โครงการ OpenTrailPaper เปลี่ยน LILYGO T5 E-Paper S3 Pro ให้เป็นคอมพิวเตอร์จักรยาน E-Paper แบบ DIY

OpenTrailPaper เป็นโครงการคอมพิวเตอร์จักรยานแบบ DIY ที่ใช้จอ E-Paper และเป็นโอเพนซอร์ส ประกอบด้วยเฟิร์มแวร์สำหรับบอร์ดพัฒนา LILYGO T5 E-Paper S3 Pro ที่ใช้ ESP32-S3 พร้อมแอปสำหรับ Android และ iOS เพื่อใช้จัดการแผนที่ เส้นทาง และการตั้งค่าต่าง ๆ

ตัวอุปกรณ์สามารถแสดงข้อมูลการปั่นและแผนที่แบบออฟไลน์ รองรับเส้นทางมาตรฐาน GPX (GPS Exchange Format) บันทึกข้อมูลการปั่นเป็นไฟล์ FIT (Flexible and Interoperable Data Transfer) ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้กับอุปกรณ์ Garmin และสามารถเชื่อมต่อเซนเซอร์วัดอัตราการเต้นหัวใจ กำลังปั่น และรอบขา ผ่าน Bluetooth รวมถึงมีแผนรองรับ ANT/ANT+ ในอนาคต

ก่อนจะเข้าสู่รายละเอียดของโครงการ มาดูสเปกของ LILYGO T5 E-Paper S3 Pro กันก่อน:

• โมดูลไร้สาย ESP32-S3-WROOM-1
  • SoC – ESP32-S3N16R8 ไมโครคอนโทรลเลอร์ Dual-core Tensilica LX7 ความเร็วสูงสุด 240 MHz พร้อมเชื่อมต่อ WiFi 4 (802.11n) ย่าน 2.4 GHz และบลูทูธ 5.0 LE
    • หน่วยความจำ – PSRAM 8MB
    • ที่เก็บข้อมูล – SPI flash 16MB
  • สายอากาศแบบ PCB
• ที่เก็บข้อมูล – ช่องเสียบ MicroSD card
• หน้าจอ – จอ E-Paper ขนาด 4.7 นิ้ว ความละเอียด 960×540 รองรับ 16 ระดับเทา พร้อมระบบสัมผัสแบบ Capacitive Touch (GT911) และไดรเวอร์ ED047TC1
• การเชื่อมต่อไร้สาย
  • Wi-Fi 4 2.4 GHz และ Bluetooth 5.0 LE จาก ESP32-S3
  • โมดูล LoRa SX1262 รองรับย่านความถี่ 433, 868 และ 915 MHz
  • GNSS ใช้โมดูล u-blox MIA-M10Q หรือ Quectel L76K โดยเฟิร์มแวร์สามารถตรวจจับโมดูลได้อัตโนมัติ
• USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและอัปโหลดโปรแกรม
• การขยาย – คอนเนกเตอร์ Qwiic 4 พิน
• อื่นๆ
  • ปุ่ม Power, Reset, Boot และ User (IO48)
  • PCF8563 RTC
• แหล่งจ่ายไฟ
  • 5V ผ่านพอร์ต USB Type-C
  • แบตเตอรี่ 3.7V ความจุ 1,500mAh ใช้งานได้ไม่เกิน 8 ชั่วโมงต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง เมื่อรันเฟิร์มแวร์ OpenTrailPaper โดยปิดไฟหน้า (หมายเหตุ: อาจปรับให้ใช้งานได้นานขึ้นอีกในอนาคต)
  • ชิปชาร์จ BQ25896 และ Fuel Gauge BQ27220
• ขนาด – 129 x 69 x 11 มม.

LILYGO T5 สามารถเลือกซื้อได้ทั้งรุ่นที่มาพร้อมเฟิร์มแวร์จากโรงงาน หรือ MeshCore สำหรับการสื่อสารนอกเครือข่ายและการแชร์ตำแหน่ง หากต้องการแฟลช OpenTrailPaper ลงบนอุปกรณ์ แนะนำให้ซื้อรุ่นที่ใช้เฟิร์มแวร์ LILYGO เนื่องจากมีราคาถูกกว่า สามารถดูรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม รวมถึงตัวอย่างโค้ดสำหรับควบคุมฮาร์ดแวร์ระดับ Low-level ของ T5 E-Paper S3 Pro จาก GitHub

