,我还是无法接受仅仅是fouling系统(保龄球犯规检测系统)就要花费那么多。750美元一个单元,而且它们还很——古老——。
肯定也会在bowl-tech上发帖。我只是有点新,有点那种新人焦虑,你知道吧,在那里发OpenLaneLink的帖子?那些人——什么都知道——关于这东西。
https://news.ycombinator.com/vote?id=48971839&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
嗯,正是因为那些人什么都知道,他们才会注意到你可能遗漏的小细节 :)
先享受乐趣吧!
https://news.ycombinator.com/vote?id=48971762&how=up&goto=item%3Fid%3D48968606
排瓶机要么"开"要么"关",没有其他状态需要管理。一旦打开,它会无限运行:它设置球瓶,清理球道,复位剩余的球瓶,然后重复循环,全部无需外部控制。
在我的机器上,我确实有一些"反馈信息"显示哪些球瓶倒了 + 一个"何时"计分的信号,但这是可选的,因为你也可以手动计分。
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