Примеры использования data shield ардуино. Обзор NVIDIA SHIELD TV: облачный GeForce

Многие из компаний, которые в прошлые годы были известны прежде всего или исключительно в качестве производителей компьютерных комплектующих, признали новое правило успеха на рынке пользовательской электроники: в то время как пользовательский опыт мобильных и настольных ПК все меньше ограничен производительностью, уже недостаточно выпускать хорошее железо. Более убедительно в глазах покупателей выглядит предложение готового продукта, встроенного в экосистему ПО и облачных сервисов.

NVIDIA последовательно интегрировала элементы этой модели в свой основной бизнес — графические процессоры, которые сейчас окружены массой сопутствующих программных технологий, начиная со специализированных API для всех задач, связанных с GPU, и заканчивая клиентским ПО GeForce Experience, которое фактически является способом организовать игровые функции в удобный неискушенному пользователю консолеподобный интерфейс.

Создав портативную консоль SHIELD , а затем планшет SHIELD Tablet K1 , NVIDIA прощупала почву для следующей инициативы — стать поставщиком специализированных игровых устройств и контента наряду с Microsoft, Sony и Nintendo. И если мобильным SHIELD симпатизирует прежде всего гиковская аудитория, то у ТВ-приставки SHIELD TV, ставшей последним дополнением к этой линейке, есть шанс на широкое признание.

Судьба SHIELD TV лежит на пересечении двух функций — стриминг 4К-видео из ЛВС и интернета и игры в формате полноценной домашней консоли. Однако SHIELD TV не претендует на соревнование с PlayStation 4 и Xbox One. Пусть у NVIDIA и есть все технические возможности, чтобы пойти на такой шаг, компания выбрала другое направление. SHIELD TV рассчитана в первую очередь на трансляцию игр с платформы, обладающей лучшей , чем у любой консоли, производительностью и возможностями, — ПК. Первоначально NVIDIA предлагала стриминг игр с домашнего компьютера, но сейчас на первый план выходит облачный сервис GeForce NOW, выросший из экспериментального проекта NVIDIA GRID.

Приставка SHIELD TV была представлена еще весной 2015 года и официально не поставлялась в Россию. Cегодня мы рассмотрим ее обновленную версию, доступную для россиян, и узнаем, что это такое — компьютерные игры в облаке.

⇡ Технические характеристики, цены

В основе приставки лежит система на чипе Tegra X1, изготовленная по техпроцессу TSMC 20 нм. SHIELD TV — одно из немногих устройств, где нашла применение эта SoC, принадлежащая к редкому среди чипов на ARM классу энергопотребления (TDP Tegra X1 составляет 15 Вт), ограничивающему ее применение ультракомпактными ноутбуками и встраиваемыми компьютерами. Другие известные примеры — автомобильные платы DRIVE CX/PX от NVIDIA и ноутбук-трансформер Google Pixel С. Наконец, мы можем вполне уверенно утверждать, что именно Tegra X1 легла в основу консоли Nintendo Switch.

Если учесть, что Tegra X1 существует уже два года, а это большой срок на потребительском рынке, маловероятно, что мы встретим ее вновь в каком-либо ином продукте, поэтому не будем подробно рассматривать архитектуру чипа и ограничимся комментарием к нескольким ключевым фактам.

Известно, что NVIDIA давно работала над собственной архитектурой CPU — Denver. Вместо четырех и более ядер, способных исполнять одновременно небольшое число инструкций (как принято в лицензированных у ARM архитектурах), Denver комплектуется двумя чрезвычайно «широкими» конвейерами (вплоть до семи инструкций за такт). Такой подход, ранее зарекомендовавший себя в серии микросхем Apple A6-A10, обеспечивает высокую производительность и энергоэффективность как в многопоточной, так и в однопоточной нагрузке — то, чем не могут похвастаться стандартные армовские ядра. Однако до внедрения в коммерческие SoC архитектура Denver дозрела лишь сравнительно недавно (осенью прошлого года), когда NVIDIA выпустила Tegra X2, где Denver сочетается с GPU семейства Pascal.

Tegra X1, напротив, включает восемь лицензированных ядер — четыре высокопроизводительных ядра ARM Cortex-A57 и четыре энергоэкономичных Cortex-A53. Это стандартная в рамках архитектуры big.LITTLE комбинация , которую можно найти во многих мобильных SoC (например, Qualcomm Snapdragon 810 или некоторые чипы Samsung серии Exynos Octa). Однако Tegra X1 выделяется среди подобных чипов способом распределения потоков между высокопроизводительным и экономичным кластерами ядер. Если другие SoC предъявляют планировщику ОС весь набор ядер (Global Task Scheduling), то в работе с Tegra X1 планировщик ОС «видит» только тот или иной кластер, переключение между которыми происходит автоматически. Эффективность этого подхода в случае Tegra X1 зиждется на соединительной шине собственной разработки, обеспечивающей когерентность кешей.

Однако за два года индустрия мобильных SoC ушла далеко вперед, и Tegra X1 больше не претендует на лидерство в быстродействии CPU перед лицом современных конкурентов (таких как Apple A9X, Apple A10, Qualcomm Snapdragon 825), равно как и новых чипов NVIDIA — Tegra X2 и Tegra P1. Тем не менее у Tegra X1 в составе SHIELD TV есть преимущество в виде лимита мощности, не ограниченного объемом аккумулятора и пассивным охлаждением. TDP чипа составляет 15 Вт, а ядра Cortex-A57 достигают частот вплоть до 2 ГГц.

Но главное достоинство Tegra X1 — чрезвычайно мощный для данного класса графический процессор на базе архитектуры Maxwell, которая, как и следующие архитектуры GPU NVIDIA, создавалась с акцентом на мобильные SoC. Tegra X1 содержит два блока SMM, тождественные таковым в дискретных GPU архитектуры Maxwell, и при частоте 1 ГГц характеризуется пиковым быстродействием в 512 GFLOPS. Для сравнения: это уровень топовых геймерских видеокарт образца 2006-2008 гг. — GeForce 8800 GTX и GeForce 9800 GT. Более того, даже консоли PlayStation 3 и Xbox 360 имеют более медленные GPU (400 и 240 GFLOPS соответственно).

