با Microsoft Azure وارد برنامه های ماهواره ای شوید

پلتفرم فضایی Azure مایکروسافت و Azure Orbital Space SDK محاسبات برتر را به مرز نهایی می‌رسانند و با پردازش تصویر ماهواره‌ای، برنامه‌های کاربردی جغرافیایی و ارتباطات شروع می‌کنند.

انتقال Microsoft Azure به یک پلتفرم مبتنی بر Kubernetes به آن قابلیت جالبی داده است که کم کم در حال تبدیل شدن به یک مزیت رقابتی است: Azure اکنون قابل حمل است.

ما در حال حاضر برخی از جنبه‌های این قابلیت حمل را در راه‌حل‌های لبه Azure، مبتنی بر Azure Arc و Azure Stack، و در توانایی‌های فشار دادن کانتینری می‌بینیم. Azure Cognitive Services برای ارتقای سخت افزار و اجرای عملکردهای بدون سرور در خارج از ابر. یک ابر قابل حمل انعطاف‌پذیری زیادی را ارائه می‌کند، با مدل‌های توسعه بومی ابری که از رایانه‌های Raspberry Pi تک‌برد تا سیستم‌های توزیع‌شده جهانی که در چندین جغرافیا اجرا می‌شوند، مقیاس‌بندی می‌شوند.

در همان زمان، ابر قابل حمل و مقیاس‌پذیر به شما امکان می‌دهد از همان API و SDK در هر جایی که می‌خواهید استفاده کنید. این کاملاً یک راه‌حل «یک بار بنویسید، هرجا اجرا کنید» نیست، اما شما یک محیط مقیاس‌پذیر، انعطاف‌پذیر و قابل ترکیب دارید که می‌توانید با استفاده از ابزارهای آشنای ارکستراسیون devops در بالا و پایین پشته مدیریت کنید.

اکنون مایکروسافت Azure را به فضا می برد. Azure Space پوششی برای طیف وسیعی از ابزارها و فناوری‌های مختلف است، از < a href="https://azure.microsoft.com/en-us/products/orbital/" rel="nofollow">ایستگاه های زمینی ماهواره ای قابل حمل به Azure Orbital Space، یک پلت فرم توسعه برای برنامه های کاربردی مبتنی بر فضا . برای ما که کد می نویسیم، فضای مداری لاجوردی جالب ترین است. نزدیک به یک سال پس از اعلام آن، مایکروسافت SDK فضای مداری خود را تحت پوشش قرار داده است; SDK برای ساخت برنامه‌های کاربردی ماهواره‌ای فقط از طریق یک پیش‌نمایش خصوصی در دسترس است.

با این حال، می‌توانیم از اسناد عمومی موجود، ایده خوبی از آنچه ارائه می‌کند به دست آوریم. و مخازن GitHub. آنچه واضح است این است که همانطور که انتظار می رفت، بر روی همان مجموعه ای از فناوری های Azure که مایکروسافت برای پلتفرم لبه خود استفاده می کند، ساخته شده است و ماهواره ها را صرفاً به عنوان یک میزبان لبه دیگر در نظر می گیرد. این بدان معناست که گرفتن هر کد لبه Azure موجود و فشار دادن آن به فضا بسیار آسان است.

محاسبات در لبه فضا

برنامه‌ها بر روی یک پلتفرم مجازی اجرا می‌شوند که رابط‌های مشترکی را برای ارتباطات، داده‌ها و حسگرها فراهم می‌کند، با برنامه‌های کاربردی ساخته شده در Visual Studio Code با استفاده از خطوط لوله آشنا CI/CD و چارچوب‌های آزمایشی. هنگامی که یک برنامه ساخته شد، می‌توان آن را در سخت‌افزار درون مداری بارگذاری کرد که از کانتینرها و Dapr، زمان اجرای برنامه توزیع‌شده منبع باز پشتیبانی می‌کند. این رویکرد از توسعه و به اشتراک گذاری الگوها برای برنامه های کاربردی رایج فضایی و همچنین توانایی انجام پردازش داده های بیشتر در ماهواره پشتیبانی می کند.

به عنوان مثال، یک ماهواره رصد زمین می‌تواند از مدل‌های بینایی کامپیوتری میزبان کانتینر برای شناسایی، مثلاً، آتش‌سوزی‌های جنگلی در تصاویری که می‌گیرد، استفاده کند. با شناسایی مکان های آتش سوزی در مدار، ماهواره می تواند به جای مصرف پهنای باند محدود برای ارسال تمام داده های تصویربرداری به ایستگاه زمینی برای پردازش، فقط تصاویر مربوطه و داده های مکان را به زمین ارسال کند. با ابزارهای هوش مصنوعی Azure و قابلیت‌های لبه در قلب برنامه هوش مصنوعی مایکروسافت برای زمین، برنامه‌ها و ابزارهای منابع زمین موجود را می‌توان با حداقل هزینه در جایی که نیاز است قرار داد و به کشورهای در حال توسعه امکان دسترسی به داده‌های ارزشمند را داد.

