На Хабры часта пішуць пра электратранспарт. І пра веласіпеды. А яшчэ пра AI. Cloud4Y вырашыў аб'яднаць гэтыя тры тэмы, распавёўшы пра "разумны" электравеласіпед, які заўсёды анлайн. Гаворка пойдзе аб мадэлі Greyp G6.
Каб вам было цікавей, мы разбілі артыкул на дзве часткі. Першая прысвечана працэсу стварэння прылады, платформе і пратаколам сувязі. Другая - гэта тэхнічныя характарыстыкі, апісанне начыння і магчымасцяў ровара.
Частка першая, бэкенд
Greyp Bikes - харвацкая вытворца электравеласіпедаў прэміум-класа, які належыць мясцоваму вытворцу экзатычных суперкар Rimac. Кампанія стварае па-сапраўднаму цікавыя веласіпеды. Чаго варта толькі папярэдняя мадэль, двухпадвешванне G12S. Гэта было нешта сярэдняе паміж электравеласіпедам і электраматацыклам, паколькі прылада магла разагнацца да 70 км/г, валодала магутным маторам і на адным зарадзе прабягала 120 км.
G6 атрымаўся больш хупавым і пазадарожным, але галоўная яго асаблівасць падключанасць . зрабілі важны крок у бок развіцця IoT, прапанаваўшы ровар, які заўсёды "ў сетцы". Але давайце пагаворым спачатку аб тым, як наогул ствараўся "разумны" электровел.
Нараджэнне ідэі
Да інтэрнэту падключаецца вялізная колькасць самых розных прылад. А чым веласіпеды горшыя? Так у Greyp Bikes і з'явілася ідэя, якая ператварылася ў G6. У любы момант часу гэты ровар падтрымлівае злучэнне з . Мабільны аператар забяспечвае сувязь, а eSIM зашываецца прама ў веласіпед. І гэта адкрывае шмат цікавых магчымасцяў як для спартсменаў, так і для звычайных аматараў велапаездак.
Платформа
Пры стварэнні платформы для інавацыйнага прадукта трэба ўлічваць мноства нюансаў. Таму выбар хмарнай платформы для размяшчэння і запуску ўсіх сэрвісаў, неабходных сучаснаму электравеласіпеду, быў вельмі важным пытаннем. Кампанія спыніла свой выбар на Amazon Web Services (AWS). Збольшага гэта было звязана з тым, што ў Greyp Bikes ужо быў досвед працы з сэрвісам. Збольшага – з-за яго папулярнасці, шырокага распаўсюджвання сярод распрацоўнікаў па ўсім свеце і добрым стаўленні да Java/JVM (так-так, іх актыўна выкарыстоўваюць у Greyp Bikes).
У AWS быў добры IoT MQTT-брокер (Cloud4Y пісаў аб пратаколах ), ідэальна прыдатны для лёгкага абмену дадзенымі з роварам. Праўда, трэба было неяк наладзіць сувязь і з дадаткам для смартфона. Былі спробы рэалізаваць гэта самастойна з дапамогай Websockets, але пазней у кампаніі вырашылі не вынаходзіць ровар і пераключыліся на платформу Google Firebase, якая шырока выкарыстоўваецца мабільнымі распрацоўшчыкамі. З пачатку распрацоўкі архітэктура сістэмы зведала мноства паляпшэнняў і змен. Прыкладна так гэта выглядае зараз:
Тэхнічны стэк
Рэалізацыя
Кампанія прадугледзела два спосабу ўваходу ў сістэму. Кожны з іх рэалізаваны асобна, з рознымі тэхналогіямі для свайго варыянту выкарыстання.
Ад разы на смартфон
Першае, што трэба ўлічваць пры стварэнні кропкі ўваходу ў сістэму, - які пратакол сувязі выкарыстоўваць. Як ужо было сказанае, кампанія абрала MQTT з-за яго лёгкага характару . Пратакол добры з пункта гледжання прапускной здольнасці, выдатна працуе з патэнцыйна ненадзейнымі злучэннямі, дазваляе эканоміць зарад батарэі, што асабліва важна для электравеласіпеда ад Greyp.
Выкарыстоўваны брокер MQTT неабходны для загрузкі ўсіх дадзеных, якія паступаюць ад разы. Унутры сеткі AWS знаходзіцца Lambda, якая счытвае двайковыя дадзеныя, прадстаўленыя брокерам MQTT, аналізуе іх і дастаўляе ў Apache Kafka для далейшай апрацоўкі.
Apache Kafka з'яўляецца асновай сістэмы. Усе дадзеныя павінны прайсці праз яе, каб дасягнуць канчатковага пункта прызначэння. Цяпер ядро сістэмы мае некалькі агентаў. Найбольш важным з іх з'яўляецца той, які збірае дадзеныя і перадае іх у "халоднае сховішча" InfluxDB. Іншы ж перадае дадзеныя ў базу дадзеных Firebase Realtime, робячы іх даступнымі для прыкладанняў смартфона. Менавіта тут Apache Kafka сапраўды патрэбен - халоднае сховішча (InfluxDB) захоўвае ўсе дадзеныя, якія атрымліваюцца ад ровара, і Firebase можа атрымліваць актуальную інфармацыю (напрыклад, метрыкі ў рэальным часе - бягучая хуткасць).
Kafka дазваляе прымаць паведамленні з рознай хуткасцю і дастаўляць іх практычна адразу ў Firebase (для адлюстравання ў дадатку на смартфоне) і ў канчатковым выніку перадаваць іх у InfluxDB (для аналізу дадзеных, статыстыкі, маніторынгу).
Выкарыстанне Kafka таксама дазваляе выкарыстоўваць гарызантальнае маштабаванне з павелічэннем нагрузкі, а таксама падлучаць іншых агентаў, якія могуць апрацоўваць уваходныя дадзеныя ў сваім уласным тэмпе і для свайго ўласнага варыянту выкарыстання (напрыклад, пры спаборніцтве паміж групай ровараў). Гэта значыць рашэнне дазваляе веласіпедыстам канкураваць сябар з сябрам па самых розных характарыстыках. Напрыклад, максімальная хуткасць, максімальны скачок, максімальная прадукцыйнасць і г.д.
Усе сэрвісы (званыя "GVC" – Greyp Vehicle Cloud) у асноўным рэалізаваны на базе Spring Boot і Java, хоць выкарыстоўваюцца і іншыя мовы. Кожная зборка запакаваная ў выяву Docker, размешчаны ў рэпазітары ECR, запускаецца і арганізуецца Amazon ECS. Хоць NoSQL даволі зручны і папулярны для шэрагу выпадкаў, Firebase не заўсёды можа задаволіць усе патрэбы Greyp, і таму кампанія таксама выкарыстоўваем MySQL (у RDS) для спецыяльных запытаў (Firebase выкарыстоўвае дрэва JSON, якое ў некаторых выпадках больш эфектыўна) і захоўванне канкрэтных дадзеных. Яшчэ адным выкарыстоўваным сховішчам з'яўляецца Amazon S3, які забяспечвае бяспеку сабраных дадзеных.
Ад смартфона на ровар
Як мы ўжо казалі, сувязь са смартфонамі наладжана праз Firebase. Платформа выкарыстоўваецца для аўтэнтыфікацыі карыстальнікаў дадатку і іх кавалачка базы дадзеных у рэжыме рэальнага часу. Па факце, Firebase уяўляе сабой камбінацыю двух рэчаў: адна – гэта база дадзеных для сталага захоўвання дадзеных, а іншая – для дастаўкі дадзеных у рэжыме рэальнага часу на смартфоны праз падлучэнне да Websocket. Ідэальны варыянт для гэтага тыпу злучэння - падача каманд на ровар, калі прылады не знаходзяцца блізка адзін да аднаго (няма даступнага злучэння BT/Wi-Fi).
У дадзеным выпадку Greyp распрацавалі ўласны механізм апрацоўкі каманд, які атрымлівае паведамленні ад смартфона праз базу даных у real-time рэжыме. Гэты механізм з'яўляецца часткай асноўных службаў прыкладанняў (GVC), задача якіх – пераўтвараць каманды смартфона ў паведамленні MQTT, якія перадаюцца ровару праз брокера IoT. Калі ровар атрымлівае каманду, ён апрацоўвае яе, выконвае якое адпавядае дзеянне і вяртае адказ у Firebase (смартфон).
