Glossar

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Das Spiel

Props: Die elektronischen Geräte eines Spiels: Boxen zum Einnehmen, Bomben zum Scharfmachen und Entschärfen, Terminals zum Hacken, Zielscheiben zum Treffen. Bei Atalaia kann jedes Gerät eins sein: eine eigens gebaute Box, ein Handy oder ein kleines Board.
Field Box und Satellit: Die eigenen Prop-Designs von Atalaia, gebaut aus handelsüblichen Teilen rund um einen ESP32. Die Field Box ist das Hauptgerät, mit großen Arcade-Knöpfen, Tastenfeld, Bildschirm, Lichtern, Lautsprecher und NFC-Leser in einem wetterfesten Gehäuse, für etwa 70–110 € an Teilen; der Satellit ist eine kleinere Box für einen Nebenpunkt, für etwa 30–40 €. Firmware und Bauhandbuch der Field Box sind fertig; ein erster Aufbau auf dem Labortisch (lose Kabel, ohne Gehäuse) spielt schon (Phase 1).
Milsim: Kurz für Military Simulation: lange Spiele, oft ein ganzes Wochenende, mit Missionen, einer Befehlskette und realistischen Regeln. Es ist der größte Test für Atalaia: 10 bis 20 Boxen und Satelliten auf einer großen Fläche.
CQB: Close Quarters Battle: Spiele in Häusern, Villen, Lagerhallen und anderen engen Räumen, meist unter etwa 150 m Ausdehnung. Alles ist nah und schnell, also nutzt das CQB-Profil von Atalaia kürzere Einnahme- und Bombenzeiten und platziert die Boxen auf einem Grundriss statt per GPS.
Chrono und Joule: Ein Chrono (Chronograf) misst, wie schnell eine Replik eine BB verschießt. Aus der Geschwindigkeit und dem Gewicht der BB ergibt sich ihre Energie in Joule, die Felder je nach Art der Replik begrenzen: eine BB mit 0,20 g bei 100 m/s (etwa 328 fps) hat 1 Joule. Atalaia bewahrt die Messwerte jeder Replik auf, von Marshal signiert, damit Marshals im Lauf des Tages Stichproben machen können (in Software gebaut, noch nicht auf einem Feld genutzt); über jede Strafe entscheidet immer ein Mensch.

Hardware

Mikrocontroller: Ein vollständiger, winziger Computer auf einem einzigen Chip, gemacht für ein einziges Programm. Er startet im Nu, braucht sehr wenig Akku und ist günstig, deshalb ist er das übliche Gehirn eines elektronischen Props. ESP32- und Arduino-Boards sind Mikrocontroller-Boards.
ESP32: Ein beliebter, günstiger Mikrocontroller mit eingebautem WLAN und Bluetooth; viele Boards haben auch einen LoRa-Funk. Er ist das Gehirn der Field Box, des Satelliten und des I/O-Pods und sollte ein Prop mit einem Akku ein bis drei Tage am Laufen halten (eine Schätzung, noch nicht gemessen). Boards, die Leute schon besitzen, können auch mitmachen, selbst ohne zusätzlichen Speicher (PSRAM), mit ein paar Einschränkungen.
Board der Arduino-Klasse, Thin Node: Einfache, sehr günstige Mikrocontroller-Boards im Arduino-Stil, etwa mit AVR- oder RP2040-Chips. Sie sind zu klein, um Spielmodi auszuführen, also arbeiten sie bei Atalaia als Thin Nodes: Sie leihen ihre Knöpfe, Lichter oder Sensoren einer Box in der Nähe oder dem Feld-Controller, der die Regeln für sie ausführt.
Raspberry Pi: Ein kleiner, günstiger Computer etwa in Scheckkartengröße, der Linux ausführt. Mit einer LoRa-Funkplatine dazu wird er der übliche Feld-Controller (etwa 80–150 € für den ganzen Aufbau), und er kann auch Props betreiben, die einen großen Bildschirm oder eine Kamera brauchen.
Android-Prop und I/O-Pod: Die App von Atalaia macht aus einem Android-Handy oder -Tablet, neu oder ein ausgedientes ab Baujahr 2017, ein Prop, das jeden Spielmodus auf seinem Bildschirm ausführt. Handys haben keinen LoRa-Funk, und Touchscreens sind mit Handschuhen schwer zu bedienen, also verbindet sich eine kleine ESP32-Box, der I/O-Pod (Input/Output), per Kabel oder Bluetooth und bringt Funk, große Knöpfe, Lichter und eine Sirene dazu. Beide sind in Software gebaut (Phase 3) und auf Emulatoren und einem Computer getestet, noch nicht auf einem echten Handy oder Pod.
Firmware und Flashen: Firmware ist das Programm, das in ein Gerät eingebaut ist und beim Einschalten startet. Flashen heißt, eine neue Version davon auf das Gerät zu schreiben, meist über ein USB-Kabel. Boxen von Atalaia werden per Kabel geflasht, und vorerst kommt ein neuer Spielmodus mit einem neuen Flash; später kommen Modi als Skripte. Firmware-Updates kommen jetzt vom Feld-Controller per WLAN (in Software gebaut, noch nicht auf einem echten Board probiert) und machen sich selbst rückgängig, wenn eine neue Version nicht startet.

Funk und Verbindungen

LoRa: Kurz für Long Range: ein Funk, der kleine Nachrichten mit sehr wenig Strom weit schickt, ohne SIM-Karte, Mobilfunknetz oder Abo. Auf einem typischen Feld sollte er etwa 0,5–2 km weit reichen (eine Schätzung aus dem Design, noch zu messen) und kommt besser durch dicke Wände als WLAN. Der Haken: Nachrichten müssen kurz sein, und jedes Gerät darf nur einen kleinen Teil der Zeit senden. Atalaia nutzt standardmäßig 869,525 MHz, im einzigen Teilband von EU868, das 10 % Duty Cycle und 500 mW erlaubt, also bis zu 6 Minuten Sendezeit pro Stunde für jede Box — genug für Events, Punkte und Zeitsignale, mit reichlich Reserve. Ein Feld kann einen anderen Kanal wählen, der 1 % der Zeit oder weniger und 25 mW erlaubt. Boxen schicken nur, was sich ändert, etwa „Rot hat B eingenommen“.
Mesh: Ein Netz, in dem Geräte Nachrichten füreinander weiterreichen, sodass eine Box, die zu weit von der Basis entfernt ist, über die Boxen dazwischen gehört wird. Atalaia wiederholt jede Nachricht nur ein paar Mal, damit der Funk nicht verstopft, und die Orga kann in schwierigem Gelände zusätzliche Boxen als Repeater aufstellen.
Skirmesh-RF: Das eigene Funkprotokoll von Atalaia: das vereinbarte Format, in dem Boxen, Controller und Apps Nachrichten austauschen, über LoRa, WLAN oder Bluetooth. Es ist öffentlich dokumentiert, also kann jede und jeder ein Gerät bauen, das mitspielt, und jede Nachricht ist mit einem Schlüssel für dieses Spiel verschlüsselt und signiert, sodass niemand mit einem Funkgerät einfach eine Einnahme fälschen kann. Es ist in Software gebaut und getestet, noch nicht auf einem Feld.
WLAN, BLE, NFC und QR-Codes: Alltägliche Verbindungen mit kurzer Reichweite, jede mit ihrer Aufgabe. WLAN (etwa 50–150 m) trägt das Sperrige: die Konsole der Orga, die Spieler-App, neue Modi und Updates; BLE, Bluetooth Low Energy (10–30 m), verbindet ein Handy mit seinem Pod und koppelt Geräte. NFC ist Antippen zum Lesen, wie bei einer kontaktlosen Karte, für Team-Tags, Armbänder und Beitrittskarten, und QR-Codes werden mit der Handykamera gescannt, um einem Spiel beizutreten oder einen Code einzugeben.
API: MQTT, REST und WebSocket: Eine API ist ein dokumentierter Weg, über den andere Programme ein Spiel lesen und, mit Erlaubnis, steuern können. Damit kann ein Club eine große LED-Anzeigetafel ansteuern, ein Live-Overlay mit Punkten in einem Stream, Alarme in Discord oder Telegram, oder ein Relais, das Rauch und Sirenen auslöst, wenn die Bombe hochgeht. MQTT, REST und WebSocket sind drei Standardwege hinein, also funktionieren gewöhnliche Tools damit. Der Feld-Controller hat sie seit Phase 2, mit einer fertigen Anzeigetafel-Seite; sie ist auf einem Computer getestet, noch nicht auf einem Feld.
ATAK: Das Android Team Awareness Kit: eine Karten-App fürs Militär, mit einer kostenlosen zivilen Version, die viele Milsim-Teams nutzen, um ihre Leute auf einer gemeinsamen Karte zu sehen. Der Feld-Controller von Atalaia soll die Boxen auf diesen Karten zeigen können, und welches Team jede hält (Phase 4).

Software

Local-first: Alles, was ein Spiel braucht, läuft auf dem Feld selbst, auf den Boxen und dem Feld-Controller, also funktioniert es ganz ohne Internet oder Mobilfunknetz. Ist Internet da, bringt es nur Extras, etwa Konten und Spielverlauf. Eine Box, die den Kontakt verliert, spielt weiter, zählt weiter Punkte und holt auf, wenn die Verbindung zurückkommt.
Gemeinsamer Kern (C11): Das Herz von Atalaia: ein Programm, geschrieben in der Programmiersprache C (ihrer Version von 2011, daher C11), das jedes Gerät nutzt, das Spielmodi ausführt. Es verarbeitet Events, Punkte und Funknachrichten und führt die Spielmodi sicher aus; jede Hardware-Art fügt nur eine dünne Schicht mit den Treibern für ihre Knöpfe, ihren Bildschirm und ihren Funk hinzu. Es gibt ihn heute schon.
Lua und Spielmodus-Skripte: Ein Spielmodus ist ein Skript: eine kurze Textdatei mit Regeln wie „5 Sekunden halten zum Einnehmen“, geschrieben in Lua, einer kleinen Programmiersprache, bekannt aus dem Modding von Videospielen. Skripte laufen in einer Sandbox, einem abgeschlossenen Raum ohne Zugriff auf Dateien oder Netzwerk, sodass ein geteilter Modus einem Gerät nicht schaden kann. Die Orga muss Lua nie anfassen: Sie wählt einen Modus und füllt seine Einstellungen aus, und ein visueller Editor mit Blöcken folgt in Phase 5.
Simulator: Ein Programm, das einen Spielmodus mit virtuellen Boxen in deinem Webbrowser spielt: Du drückst die Team-Knöpfe auf dem Bildschirm und siehst die Anzeige jeder Box und das Event-Log. Er läuft auf einem gewöhnlichen Computer und existiert heute, also kann jede und jeder Domination und Bombe ausprobieren, bevor irgendeine Hardware gebaut ist.
Feld-Controller: Die Basisstation eines Spiels: ein kleiner Computer, meist ein Raspberry Pi oder ein Android-Gerät, der jede Box per Funk hört, die Regeln über mehrere Boxen hinweg ausführt, den offiziellen Punktestand führt und die Konsole der Orga auf ihre Handys bringt. Fällt er aus, spielen die Boxen weiter und ein anderes geeignetes Gerät übernimmt, und eine einzelne Box kann ein Spiel auch ohne ihn leiten. Er ist gebaut (Phase 2) und auf einem Computer getestet, noch nicht auf einem Feld; der Betrieb auf einem Android-Gerät kommt noch.
Site-Server: Ein optionaler Computer, am Feld oder online gemietet, der aufbewahrt, was über ein Spiel hinaus bleibt: Konten der Spielenden, Spielverlauf, das Chrono-Register und die Dienste hinter der Spieler-App. Spiele warten nie auf ihn. Er kommt in Phase 4, und der Community-Hub plant gehostete Server zum Selbstkostenpreis für Clubs ohne IT-Unterstützung.

Lizenzen

Open Source und freie Software: Der Quellcode, das für Menschen lesbare Rezept eines Programms, ist öffentlich, und alle dürfen ihn nutzen, untersuchen, ändern und teilen, auch kommerziell. „Frei“ heißt hier Freiheit, nicht kostenlos: Felder dürfen Eintritt nehmen und Boxen dürfen verkauft werden.
Copyleft: GPL und AGPL: Die Regel, die Atalaia offen hält: Es so zu nutzen, wie es ist, verlangt nichts von dir, aber wer eine geänderte Version weitergibt, teilt ihren Quellcode unter derselben Lizenz. Die GPL, für Kern, Firmware, App und Modi, gilt, wenn du Kopien weitergibst oder verkaufst; die AGPL, für den Feld-Controller und den Site-Server, gilt auch, wenn du eine geänderte Version für andere über ein Netzwerk betreibst. Hardware-Designs (CERN-OHL-S) und Dokumentation (CC BY-SA) funktionieren genauso.