هوش پردازنده مبتنی بر این رویکردها اکنون نسل جدیدی از سخت‌افزار ماهواره‌ای را نیرو می‌دهد، جایی بین مکعب‌های کم‌هزینه با حسگرهای نسبتاً ساده و تکیه بر تجزیه و تحلیل‌های مبتنی بر زمین، و پلت‌فرم‌های تصویربرداری منابع زمینی که دولت بزرگ‌تر اداره می‌شود. در اینجا شما با سخت افزاری کار می کنید که برای محاسبات در محل طراحی شده است، یک پلت فرم با اندازه متوسط ​​با حسگرهایی با وضوح بالاتر. می توانید آن را به عنوان یک مرکز داده لبه در فضا در نظر بگیرید.

استفاده از Dapr برای کاربردهای فضایی

یکی دیگر از جنبه‌های مفید Azure Orbital Space SDK این است که به‌روزرسانی نرم‌افزارهای فضایی را در صورت نیاز آسان می‌کند. استفاده از Dapr به‌عنوان هدف استقرار تضمین می‌کند که کد به مجموعه شناخته‌شده‌ای از APIها آدرس‌دهی می‌کند، و چون Dapr به‌عنوان یک کانتینر جانبی اجرا می‌شود، کانتینر برنامه شما به واحد استقرار شما تبدیل می‌شود و اجزای Dapr را در صورت نیاز مصرف می‌کند. کد را می‌توان با استفاده از مجموعه‌ای محلی از سرویس‌های ماهواره‌ای مجازی‌سازی شده روی زمین ساخت و آزمایش کرد، که به کد اجازه می‌دهد قبل از بارگذاری در میزبان کانتینر ماهواره‌تان، در برابر APIها اعتبارسنجی شود.

اجرای محاسبات در فضا یک مزیت بزرگ دارد: کاهش هزینه ارتباطات. علیرغم فراگیر بودن ارتباطات فضایی، بخش مهمی از هزینه های عملیاتی شما باقی می ماند. مایکروسافت Azure Orbital Space SDK را به‌عنوان یک «پارچه محاسباتی» توصیف می‌کند که به برنامه‌ها اجازه می‌دهد روی زمین و در فضا اجرا شوند، با هدف ارائه یک شبکه انعطاف‌پذیرتر. این یکی از مزایای ساختن بر روی یک پلتفرم بومی ابری است، زیرا این پلتفرم به گونه‌ای طراحی شده است که هم افزایش یابد و هم در مقیاس بزرگ.

کار با داده های ماهواره

به طور طبیعی، برای انجام وظایف پردازشی پیچیده‌تر، می‌توانید داده‌های ماهواره‌ای خود را به پلتفرم داده‌های Azure موجود بیاورید و با ابزارهای جغرافیایی مکانی و GIS شخص ثالث و همچنین ابزارهای تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ Azure در مایکروسافت فابریک کار کنید. Azure Orbital Analytics مجموعه ای از داده های از پیش تعریف شده را ارائه می کند پردازش خطوط لوله، و همچنین پشتیبانی برای تحویل داده‌ها به ابزارهای معمول سازمانی، از جمله Power Platform.

ابزار Azure Orbital همچنین شامل راه‌هایی برای ادغام داده‌های دانلود شده با سیستم های GIS، با استفاده از ابزارهایی مانند نقشه های Azure برای افزودن لایه جغرافیایی مناسب به داده های شما. با استفاده از مایکروسافت فابریک برای تبدیل داده‌ها، می‌توانید تصاویر پردازش شده توسط برنامه‌های کاربردی درون ماهواره‌ای را بگیرید و آن‌ها را به فرمت‌های استاندارد GIS برای استفاده در سرویس‌های اضطراری موجود یا برنامه‌های کمکی صادر کنید، و به شما این امکان را می‌دهد که رصد زمین و داده‌های منابع را در جایی که لازم است ارائه دهید. ، در صورت نیاز.

ارتباط با رادیوی نرم افزاری تعریف شده

یکی دیگر از جنبه های جالب پلتفرم Azure Space مایکروسافت تمرکز آن بر ارتباطات است. علاوه بر مشارکت با ایستگاه‌های زمینی مختلف و ارائه‌دهندگان اتصال، با هدف ادغام ارتباطات ماهواره‌ای در شبکه خصوصی ۵G مایکروسافت، Azure Space ابزارهایی برای توسعه برنامه‌های رادیویی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار شما ارائه می‌دهد.

بر اساس ابزارهای منبع باز معروف مانند Fosphor و GNU Radio، توسعه‌دهنده رادیو نرم‌افزار Azure VM ابزارهای لازم برای ایجاد یک رادیویی که می تواند با سرویس های Azure به عنوان بخشی از جریان رادیویی ادغام شود، از جمله پشتیبانی برای ارائه داده های RF به هاب رویداد Azure. با استفاده از این ابزارها، می‌توانید سخت‌افزار رادیویی را از ابر کنترل کنید و برنامه‌های Azure را مستقیماً با داده‌های downlink از برنامه‌های ماهواره‌ای ادغام کنید.

توسعه‌دهنده رادیو نرم‌افزار VM همان رویکردی را اتخاذ می‌کند که سایر پیشنهادات Azure Space، که تمام جنبه‌های عملیات ماهواره‌ای را به عنوان یک سرویس برنامه‌نویسی بومی ابری در نظر می‌گیرد. از آنجایی که مایکروسافت همچنان به آزمایش ساخت دستگاه‌های لینوکس بخشی از محیط Kubernetes ادامه می‌دهد، می‌توان تصور کرد که سخت‌افزار رادیویی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار آینده توسط برنامه‌های رادیویی کانتینری مدیریت شود – هم در زمین و هم در مدار.