غالبًا ما يكتبون في حبري عن النقل الكهربائي. وعن الدراجات. وأيضا عن الذكاء الاصطناعي. قررت Cloud4Y الجمع بين هذه المواضيع الثلاثة من خلال الحديث عن دراجة كهربائية "ذكية" متصلة بالإنترنت دائمًا. سنتحدث عن طراز Greyp G6.
ولجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لك، قمنا بتقسيم المقال إلى قسمين. الأول مخصص لعملية إنشاء الجهاز والمنصة وبروتوكولات الاتصال. والثاني هو المواصفات الفنية ووصف الأجهزة وقدرات الدراجة.
الجزء الأول، الخلفية
Greyp Bikes هي شركة تصنيع كرواتية للدراجات الكهربائية المتميزة، مملوكة لشركة Rimac المصنعة للسيارات الخارقة المحلية. تقوم الشركة بإنشاء دراجات مثيرة للاهتمام حقًا. ما عليك سوى إلقاء نظرة على الطراز السابق، نظام التعليق المزدوج G12S. كان الأمر بمثابة شيء بين دراجة كهربائية ودراجة نارية كهربائية، حيث يمكن للجهاز أن يتسارع إلى 70 كم/ساعة، وكان مزودًا بمحرك قوي ويسير لمسافة 120 كم بشحنة واحدة.
تبين أن سيارة G6 أكثر أناقة ومناسبة للطرق الوعرة، لكن ميزتها الرئيسية هي "الاتصال". اتخذت خطوة مهمة نحو تطوير إنترنت الأشياء من خلال تقديم دراجة تكون دائمًا "متصلة بالإنترنت". ولكن دعونا نتحدث أولاً عن كيفية إنشاء الدراجة الكهربائية "الذكية" في المقام الأول.
ولادة فكرة
يتصل عدد كبير من الأجهزة المختلفة بالإنترنت. لماذا الدراجات أسوأ؟ هذه هي الطريقة التي توصلت بها Greyp Bikes إلى الفكرة التي أصبحت G6. في أي وقت، تكون هذه الدراجة متصلة بـ . يوفر مشغل الهاتف المحمول الاتصال، ويتم خياطة بطاقة eSIM مباشرة في الدراجة. وهذا يفتح الكثير من الفرص المثيرة للاهتمام لكل من الرياضيين وعشاق ركوب الدراجات العاديين.
منصة التداول
عند إنشاء منصة لمنتج مبتكر، يجب مراعاة العديد من الفروق الدقيقة. لذلك، كان اختيار منصة سحابية لاستضافة وتشغيل كافة الخدمات التي تتطلبها الدراجة الكهربائية الحديثة مسألة في غاية الأهمية. اختارت الشركة Amazon Web Services (AWS). ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن Greyp Bikes لديها بالفعل خبرة في الخدمة. جزئيًا - بسبب شعبيتها وتوزيعها على نطاق واسع بين المطورين حول العالم والموقف الجيد تجاه Java / JVM (نعم، يتم استخدامها بنشاط في Greyp Bikes).
كان لدى AWS وسيط IoT MQTT جيد (كتب Cloud4Y عن البروتوكولات )، مثالية لتبادل البيانات بسهولة مع دراجتك. صحيح، كان من الضروري إنشاء اتصال بطريقة أو بأخرى مع تطبيق الهاتف الذكي. وكانت هناك محاولات لتنفيذ ذلك من تلقاء نفسها باستخدام Websockets، ولكن لاحقًا قررت الشركة عدم إعادة اختراع العجلة والتحول إلى منصة Google Firebase، والتي يستخدمها مطورو الأجهزة المحمولة على نطاق واسع. منذ بداية التطوير، شهدت بنية النظام العديد من التحسينات والتغييرات. وهذا تقريبًا ما يبدو عليه الآن:
كومة التكنولوجيا
تطبيق
وقد وفرت الشركة طريقتين للدخول إلى النظام. يتم تنفيذ كل منها على حدة، مع تقنيات مختلفة لحالة الاستخدام الخاصة بها.