NVIDIA Tegra X1, графический процессор

Однако прелесть унификации строительных блоков GPU среди всех чипов NVIDIA не только в производительности. Tegra X1 совместима как с OpenGL ES, так и с более мощными десктопными API — такими как OpenGL 4.5, DirectX 12, Vulkan и CUDA, что облегчает портирование игр с ПК на Tegra X1 под управлением Android. Впрочем, в плане поддержки OpenGL и DirectX чипы NVIDIA больше не уникальны, т. к. конкурирующие SoC уже приобрели такую функциональность.

Другая отличительная особенность Tegra X1, которая сравнительно недавно появилась в дискретных GPU, состоит в поддержке формата чисел половинной точности (FP16), операции с которыми исполняются ядрами CUDA на удвоенной скорости относительно FP32. При этом добрая часть игр для Android оперирует именно FP16, а не FP32 — форматом, стандартным для шейдерного кода десктопных приложений.

Отдельная гордость создателей Tegra X1 — ее мультимедийный блок. SoC способна декодировать форматы H.264, HEVC (в том числе с 10-битным цветом) и VP9 при разрешении вплоть до 4К и частоте кадров 60 Гц, а также кодировать все перечисленное в 4К с частотой 30 Гц. Среди других современных SoC, которые могут оказаться в ТВ-приставках, сравнимыми возможностями обладает, пожалуй, лишь Qualcomm Snapdragon 820 и выше. Наиболее известный и успешный соперник SHIELD TV в этом качестве — Apple TV — вообще не поддерживает 4К и HEVC как таковые.

SHIELD TV может не только декодировать 4К-видео, но и выводить его на экран с частотой 60 Гц посредством интерфейса HDMI 2.0b во всей полноте его возможностей: цветом с точностью 10 бит на канал и субдискретизацией (chroma subsampling) 4:4:4, высоким динамическим диапазоном (HDR). Кроме того, Tegra X1 поддерживает защиту контента по стандарту HDCP 2.2, которая является обязательным условием для Netflix и подобных сервисов потокового вещания в 4K. Звук SHIELD TV выдает по кабелю HDMI, либо на внешнюю звуковую карту с интерфейсом USB, либо через аналоговый разъем на геймпаде.

Производитель	NVIDIA
Модель	SHIELD	SHIELD PRO
SoC	NVIDIA Tegra X1
CPU	4 × ARM Cortex A57 (2,0 ГГц, 2 Мбайт L2); 4 × ARM Cortex A53 (2,0 ГГц, 512 Кбайт L2)
GPU	GM20B (архитектура Maxwell): 256 ядер CUDA; 16 блоков наложения текстур;
Оперативная память	LPDDR4 SDRAM, 1600 МГц, 64 бит, 3 Гбайт
Накопитель	eMMC 5.1 SSD, 16 Гбайт	2,5" SATA HDD, 500 Гбайт
Порты ввода-вывода	2 × USB 3.0 (Type-A)	2 × USB 3.0 (Type-A); 1 × USB 2.0 (Micro Type-A); 1 × Micro SDXC; 1 × инфракрасный порт
Сеть	IEEE 802.11a/b/g/n/ac (2,4 и 5 ГГц, MIMO 2×2); 1× Bluetooth 4.1 / BLE; 1 × Gigabit Ethernet
Масса, г	250	654
Габаритные размеры (Д × В × Г), мм	159 × 98 × 25,93	210 × 130 × 25
Операционная система	Android 7.0
Гарантийный срок, лет	1
Розничная цена (США, без налога), $*	199,99	299,99
Розничная цена (Россия), руб.**	17 990	25 990

* По данным www.nvidia.com.

** По данным www.nvidia.ru.

Приставка SHIELD TV существует в двух модификациях, различающихся ценой и типом накопителя: дебютная версия 2015 года, которая теперь носит название SHIELD PRO, и новый SHIELD в уменьшенном корпусе. Вариант PRO содержит жесткий диск объемом 500 Гбайт, а «просто» SHIELD TV — flash-память объемом 16 Гбайт. Однако в последнем случае не идет речи о полноценном SSD с шиной PCI Express, т. к. ПЗУ подключается к Tegra X1 по интерфейсу eMMC 5.1 c пропускной способностью 400 Мбайт/с. Столь ограниченный объем энергонезависимой памяти отражает предназначение устройства для облачных сервисов, а не для локальной установки игр. В последнем случае, если игры достаточно «тяжелые», придется положиться на внешний жесткий диск или флешку. Кстати, внешние накопители могут быть отформатированы как в системе exFAT, так и в NTFS.

Обе модели имеют разъем Gigabit Ethernet и поддерживают Wi-Fi стандарта IEEE 802.11ac с MIMO 2×2 (пропускная способность 866 Мбит/с на частоте 5 ГГц).

Устройства продаются через сайт NVIDIA по ценам $199,99 и $299,99 либо 17 990 и 25 990 руб. Это довольно дорого для ТВ-приставки. К примеру, Apple TV с ПЗУ объемом 64 Гбайт стоит $199 либо 15 490 руб. Однако к SHIELD TV прилагается геймпад, не говоря о несопоставимо более мощном процессоре, возможностях расширения и коммуникации.

⇡ Внешний вид, комплект поставки

Обновленная версия ТВ-приставки SHIELD стилистически не отличается от SHIELD PRO, но благодаря смене жесткого диска на SSD габариты корпуса (и без того компактного, т. к. блок питания — внешний) в плоскости удалось сократить на 30%. Коробочку можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально — с помощью отдельно приобретаемой за $19 подставки.

Механика и эргономика контроллера по-прежнему на высоте. NVIDIA лишь сделала контроллер меньше по сравнению с прошлой версией и заменила встроенный тачпад чувствительной полоской, которая регулирует громкость. Курсор мыши, когда он нужен, перемещается правым стиком. В геймпад встроен ЦАП/АЦП для подключения наушников или гарнитуры, микрофон дальнего действия и ИК-порт для управления аудиовидеотехникой.

Также, в отличие от ранних геймпадов, входивших в комплект SHIELD TV 2015 года и SHIELD Tablet K1, устройство соединяется с приставкой по интерфейсу Bluetooth, а не Wi-Fi Direct. Последний обладает меньшей латентностью, зато теперь геймпад можно без проблем подключить к ПК по радиоканалу, а не только проводом. Приставка способна одновременно работать с четырьмя контроллерами.

Если подключить обычную клавиатуру и мышь (как по USB, так и по Bluetooth), они будут работать и в играх под Android, и при трансляции игр из облака или локальной сети. В интерфейсе Android TV использование мыши возможно, но не поощряется: в некоторых приложениях указатель либо вовсе не появляется, либо периодически замерзает.

Пульт ДУ тоже изменили в новом издании приставки (в комплекте с SHIELD PRO поставляется старая версия), убрав разъем mini-jack и заменив несъемный аккумулятор с зарядкой от порта USB стандартной плоской батарейкой. Чтобы экономно расходовать последнюю, пульт автоматически засыпает, если не находится в руках пользователя. Как и в геймпаде, пульт имеет микрофон дальнего действия и чувствительную полоску управления громкостью.

Хотя манипуляторы соединяются с приставкой по интерфейсу Bluetooth, и в геймпад, и в пульт встроен универсальный ИК-передатчик, с помощью которого можно регулировать громкость телевизора или аудиоресивера. А можно и наоборот — управлять некоторыми функциями приставки с помощью пульта какого-либо из устройств в цепочке HDMI при условии, что последние поддерживают стандарт HDMI-CEC.

Помимо «родных» устройств, в SHIELD TV поддерживаются геймпады Xbox (с помощью USB-ресивера), ряд других контроллеров, джойстиков и веб-камер. Многие универсальные пульты ДУ тоже совместимы с приставкой, но надо помнить, что встроенный ИК-приемник есть только в SHIELD PRO.

Это подвид плат расширения, которые состыкуется с Arduino как бутерброд.

На наш взгляд, платы расширения можно поделить на два типа:

Пассивные

Они не несут особой смысловой нагрузки и созданы в большей мере для удобства пользователей. Ярким примером тому являются:

Служит для удобного подключения различных датчиков и модулей с помощью

Расширяющие функционал

Значительно расширяют возможности Arduino. Яркими примерами являются:

Позволит подключить Arduino к телефону с поддержкой Android, а также подключать различные устройства с USB интерфейсом

Расширяющие функционал шилды, так же как и Arduino модули ( ), имеют на своем борту конкретный элемент (драйвер двигателей, ethernet контроллер, дисплей и т.п.) со всей необходимой обвязкой для его работы. В отличии от модулей, которые можно подключить к произвольным пинам Arduino, выводы шилда, в большинстве случаев, жестко привязаны к выводам Arduino. Это расплата за очень простое и удобное подключение. Если свой проект вы хотите собрать в виде бутерброда из шилдов, то необходимо заранее обратить внимание на это и проверить, чтобы платы не задействовали одноименные выводы.

Данные платы значительно расширяют функционал платы Arduino. Из ярких примеров можно выделить

добавляет возможность подключить к Arduino моторы

Позволяет управлять Arduino платой через локальную сеть или Интернет

Плата вывода информации на текстовый 1602 дисплей, дополнительно оборудована кнопками

Позволит подключить Arduino к телефону с поддержкой Android, а также подключать различные устройства с интерфейсом USB

• Процессор: NVIDIA Tegra X1, 64-бит, техпроцесс 20 нм, 64-бит, четыре процессорных ядра Cortex-A57 (с объемом кэш-памяти L2 в 2 МБ) и четыре Cortex-A53
• Графика: NVIDIA, 256 ядер
• Память: 3 ГБ ОЗУ, 16 ГБ встроенной + внешние накопители
• ОС: Android 7.0 (Nougat) на базе Android TV и Google Cast (встроена технология Chromecast)
• Сеть: Wi-Fi b/g/n/ac MiMO, Dual Band, Gigabit Ethernet, Bluetooth версии 4.1, HDMI-CEC 2.0b (HDCP 2.2 + HDR10)
• Звук: Dolby Digital Plus, Dolby Atmos 7.1/5.1 Pass-though
• Игровые возможности: потоковый игровой сервис NVIDIA GeForce NOW™, NVIDIA GameStream™, NVIDIA Share
• Вес и габариты приставки: 250 г, 158х98х9-25
• Вес контроллера: 260 г
• Вес пульта: 55 г

Введение

Не так давно компания NVIDIA представила на российском рынке продвинутую приставку с широкими мультимедийными фишками: от воспроизведения почти любого формата видео в любом разрешении до стриминга игр со своего ПК на экран телевизора. Кроме того, устройство Shield TV оснащено свежей операционной системой Android, что позволяет использовать все Google-сервисы, будь то фильмы, музыка, книги или игры. Среди оригинальных вещей, которыми не может похвастаться ни одна другая медиаприставка, – возможность играть в облачные ПК-игры через сервис GeForce Now. Более того, гаджет позволяет управлять «умным домом»: регулировать уровень освещения, температуру, включать или выключать музыку, контролировать замки в дверях и многое другое.

На данный момент на нашем рынке присутствуют две версии устройства. Одна называется Shield TV (на борту 16 ГБ встроенной памяти и меньше габариты), другая – Shield TV Pro (500 ГБ диск и больше габариты). Первая версия обойдется вам в 18 000 рублей, а вторая – в 26 000 рублей.

Комплект поставки

Внутри белой симпатичной плотной коробки находятся приставка, контроллер Shield, пульт Shield, сетевой адаптер, UBS-microUSB кабель, европейская вилка, краткая инструкция и информация по безопасности. Обращаю внимание, что кабеля HDMI здесь нет. Упаковано все надежно и качественно.

Док-станцию Shield Stand необходимо приобретать отдельно. Устройство и аксессуары к нему будут продаваться только и исключительно на сайте NVIDIA в разделе «Купить».

Внешний вид приставки, контроллера и пульта управления

Телевизионных приставок на тесте у меня было достаточно много, и все они, как правило, выглядели одинаково: либо прямоугольная коробка, либо овальная типа Xiaomi Mi TV. В устройстве NVIDIA Shield пошли по чуть более оригинальному пути: форму сложно назвать правильной прямоугольной, она как будто визуально перекошена на бок; состоит из отдельных неравнобедренных треугольников, которые расположены где-то выше, где-то ниже. БОльший треугольник имеет глянцевое покрытие, остальная часть верхней панели матовая. Под этим треугольником имеется вставка зеленого цвета. При включении гаджета она подсвечивается. Смотрится очень оригинально и симпатично. Справа внизу выдавлен глянцевый логотип NVIDIA. Боковые грани глянцевые. Откровенно говоря, я противник глянцевых поверхностей в подобных вещах: так или иначе, поверхность быстро будет покрываться пылью, другими следами, царапины будут заметнее и так далее.

Нижняя часть аппарата также состоит из геометрических фигур, покрыта чем-то типа софт-тач для устойчивости. Сзади есть вентиляционные отверстия, такие же присутствуют и на тыльной части гаджета.

Дополнительно можно приобрести специальный док Shield Stand, чтобы приставка принимала вертикальный формат. Стоит, не поверите, 2 500 рублей.

С обратной стороны NVIDIA Shield расположены следующие разъемы: вход питания (очень похож на Type-C, но не он, пробовал подключать кабель – ничего не вышло), стандартный Ethernet для подключения к интернету, HDMI-CEC 2.0b (поддержка протокола защиты цифрового контента HDCP 2.2 + HDR10) и два порта USB версии 3.0.

Контроллер выглядит вполне типично для таких вещей, однако текстура, да и рельеф похожи на полигональную сетку, напоминающую нам о том, что гаджет рассчитан на игрушки. Несмотря на такой внешний вид, контроллер держать удобно, никакого дискомфорта не ощущаешь. Поверхность матовая, слегка шершавая, все углубления и выпуклости сделаны так, что ладони точно обхватывают гаджет.

Стики сверху прорезинены; кнопки, крестик, бамперы и триггеры – глянцевые. Между двумя стиками имеется сенсорная полоска регулирования громкости, под ней – «Назад» «Старт» и «На главную». Две последние кнопки имеют и другие функции: «Старт» - плей/стоп музыки или видео, «На главную» - запуск меню трансляции (запись видео с экрана, скриншоты).

Под ними – разъем для подключения наушников 3.5 мм. На лицевой стороне – логотип NVIDIA, также является кнопкой активации голосового помощника, рядом находится микрофон (на него можно записывать игровой процесс). С обратной стороны – microUSB для заряда геймпада. Поскольку приставка у меня всего около месяца, отследить, сколько времени работает контроллер от одного заряда, сложно, но точно больше трех недель (официально около 60 часов).

Геймпад собран очень качественно, придраться не к чему. Есть виброотдача.

Пульт дистанционного управления («дружит» с приставкой по Bluetooth) сделан из пластика и металла (обратная сторона). Часть лицевой панели ДУ – глянцевая. Центральная область отвечает за сенсорное управление громкостью. Откровенно говоря, это самый большой фейл, так как почти всегда, когда хватал ДУ, случайно то увеличивал, то уменьшал громкость.

Пульт ДУ имеет, с моей точки зрения, не лучшую эргономику. Во-первых, уже описал: случайно регулируется громкость. Во-вторых, чаще всего все-таки нужен джойстик, а не большая кнопка голосового помощника, но чтобы дотянуться до него, необходимо переложить в ладони пульт. В-третьих, не очень удобная форма корпуса.

В нижней области имеется слот под две батарейки типа CR2032 3В.

Габариты приставки в сравнении с Apple iPhone 5

Габариты ПДУ в сравнении с Apple iPhone 5

Техническая составляющая приставки

Новинка работает под управлением процессора NVIDIA Tegra X1. Анонс данного чипа состоялся еще в 2015 году на выставке Consumer Electronics Show, и представил его генеральный директор NVIDIA Джен-сен Хуан.

Чип Tegra X1 (кодовое название - NVIDIA Erista) является шестым поколением семейства Tegra и произведен компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Что такое X1: изолированные шины электропитания, коммутационная система четвертого поколения, техпроцесс 20 нм, 64-бит, четыре процессорных ядра Cortex-A57 (с объемом кэш-памяти L2 в 2 МБ) и четыре Cortex-A53.

Графическая система NVIDIA Shield TV имеет GPU с 256 ядрами с архитектурой NVIDIA Maxwell, поддерживает DirectX 12, OpenGL 4.5, NVIDIA CUDA, OpenGL ES 3.1, Vulkan API и набор расширений AEP (Android Extension Pack).

Тест производительности

Чипсет справляется с 4K видео H.265, VP9 и частотой смены кадров 60 fps, 4K x 2K с частотой 60 Гц, 1080p с частотой 120 Гц.

Ниже – две таблицы с возможностями приставки и сравнение с ближайшими конкурентами:

Устройство прочитало без проблем все тестовые ролики.

Видео

• Воспроизведение в разрешении до 4K HDR с частотой смены кадров 60 FPS (H.265/HEVC)
• Воспроизведение в разрешении до 4K с частотой смены кадров 60 FPS (VP8, VP9, H.264, MPEG1/2)
• Воспроизведение в разрешении до 1080p с частотой смены кадров 60 FPS (H.263, MJPEG, MPEG4, WMV9/VC1)
• Поддерживаемые форматы: Xvid/DivX/ASF/AVI/MKV/MOV/M2TS/MPEG-TS/MP4/WEB-M

Звук

• Многоканальный звук Dolby Atmos и объемный звук DTS-X через HDMI
• Воспроизведение аудио высокой четкости до 24 бит/192 кГц через HDMI и USB разъемы
• Увеличение частоты аудио до 24 бит/192 кГц через USB
• Поддержка: AAC, AAC+, eAAC+, MP3, WAVE, AMR, OGG Vorbis, FLAC, PCM, WMA, WMA-Pro, WMA-Lossless, DD+/DTS (pass-through), Dolby Atmos и Dolby TrueHD (pass-through), DTS-X и DTS-HD (pass-through)

Вопросов к скорости приставки нет, все работает быстро, без задержек, лагов и тормозов. Игры для Android запускаются легко и непринужденно:) Все идут на максимальных настройках.

Работа с приставкой

Первое, что стоит отметить, – наличие приложения PLEX для стриминга любого видео на телевизор. Эта программа есть как в версии TV, так и в версии TV Pro. Смысл очень простой: вы загружаете контент с ПК или Mac на приставку и стримите на ТВ. Все просто и понятно.

GeForce Now

Следующий козырь в устройстве NVIDIA Shield – функция GeForce Now. Она находится в разделе NVIDIA Game на главном экране. Посетив данный раздел, вы обнаружите множество различных ПК-игр: например, Just Cause 2, The Witcher 3, Trine, Tomb Raider, Hitman, Doom 3, Resident Evil 5, BorderLands 2, Mad Max, Saint Row, Dead Island, Sniper Elite, Sonic, Star Wars, Portal и такие вечные игры, как Half-life 2 Episode 1 и 2. Список игр .

Остается лишь запустить.

Сразу хочу предупредить, что для этого сервиса потребуется качественный быстрый интернет с приличным роутером, потому как вся информация будет стримиться с разных серверов. Насколько я понял, в России таких серверов пока нет.

У меня на тесте были Samsung SUHD TV 7000 серии и роутер с поддержкой 5 ГГц. При всех благоприятных условиях почти все игрушки запускаются очень быстро. Разрешение выбираете в самой игре.

Если сеть не тормозит и скорость соединения более 50 Мбит/с, то детализация в игре достаточно высокая. Однако в некоторых играх мне не удалось получить картинку 4К, поэтому изображение было HD (с чем это связано, не совсем ясно, так как игры на ПК спокойно «понимали» как минимум FullHD). Что касается задержки, то она есть, но в большинстве случаев играть можно без проблем, особенно в игры, не требующие быстрых реакций.

В целом оригинальная функция GeForce Now, позволяющая играть в ПК-игры на максимальных параметрах (пусть и не всегда в самые свежие) без мощного компьютера (на момент теста у меня еще был iMac, сами понимаете, на нем особенно не поиграешь).

Скриншоты из игры Metro 2033 (технология GeForce Now)

Скриншоты из игры MadMax (технология GeForce Now)

Гаджет работал очень быстро, с игрушками не было проблем даже в разрешении 4К и почти со всеми включенными графическими параметрами. Запускал Metal Gear Solid V: The Phantom Pain и, конечно же, GTA V.

Для стриминга игр GameStream потребуется приложение GeForce Experience. После инсталляции приложения установите игру и добавьте ее в GE. Далее иконка игры появится на приставке в разделе GameStream. Запускать можно как на ПК, так и через приставку.

В данном случае качество картинки на ТВ будет зависеть не только от скорости сети, но и от мощности компьютера, с которого передается игра. В случае с MSI GT62VR проблем не было. Тестировал GTA V на максимальных параметрах в 4К-разрешении.

Со стримингом игрушек с ПК было, конечно же, повеселей: во-первых, можно играть в любые игры (ну почти, есть список), во-вторых, изображение значительно лучше, чем в режиме GeForce Now. Задержек не наблюдал, по крайней мере, спокойно прошел несколько миссий в GTA. Да, наблюдал лаги, но они были единичными. Другой вопрос, что я не привык пользоваться геймпадом, поэтому играть было совсем непривычно:)

>

Пример стриминга Metal Gear Solid V: The Phantom Pain с MSI GT62VR

Пример стриминга GTA V с MSI GT62VR

Шилд - это плата дополнения. Я предлагаю разделить шилды на полноразмерные и отдельные модули. Полноразмерные своими очертаниями повторяют форму платы Arduino, будь то UNO, Nano или MEGA. Отдельные модули - это платы произвольной формы, созданные для выполнения определенного набора функций. И те и другие могут быть как универсальными, так и для выполнения узконаправленных задач.

В магазинах можно встретить великое множество шилдов, а при определенной квалификации вы сами можете развести печатную плату, по форме и расположению выводов повторяющую ардуину и собрать свой уникальный. На картинке изображена с набором шилдов.

Начнем с шилда, который не несёт в себе никаких особенных функций, а создан для удобства монтажа ваших проектов. Итак первый в нашем обзоре облегчит монтаж проектов с платой Arduino Nano, правда толку от малых размеров «НАНО» в таком случае ноль.

На плате расположен разъём для подключения штекера от блока пиитания, стабилизатор напряжения, а также клеммные колодки. Они подписаны и соответствуют выводам «Нанки». Кроме того присутствует кнопка «сброс» и светодиод «Питание».

Второй шилд предназначен для платы Uno. На нем расположена беспаечная макетная плата для сборки проекта и выводы, дублирующие те, что на самой ардуине - удобное решение.

Любой аналоговый датчик нуждается в питании и минусовом контакте, когда их много - перемчек становится столько, что разобраться в схеме будет очень трудно. Поэтому конструкторы придумали шилды для таких решений. В них выведены все входы и выходы, а питающие контакты продублированы и размещены рядом.

Вот пример такой платы для Ардуино версии Мега.

Проводная и беспроводная связь

С помощью этих плат можно организовать управление микроконтроллером по сети через кабель Ethernet, например, или беспроводов - через GSM-связь, вставив сим-карту.

Эта плата называется w5100 - содержит Ethernet модуль и модуль SD-кардридера. Это значит, что можно хранить данные, например лог измерений датчиков на карту памяти и управлять системой через web-интерфейс. Чтобы связать с ним ардуино пользуйтесь библиотеками:

Ethernet library;

Обратите внимание внешне он повторяет концепцию Arduino UNO R3, кроме того, он подойдет и на Mega.

Если W5100 вам кажется слишком крупным - то ENC28J60 займет меньше места. К сожалению в нем уже отсутствует SD-модуль.

Минусом является то, что он не может быть монтирован на плату, а выполнен в виде отдельного модуля.

W5500 - еще один вариант Ethernet-шилда. По своей сути - это доработанная версия W5100, оптимизированная в плане скорости и энергоэффективности.

Обратите внимание, на полноразмерных шилдах все пины дублируются клеммной колодкой. К сожалению, шилды используют порты. Конкретно этот задействует MOSI, MISO, SCK, и пин 10, для сигнала CS (выбор адресата для связи).

Если вам нужна беспроводная связь - ваш выбор это Wi-fi шилды, если есть интернет и роутер, а если этого нет - GSM-модули или GPRS Шилды.

На фото официальный шилд. На нём установлен слот под Micro SD-карту памяти, а связывается с микроконтроллером он по SPI-протоколам, через Mini-USB можно обновлять его программное обеспечение. Поддерживает 802.11b/g.

GPRS-шилд от «Амперки» вы видите выше. Вы можете заменить антенну на более мощную. Ближе к зрителю виден слот для SIM-карты, чуть дальше слот под батарейку CR1225. Батарейка на плате нужна для хота часов реального времени, а это немаловажное дополнение к возможностям GPRS-шилда. Вы можете отправлять СМС на него и с него.

С помощью этой платы можно вести контроль и давать команды (или любому другому проекту вашей реализации) находясь на любом удалении. Важно, чтобы вы находились в зоне приема сотовой связи.

Как хранить данные на Arduino?

В проектах не вся информация помещается в память микроконтроллера. Иногда требуется хранить некоторые объемы информации. Первое, что приходит на ум, уже сказано - это запись информации с датчиков, чтобы в дальнейшем изучать как изменяется окружающая среда с течение часов, дней, лет. Отличным примером является - домашняя метеостанция. Это полезно не только ученым-исследователям, но и любителям для общего образования и развития.

Это скорее не шилд, а модуль. Он миниатюрен и легок для повторению, кстати, вот его схема.

Есть и полноразмерный шилд хранения данных. Работает с SD-картами памяти, на борту есть модуль часов реального времени, которые питаются от батарейки CR1220 напряжением в 3 В, что является неплохим бонусом.

Управляем мощной нагрузкой с микроконтроллера

Первое что может прийти в голову - это реле. С их помощью можно коммутировать как цепи постоянного тока, так и с бытовой электросетью 220 Вольт они справятся на ура.

Конкретно тот модуль что изображен ниже может коммутировать 1 кВт 220 В нагрузки (или 5А) по каждому из каналов, для повышения мощности можно либо запараллелить несколько каналов, либо включать этим реле . В таком случае реле со шилда будут играть роль промежуточных усилителей.

Конечно вы можете коммутировать реле так, как я описал в статье , через транзистор и подобрать нужно реле по току, но использовать готовую плату будет надежнее, удобнее и выглядит лучше.

У реле есть один недостаток - ограниченное количество срабатываний - это следствие выгорания контактов. Это бывает из-за возникновения дуги, при размыкании мощной нагрузки (особенно индуктивного характера - это двигателя и т.п.). Сделать такой шилд можно по следующей схеме:

А вот как это выглядит в сборе:

Поэму для включения нагрузки переменного тока можно использовать тиристоры и симисторы. Одна проблема - прямо к ардуине подключать их нельзя, при пробое pn- перехода управляющего электрода, 220 В могут оказаться на плате микроконтроллера и сжечь его. Выход из этой ситуации - использования оптосимистора.

Так как это задача часто становится перед изобретателями, было разработано готовое решение - симисторный shield, его полное название - ICStation 8 Channel EL Escudo Dos Shield for Arduino. Он изначально предназначался для управления свечением «гибкого неона».

У него есть 8 каналов, к которым подключается сеть переменного тока и нагрузка.

Шилды для двигателей

Управление электродвигателем не всегда легкий процесс. В некоторых ситуациях вам может не хватить пинов для реализации поставленной задачи, или алгоритм управления достаточно сложный. С такими платами вы гораздо быстрее одолеете проект своего робота.

Мотор-ШИЛД для ардуино может управлять электродвигателями постоянного тока (4 штуки) или двумя шаговыми моторчиками.

Он построен на базе двух L293. Эта микросхема представляет собой сборку из двух H мостов, это позволяет управлять с возможностью реверса двумя ДПТ, либо 1 шаговым биполярным двигателем. Схемы подключения соответсвенно:

А в левом верхнем углу платы есть две колодки под сервоприводы (плюс, минус и управляющий сигнал). Красным кругом обведено место куда устанавливается перемычка джампер. Если она стоит - то эта плата питается от базовой платы ардуино, а если нет - от внешнего источника на 5 В.

С помощью этого модуля от отечественного производителя можно управлять двумя двигателями постоянного тока, в нём тоже есть джампер объединяющий линии питания микроконтроллера или разъединающий их - для питания от отдельного источника.

Можно управлять двигателями, которые рассчитаны на диапазон напряжение от 5 до 24 Вольт. Вместо 2-х DC-моторов можно использовать 1 однофазный шаговый или запараллелить каналы и подключить 1 мощный DC мотор с током до 4А, а это не мало - 48 Вт при напряжении питания в 24 В.

Для подключения сервопривода нужно три провода - плюс, минус и сигнал, но что делать, если у вас много серв? Ваша плата превратится в месиво из перемычек. Чтобы это избежать есть Мультисерво шилд.

Здесь тоже есть возможность разделения цепей питания, как это было в предыдущем варианте. Итого можно подключить 18 сервоприводов (на плате нумерация от 0 до 17).

Везде есть своя специфика, шилды для необычных задач…

В атмеге328, сердце нашей платы, есть АЦП. Главная проблема в том, что на плате ардуино уно мы видим всего лишь 6 аналоговых входов. Что делать если у нас больше аналоговых датчиков?

Можно собрать две ардуино в единую сеть. Одну использовать в качестве основной, а вторую вспомогательную для изменений и с первой отправлять на сервер сигналы измерений или выводить их на экран… Но это сложно: нужно тратить память на дополнительные строки программного кода для реализации такой системы.

А что если умножить каждый вход на 16? Итого у нас может быть до 16*6=96 аналоговых входов. Это реально с помощью мультиплексора. Он просто переключает по очереди 16 аналоговых каналов на один аналоговый выход, который вы подключаете к такому же входу любого мироконтроллера.

Средствами микроконтроллера Атмега о-о-очень трудно релизовать функцию распознавания голоса, но ардуинщики могут не отчаиваться, есть специальное решение - EasyVR Shield 3.0.

Это готовое, но дорогое решение, на момент написания статьи он стоит почти 100 долларов в России. Сначала шилд запишет вашу команду, затем сравнит её с тем что записано в памяти, определив номер - выполнит её.

Вы можете устроить «диалог с компьютером», он может воспроизводить то, что в нём записано. Без дополнительных усилителей рекомендуется «общаться» с этой платой с расстояния не более 60 см.

Выводим изображение

LCD Keypad shield - это настоящая панель управления. На нём расположен дисплей LCD1602 (16 символов в две строки), и набор кнопок. Из-за них задействовано довольно много портов, например A0 и с D4 по D7 под клавиатуру, а порт D10 - ШИМ-регулятор яркости подсветки. D8 и D9 - сброс и включение.

На самом деле существует много дисплеев совместимых с ардуино. Вернее тех, о которых написано больше всего информации и вы легко их запустите в своей системе. Довольно популярен в кругах самодельщиков дисплей от NOKIA 5110, на выбор есть и OLED и TFT экраны, работающие по I2C. Но они не в «шилдовом» исполнении.

Автономное питание

Довольно необычный шилд в этой подборке, который выполняет обычную задачу. Power shield - это со всеми необходимыми защитами и разъёмом для зарядки. Вроде бы ничего особенного, но это обеспечит завершенный вид вашему проекту, а цепи питания не придется размещать рядом с основными платами.

Заключение

Использование шилдов для всех задач проекта позволит избежать излишнего числа перемычек и соединений, а это снизит количество ошибок и лишних перемычек. После сборки вы получите многоэтажный бутерброд из плат заводского изготовления. Такой подход иногда называют «модульная конструкция». Между прочим, это облегчит обслуживание, ремонт и наладку оборудования.

Энтузиасты практикуют проектирование, разводку и сборку уникальных модулей. Это одна из причин высокой популярности Ардуино не просто как платформы для самоделок, макетов и прототипов, но и как платформы для готовых решений.

Одним из ключевых преимуществ платформы Arduino является популярность. Популярную платформу активно поддерживают производители электронных устройств, выпускающие специальные версии различных плат, расширяющих базовую функциональность контроллера. Такие платы, совершенно логично называемые платами расширения (другое название: arduino shield, шилд), служат для выполнения самых разнообразных задач и могут существенно упростить жизнь ардуинщика. В этой статье мы узнаем, что такое плата расширения Arduino и как ее можно использовать для работы с разнообразными устройствами Arduino: двигателями (шилды драйверов двигателей), LCD-экранами (шилды LCD), SD-картами (data logger), датчиками (sensor shield) и множеством других.

Давайте сперва разберемся в терминах. Плата расширения Ардуино – это законченное устройство, предназначенное для выполнения определенных функций и подключаемое к основному контроллеру с помощью стандартных разъемов. Другое популярное название платы расширения – англоязычное Arduino shield или просто шилд. На плате расширения установлены все необходимые электронные компоненты, а взаимодействие с микроконтроллером и другими элементами основной платы происходят через стандартные пины ардуино. Чаще всего питание на шилд тоже подается с основной платы arduino, хотя во многих случаях есть возможность запитки с других источников. В любом шилде остаются несколько свободных пинов, которые вы можете использовать по своему усмотрению, подключив к ним любые другие компоненты.

Англоязычное слово Shield переводится как щит, экран, ширма. В нашем контексте его следует понимать как нечто, покрывающее плату контроллера, создающего дополнительный слой устройства, ширму, за которой скрываются различные элементы.

Зачем нужны шилды arduino?

Все очень просто: 1) для того, чтобы мы экономили время, и 2) кто-то смог заработать на этом. Зачем тратить время, проектируя, размещая, припаивая и отлаживая то, что можно взять уже в собранном варианте, сразу начав использовать? Хорошо продуманные и собранные на качественном оборудовании платы расширения, как правило, более надежны и занимают меньше места в конечном устройстве. Это не значит, что нужно полностью отказываться от самостоятельной сборки и не нужно разбираться в принципе действия тех или иных элементов. Ведь настоящий инженер всегда старается понять, как работает то, что он использует. Но мы сможем делать более сложные устройства, если не будем каждый раз изобретать велосипед, а сосредоточим свое внимание на том, что до нас еще мало кто решал.

Естественно, за возможности приходится платить. Практически всегда стоимость конечного шилда будет выше цены отдельных комплектующих, всегда можно сделать аналогичный вариант подешевле. Но тут уже решать вам, насколько критично для вас потраченные время или деньги. С учетом посильной помощи китайской промышленности, стоимость плат постоянно снижается, поэтому чаще всего выбор делается в пользу использования готовых устройств.

Наиболее популярным примерами шилдов являются платы расширения для работы с датчиками, двигателями, LCD-экранами, SD-картами, сетевые и GPS-шилды, шилды со встроенными реле для подключения к нагрузке.

Подключение Arduino Shields

Для подключения шилда нужно просто аккуратно «надеть» его на основную плату. Обычно контакты шилда типа гребенки (папа) легко вставляются в разъемы платы ардуино. В некоторых случаях требуется аккуратно подправить штырки, если сама плата спаяна неаккуратно. Тут главное действовать аккуратно и не прилагаться излишней силы.

Как правило, шилд предназначен для вполне конкретной версии контроллера, хотя, например, многие шилды для Arduino Uno вполне нормально работают с платами Arduino Mega. Распиновка контактов на меге выполнена так, что первые 14 цифровых контактов и контакты с противоположной стороны платы совпадают с расположением контактов на UNO, поэтому в нее легко становится шилд от ардуино.

Программирование Arduino Shield

Программирование схемы с платой расширения не отличается от обычного программирования ардуино, ведь с точки зрения контроллера мы просто подключили наши устрйоства к его обычным пинам. В скетче нужно указывать те пины, которые соединены в шилде с соответствующими контактами на плате. Как правило, производитель указывает соответствие пинов на самом шилде или в отдельной инструкции по подключению. Если вы скачаете скетчи, рекомендованные самим производителем платы, то даже это делать не понадобится.

Чтение или запись сигналов шилдов производится тоже обычным методом: с помощью функций , и других, привычных любому ардуинщику команд. В некоторых случаях возможны коллизии, когда вы привыкли к оной схеме соединения, а производитель выбрал другую (например, вы подтягивали кнопку к земле, а на шилде – к питанию). Тут нужно быть просто внимательным.

Как правило, эта плата расширения идет в наборах ардуино и поэтому именно с ней ардуинщики встречаются чаще всего. Шилд достаточно прост – его основная задача предоставить более удобные варианты подключения к плате Arduino. Это осуществляется за счет дополнительных разъемов питания и земли, выведенных на плату к каждому из аналоговых и цифровых пинов. Также на плате можно найти разъемы для подключения внешнего источника питания (для переключения нужно установить перемычки), светодиод и кнопка перезапуска. Варианты шилда и примеры использования можно найти на иллюстрациях.

Существует несколько версий сенсорной платы расширения. Все они отличаются количеством и видом разъемов. Наиболее популярными сегодня являются версии Sensor Shield v4 и v5.

Данный шилд ардуино очень важен в робототехнических проектах, т.к. позволяет подключать к плате Arduino сразу обычный и серво двигатели. Основная задача шилда – обеспечить управление устройствами потребляющими достаточно высокий для обычной платы ардуино ток. Дополнительным возможностями платы является функция управления мощностью мотора (с помощью ШИМ) и изменения направления вращения. Существует множество разновидностей плат motor shield. Общим для всех них является наличие в схеме мощного транзистора, через который подключается внешняя нагрузка, теплоотводящих элементов (как правило, радиатора), схемы для подключения внешнего питания, разъемов для подключения двигателей и пины для подключения к ардуино.

Организация работы с сетью – одна из самых важных задач в современных проектах. Для подключения к локальной сети через Ethernet существует соответствующая плата расширения.

Платы расширения для прототипирования

Эти платы достаточно просты – на них расположены контактные площадки для монтажа элементов, выведена кнопка сброса и есть возможность подключения внешнего питания. Предназначение данных шилдов – повысить компактность устройства, когда все необходимые компоненты располагаются сразу над основной платой.

Arduino LCD shield и tft shield

Данный тип шилдов используется для работы с LCD-экранами в ардуино. Как известно, подключение даже самого простого 2-строчного текстового экрана далеко не тривиальная задача: требуется правильно подключить сразу 6 контактов экрана, не считая питания. Гораздо проще вставить готовый модуль в плату ардуино и просто загрузить соответствующий скетч. В популярном LCD Keypad Shield на плату сразу заведены от 4 до 8 кнопок, что позволяет срзау организовать и внешний интерфейс для пользователя устройства. TFT Shield также помогает

Arduino Data Logger Shield

Еще одна задача, которую достаточно трудно реализовывать самостоятельно в своих изделиях – это сохранение данных, полученных с датчиков, с привязкой по времени. Готовый шилд позволяет не только сохранить данные и получать время со встроенных часов, но и подключить датчики в удобном виде путем пайки или на монтажной плате.

Краткое резюме

В этой статье мы с вами рассмотрели только небольшую часть огромного ассортимента всевозможных устройств, расширяющих функциональность ардуино. Платы расширения позволяют сосредоточиться на самом главном – логике вашей программы. Создатели шилдов предусмотрели правильный и надежный монтаж, необходимый режим питания. Все, что вам остается, это найти нужную плату, используя заветное английское слово shield, подключить ее к ардуино и загрузить скетч. Обычно любое программирование шилда заключается в выполнении простых действий по переименованию внутренних переменных уже готовой программы. В итоге мы получаем удобство в использовании и подключении, а также быстроту сборки готовых устройств или прототипов.

Минусом использования плат расширения можно назвать их стоимость и возможный потери эффективности из-за универсальности шилдов, лежащей в их природе. Для вашей узкой задачи или конечного устройства все функции шилда могут быть не нужны. В таком случае стоит использовать шилд только на этапе макетирования и тестирования, а при создании финального варианта своего устройства задуматься о замене конструкцией с собственной схемой и типом компоновки. Решать вам, все возможности для правильного выбора у вас есть.