สำหรับโครงการ OpenTrailPaper โดยเฉพาะ ใน GitHub ของโครงการมีซอร์สโค้ดสำหรับเฟิร์มแวร์ ESP32-S3 ที่พัฒนาด้วย ESP-IDF รวมถึงแอป OpenTrailPaper สำหรับ Android และ iOS และเครื่องมือสำหรับสร้างแผนที่ที่รองรับ ผู้ใช้สามารถสร้างแผนที่ได้จากสมาร์ทโฟนผ่านแอป, ใช้สคริปต์ Python ผ่าน Terminal หรือใช้ JavaScript ที่ทำงานบนเว็บเบราว์เซอร์ โครงการทั้งหมดได้รับการพัฒนาโดยใช้ Anthropic Claude เป็นผู้ช่วย โดยมีมนุษย์คอยตรวจสอบและควบคุมการพัฒนา และปัจจุบันสามารถใช้งานได้จริงแล้ว แม้ว่ายังมีข้อจำกัดบางประการ ส่วนเอกสารเพิ่มเติมสามารถดูได้ที่เว็บไซต์ของโครงการ

วิธีเริ่มต้นที่ง่ายที่สุดคือเข้าไปที่หน้า Setup ของ OpenTrailPaper ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ที่รองรับ Web Serial API จากนั้นทำตามขั้นตอนเพื่อแฟลชเฟิร์มแวร์ผ่าน USB และสร้าง Tile แผนที่แบบออฟไลน์เพื่อจัดเก็บไว้ใน MicroSD Card

แอป Companion สามารถใช้สำหรับวางแผนและส่งเส้นทางไปยังอุปกรณ์, สร้างแผนที่ออฟไลน์, คัดลอกข้อมูลการปั่นที่บันทึกไว้, เปลี่ยนการตั้งค่า และอัปเดตเฟิร์มแวร์ผ่าน Bluetoothได้ โดยตัวคอมพิวเตอร์จักรยานไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟนระหว่างการปั่น

ต่อไปนี้คือสิ่งที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์จักรยาน (ระหว่างปั่น) และบนสมาร์ทโฟน (ก่อนหรือหลังปั่น)

หนึ่งในเหตุผลสำคัญของการเลือกใช้คอมพิวเตอร์จักรยานแบบ E-Paper คือ สามารถมองเห็นข้อมูลและแผนที่ได้ชัดเจนเมื่อใช้งานกลางแจ้ง โดยปกติแล้วเราไม่ค่อยจำเป็นต้องใช้ GPS เมื่อปั่นจักรยานในพื้นที่ที่อาศัยอยู่ แต่เมื่อเดินทางไปยังสถานที่ใหม่ มักใช้สมาร์ทโฟนที่ติดตั้งแอป MAPS.me และนำไปติดกับแท่นยึดจักรยานเพื่อดูเส้นทาง แต่การใช้สมาร์ทโฟนกลางแจ้งอาจไม่สะดวกนัก เพราะหน้าจอสามารถอ่านได้ยากเมื่ออยู่กลางแดด หากไม่มีร่มเงาหรือเงาบังหน้าจอ

หากต้องการสร้างคอมพิวเตอร์จักรยาน OpenTrailPaper ขึ้นมาเอง จะต้องซื้อ LILYGO T5 E-Paper S3 Pro ในราคา $90 (~3,000฿) บน Amazon หรือ $103 (~3,400฿) บน AliExpress และต้องหาวิธีติดตั้งอุปกรณ์เข้ากับจักรยาน โดยสามารถใช้แท่นยึดโทรศัพท์สำหรับจักรยานได้ อย่างไรก็ตาม โครงการยังมีข้อจำกัดบางประการ ได้แก่:

• T5 S3 Pro ไม่กันน้ำ จึงอาจต้องใส่ถุงซิปเพื่อป้องกันฝนด้วย
• ไม่มีเซนเซอร์วัดความกดอากาศ การคำนวณการไต่ขึ้นจึงใช้ค่าประเมินจากข้อมูลระดับความสูงใน Map Tile
• GPS ยัยังสามารถปรับปรุงได้ โดยโมดูล GPS แบบ Multi-band จะช่วยให้ล็อกตำแหน่งได้เร็วขึ้นและรักษาสัญญาณได้ดีกว่าในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ
• ไม่มี Magnetometer แผนที่จะกำหนดทิศทางจากทิศทางการเคลื่อนที่เท่านั้น ดังนั้นเมื่อหยุดรถ แผนที่จะไม่สามารถหมุนตามทิศทางได้
• ปุ่มฮาร์ดแวร์มีขนาดเล็กและใช้งานไม่สะดวก ขณะที่หน้าจอสัมผัสอาจทำงานได้ไม่ดีเมื่อใช้ถุงมือสำหรับฤดูหนาวหรือขณะมีฝนตก

แปลจากบทความ : OpenTrailPaper transforms LILYGO T5 E-Paper S3 Pro devkit into a DIY e‑paper bike computer

Suthinee Kerdkaew

บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT