Deployment di Aggregate Programming su droni CrazyFlie

FieldCalc++ (FCPP) is a framework that implements Field Calculus in C++ by adopting the Aggregate Programming approach, allowing the execution of distributed algorithms in various contexts and distinguishing itself from other similar libraries through portability and efficiency. The objective of this thesis is to explore promising solutions that enable the deployment of this framework on CrazyFlie drones, demonstrating its versatility and usefulness in scenarios where various restrictions are present, such as the limited amount of available resources and the need to respond to surrounding environmental conditions with excellent reaction times. The deployment of the framework is carried out on an intermediate physical layer composed of a Luckfox board alongside an Esp32 board for each drone, allowing it to interact with other components of its own swarm without modifying its firmware—an operation that would otherwise risk compromising its performance. In this thesis, we will focus on the work done to complete the execution of simple test programs developed using FCPP and the progress made in implementing the intermediate physical layer to enable communication between drones. We will analyze multiple approaches that could be adopted to complete the deployment of this framework on the available hardware.

FieldCalc++ (FCPP) è un framework che implementa il Field Calculus in C++ adottando l’approccio di Aggregate Programming, consentendo l’esecuzione di algoritmi distribuiti in vari contesti e differenziandosi da altre librerie simili per portabilità ed efficienza. L’obiettivo di questa tesi è di esplorare soluzioni promettenti che permettano il deployment di questo framework su droni CrazyFlie, dimostrandone la versatilità e l’utilità in scenari in cui sono presenti diverse restrizioni, come la limitata quantità di risorse a disposizione e la necessità di rispondere alle condizioni dell'ambiente circostante con ottimi tempi di reazione. Il deployment del framework viene effettuato su uno strato fisico intermedio composto da una board Luckfox affiancata ad una board ESP32 per ogni drone, per consentirgli di interagire con altri componenti del proprio sciame senza modificarne il firmware—operazione che rischierebbe altrimenti di comprometterne le prestazioni. In questa tesi ci si soffermerà sul lavoro svolto per portare a termine l'esecuzione di semplici programmi di test sviluppati utilizzando FCPP ed i progressi effettuati nell'implementazione dello strato fisico intermedio per rendere possibile la comunicazione fra droni, analizzando molteplici approcci che potrebbero essere adottati per portare a termine il deployment di questo framework sull'hardware a disposizione.