من الدراجة إلى الهاتف الذكي
أول شيء يجب مراعاته عند إنشاء نقطة دخول للنظام هو بروتوكول الاتصال الذي يجب استخدامه. كما ذكرنا سابقًا، اختارت الشركة MQTT نظرًا لطبيعتها خفيفة الوزن. يعد البروتوكول جيدًا من حيث الإنتاجية، ويعمل بشكل جيد مع الاتصالات التي قد لا يمكن الاعتماد عليها، ويوفر طاقة البطارية، وهو أمر مهم بشكل خاص للدراجة الكهربائية Greyp.
مطلوب وسيط MQTT المستخدم لتحميل جميع البيانات القادمة من الدراجة. يوجد داخل شبكة AWS جهاز Lambda، الذي يقرأ البيانات الثنائية المقدمة من وسيط MQTT، ويوزعها، ويسلمها إلى Apache Kafka لمزيد من المعالجة.
أباتشي كافكا هو جوهر النظام. ويجب أن تمر كافة البيانات من خلاله للوصول إلى وجهتها النهائية. حاليا، جوهر النظام لديه العديد من الوكلاء. والأكثر أهمية هو الذي يجمع البيانات وينقلها إلى مخزن InfluxDB البارد. أما الآخر فينقل البيانات إلى قاعدة بيانات Firebase Realtime، مما يجعلها متاحة لتطبيقات الهواتف الذكية. هذا هو المكان الذي يأتي فيه Apache Kafka حقًا - يقوم التخزين البارد (InfluxDB) بتخزين جميع البيانات الواردة من الدراجة ويمكن لـ Firebase الحصول على معلومات محدثة (على سبيل المثال، المقاييس في الوقت الفعلي - السرعة الحالية).
يتيح لك Kafka تلقي الرسائل بسرعات مختلفة وتسليمها على الفور تقريبًا إلى Firebase (لعرضها في تطبيق على هاتف ذكي) ونقلها في النهاية إلى InfluxDB (لتحليل البيانات والإحصائيات والمراقبة).
يتيح لك استخدام Kafka أيضًا إمكانية التوسع أفقيًا مع زيادة الحمل، بالإضافة إلى ربط الوكلاء الآخرين الذين يمكنهم معالجة البيانات الواردة بالسرعة التي تناسبهم ولحالة الاستخدام الخاصة بهم (مثل السباق بين مجموعة من الدراجات). أي أن الحل يسمح لراكبي الدراجات بالتنافس مع بعضهم البعض على مجموعة متنوعة من الخصائص. على سبيل المثال، السرعة القصوى، الحد الأقصى للقفز، الحد الأقصى للأداء، وما إلى ذلك.
يتم تنفيذ جميع الخدمات (المسماة "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) بشكل أساسي في Spring Boot وJava، على الرغم من استخدام لغات أخرى أيضًا. يتم تجميع كل إصدار في صورة Docker مستضافة في مستودع ECR، ويتم تشغيله وتنظيمه بواسطة Amazon ECS. على الرغم من أن NoSQL ملائم جدًا وشائع في عدد من الحالات، إلا أن Firebase لا يمكنه دائمًا تلبية جميع احتياجات Greyp، ولذلك تستخدم الشركة أيضًا MySQL (في RDS) للاستعلامات المخصصة (يستخدم Firebase شجرة JSON، وهي أكثر كفاءة في في بعض الحالات) وتخزين بيانات محددة. وحدة تخزين أخرى مستخدمة هي Amazon S3، والتي تضمن أمان البيانات المجمعة.
من الهاتف الذكي إلى الدراجة
كما قلنا بالفعل، يتم إنشاء التواصل مع الهواتف الذكية من خلال Firebase. يتم استخدام النظام الأساسي لمصادقة مستخدمي التطبيق وجزء قاعدة البيانات الخاص بهم في الوقت الفعلي. في الواقع، يعد Firebase مزيجًا من شيئين: أحدهما قاعدة بيانات لتخزين البيانات بشكل مستمر، والآخر مخصص لتوصيل البيانات في الوقت الفعلي إلى الهواتف الذكية عبر اتصال Websocket. الخيار المثالي لهذا النوع من الاتصال هو إصدار أوامر للدراجة عندما لا تكون الأجهزة قريبة من بعضها البعض (لا يتوفر اتصال BT/Wi-Fi).
في هذه الحالة، قامت Greyp بتطوير آلية معالجة الأوامر الخاصة بها، والتي تتلقى الرسائل من الهاتف الذكي من خلال قاعدة بيانات في وضع الوقت الفعلي. تعد هذه الآلية جزءًا من خدمات التطبيقات الأساسية (GVC)، والتي تتمثل مهمتها في ترجمة أوامر الهاتف الذكي إلى رسائل MQTT يتم نقلها إلى الدراجة عبر وسيط إنترنت الأشياء. عندما تتلقى الدراجة أمرًا، فإنها تقوم بمعالجته وتنفيذ الإجراء المناسب وإرجاع الاستجابة إلى Firebase (الهاتف الذكي).
رصد
التحكم في المعلمة
يحب كل مطور الواجهة الخلفية تقريبًا النوم ليلاً دون التحقق من الخوادم كل 10 دقائق. وهذا يعني أنه من الضروري تنفيذ حلول المراقبة والتنبيه الآلية في النظام. هذه القاعدة ذات صلة أيضًا بالنظام البيئي لركوب الدراجات في Greyp. هناك أيضًا خبراء في النوم الجيد ليلاً، لذلك تستخدم الشركة حلين سحابيين: Amazon CloudWatch وjmxtrans.
CloudWatch عبارة عن خدمة مراقبة ورؤية تجمع بيانات المراقبة والتشغيل في شكل سجلات ومقاييس وأحداث، مما يساعدك في الحصول على عرض موحد لتطبيقات AWS وخدماتها ومواردها التي تعمل على نظام AWS الأساسي ومحليًا. باستخدام CloudWatch، يمكنك بسهولة اكتشاف السلوك الشاذ في بيئاتك، وتعيين التنبيهات، وإنشاء تصورات مشتركة للسجلات والمقاييس، وتنفيذ إجراءات تلقائية، واستكشاف المشكلات وإصلاحها، واكتشاف رؤى قابلة للتنفيذ تساعد في الحفاظ على تشغيل تطبيقاتك بسلاسة.
تقوم CloudWatch بجمع مقاييس المستخدم وتسليمها إلى لوحة المعلومات. وهناك، يتم دمجها مع البيانات الواردة من الموارد الأخرى التي تديرها أمازون. يتلقى JVM المقاييس من خلال نقطة نهاية JMX باستخدام "موصل" يسمى jmxtrans (يتم استضافته أيضًا كحاوية Docker داخل ECS).
الجزء الثاني الخصائص
إذن ما نوع الدراجة الكهربائية التي انتهى بك الأمر إليها؟ تم تجهيز الدراجة الجبلية الكهربائية Greyp G6 ببطارية ليثيوم أيون بقوة 36 فولت و700 واط في الساعة مدعومة بخلايا LG. بدلاً من إخفاء البطارية كما يفعل العديد من مصنعي الدراجات الإلكترونية، قامت شركة Greyp بوضع البطارية القابلة للإزالة في منتصف الإطار مباشرةً. تم تجهيز G6 بمحرك MPF بقوة مقدرة تبلغ 250 واط (وهناك أيضًا خيار 450 واط).
Greyp G6 عبارة عن دراجة جبلية تتميز بنظام التعليق الخلفي Rockhox، وهو مثبت بالقرب من الأنبوب العلوي ويترك مساحة كبيرة لبطارية قابلة للإزالة بين ركبتي الراكب. الإطار ذو طراز إندورو ويوفر مسافة 150 مم بفضل التعليق. يتم توجيه خطوط الكابلات والفرامل داخل الإطار. وهذا يضمن المظهر الجمالي ويقلل من خطر الوقوع في الفروع.
تم تطوير الإطار المصنوع من ألياف الكربون بنسبة 100% خصيصًا بواسطة شركة Greyp باستخدام الخبرة المكتسبة أثناء إنشاء السيارة الكهربائية الفائقة Concept One.
يتم التحكم في مجموعة الإلكترونيات الموجودة في Greyp G6 بواسطة وحدة ذكاء مركزية (CIM) على الجذع. يتضمن شاشة ملونة، وواي فاي، وبلوتوث، واتصال 4G، وجيروسكوب، وموصل USB C، وكاميرا أمامية، بالإضافة إلى واجهة مع كاميرا خلفية أسفل السرج. بالمناسبة، الكاميرا الخلفية . تم تصميم الكاميرات ذات الزاوية الواسعة (1080 بكسل بمعدل 30 إطارًا في الثانية) بشكل أساسي لتصوير الفيديو أثناء السفر.
أمثلة الصور
تولي الشركة اهتمامًا خاصًا لحل eSTEM.
"Greyp eSTEM هي وحدة ذكية مركزية للدراجة تتحكم في كاميرتين (أمامية وخلفية)، وتراقب معدل ضربات قلب الراكب، وتحتوي على جيروسكوب مدمج ونظام ملاحة وشريحة eSIM، مما يسمح بتوصيلها في أي وقت. يستخدم نظام الدراجة الإلكترونية الهاتف الذكي كواجهة مستخدم ويخلق تطبيق الهاتف المحمول تجربة مستخدم فريدة من نوعها مع العديد من الخيارات الجديدة مثل تبديل الدراجة عن بعد، والتقاط الصور، وإرسال الرسائل النصية إلى الدراجة، وتحديد الطاقة.
يوجد زر "مشاركة" خاص على مقود الدراجة. إذا حدث شيء مثير للاهتمام أو مثير أثناء رحلتك، فيمكنك الضغط على زر وحفظ آخر 15-30 ثانية من الفيديو تلقائيًا وتحميله على حساب الوسائط الاجتماعية الخاص براكب الدراجة. قد يتم أيضًا تركيب بيانات إضافية على الفيديو. على سبيل المثال، استهلاك طاقة الدراجة، وسرعتها، ووقت السفر، وما إلى ذلك.
مع تثبيت الهاتف على الدراجة في وضع لوحة القيادة، يمكن لـ Greyp G6 توفير ثروة من المعلومات تتجاوز مجرد إظهار السرعة الحالية أو مستوى البطارية. لذلك، يمكن لراكب الدراجة تحديد أي نقطة على الخريطة (على سبيل المثال، تلة عالية)، وسيقوم الكمبيوتر بحساب ما إذا كانت شحنة البطارية كافية للوصول إلى القمة. أو سيحسب نقطة اللاعودة، إذا كنت فجأة لا ترغب في استخدام الدواسة في طريق العودة. على الرغم من أنه يمكن تشغيل الدواسات بسهولة تامة. تؤكد الشركة المصنعة أن الدراجة ليست ثقيلة (على الرغم من أن وزنها 25 كجم اعتمادًا على نظرتك إليها).
من الممكن تمامًا رفع Greyp G6
يحتوي Greyp G6 على نظام مضاد للسرقة مشابه لـ من تسلا. أي أنه إذا لمست دراجة متوقفة، فسوف يخطر المالك ويمنحه إمكانية الوصول إلى الكاميرا لمعرفة من يدور حول الدراجة الكهربائية. يمكن للسائق بعد ذلك اختيار تعطيل الدراجة عن بعد لمنع المتسلل من القيادة بعيدًا. وبالنظر إلى أن هذه الأنظمة كانت قيد التطوير في Greyp لسنوات، فمن المحتمل أنهم توصلوا بالفعل إلى هذا النظام قبل أن تنفذه شركة Tesla.
هناك عدة نماذج من هذه السلسلة للبيع: G6.1، G6.2، G6.3. يتسارع G6.1 إلى 25 كم / ساعة (15,5 ميلاً في الساعة) ويكلف 6 يورو. تبلغ السرعة القصوى لـ G499 6.3 كم / ساعة (45 ميلاً في الساعة) وتبلغ تكلفتها 28 يورو. ما هو المختلف في طراز G7 غير واضح، لكنه يكلف 499 يورو.
ماذا يمكنك أن تقرأ في المدونة؟
→
→
→
→
→
اشترك في موقعنا -قناة حتى لا تفوت المقالة القادمة! لا نكتب أكثر من مرتين في الأسبوع وفقط عن العمل.
المصدر: www.habr.com