Маніторынг
Кантроль параметраў
Практычна кожны бэкэнд-распрацоўшчык любіць спаць па начах, не правяраючы кожныя 10 хвілін серверы. А гэта значыць, што трэба ўкараняць аўтаматызаваныя рашэнні маніторынгу і апавяшчэнняў у сістэме. Дадзенае правіла актуальна і для веласіпеднай экасістэмы Greyp. Там таксама ёсць знатакі нармальнага начнога сну, таму кампанія выкарыстоўвае два хмарныя рашэнні: Amazon CloudWatch і jmxtrans.
CloudWatch - гэта сэрвіс маніторынгу і назірання, які збірае дадзеныя маніторынгу і аперацыйныя дадзеныя ў выглядзе часопісаў, метрык і падзей, дапамагаючы атрымаць адзінае прадстаўленне прыкладанняў, сэрвісаў і рэсурсаў AWS, якія працуюць на платформе AWS, а таксама ў лакальным асяроддзі. З дапамогай CloudWatch зручна выяўляць анамальныя паводзіны ў сваіх асяроддзях, наладжваць папярэджанні, ствараць агульныя візуальныя паданні часопісаў і метрык, выконваць аўтаматызаваныя дзеянні, ухіляць непаладкі, а таксама пазнаваць карысныя звесткі, якія дапамагаюць падтрымліваць стабільную працу прыкладанняў.
CloudWatch збірае прыстасаваныя метрыкі і дастаўляе іх на панэль маніторынгу. Тамака яны аб'ядноўваюцца з дадзенымі, якія паступаюць ад іншых кіраваных Amazon рэсурсаў. Метрыкі JVM атрымлівае праз канчатковую кропку JMX з дапамогай "злучальніка", званага jmxtrans (таксама размешчанага ў выглядзе кантэйнера Docker ўнутры ECS).
Частка другая, характарыстыкі
Дык які ў выніку атрымаўся электравел? Электрычны горны ровар Greyp G6 абсталяваны літый-іённым акумулятарам на 36V, 700 Wh, якія працуюць ад элементаў LG. Замест таго каб хаваць батарэю, як гэта робяць шматлікія вытворцы электравеласіпедаў, Greyp размясціў здымную батарэю прама ў цэнтры рамы. G6 абсталяваны рухавіком MPF намінальнай магутнасцю 250 Вт (а яшчэ ёсць варыянт з 450 Вт).
Greyp G6 – гэта горны ровар, абсталяваны задняй падвескай Rockhox, запраўленай блізка да верхняй трубы і якая пакідае дастаткова месцы для здымнай батарэі паміж каленамі кіроўцы. Рама выканана ў эндуро стылі і прапануе 150 мм ходу дзякуючы падвесцы. Кабель і тармазныя магістралі прапушчаны ўнутры рамы. За кошт гэтага забяспечваецца эстэтычны вонкавы выгляд і змяншаецца рызыка ўчапіцца за галіны.
Каркас з 100% вугляроднага валакна быў спецыяльна распрацаваны ў Greyp з выкарыстаннем досведу, набытага падчас стварэння электрычнага гіперкара Concept One.
Камплект электронікі на Greyp G6 кіруецца цэнтральным інтэлектуальным модулем (CIM) на штоку. Ён уключае ў сябе каляровы дысплей, WiFi, Bluetooth, падлучэнне 4G, гіраскоп, раз'ём USB C, франтальную камеру, а таксама інтэрфейс з задняй камерай пад сядлом. Дарэчы, заднюю камеру . Шырокавугольныя камеры (1080p 30 fps) у першую чаргу прызначаны для здымкі відэа падчас паездак.
Прыклады фота
Адмысловая ўвага ў кампаніі надаюць рашэнню eSTEM.
«Greyp eSTEM – гэта цэнтральны інтэлектуальны модуль для ровара, які кіруе дзвюма камерамі (пярэдняй і задняй), кантралюе частату сардэчных скарачэнняў кіроўцы, мае ўбудаваны гіраскоп, сістэму навігацыі і eSIM, што дазваляе падлучаць яго ў любы час. Сістэма e-bike выкарыстоўвае смартфон у якасці карыстацкага інтэрфейсу, а мабільнае прыкладанне стварае ўнікальны карыстацкі інтэрфейс дзякуючы розным новым опцыям, такім як выдалены выключальнік ровара, атрыманне фатаграфій, адпраўка тэксту на ровар і абмежаванне магутнасці».
На рулі ровара ёсць спецыяльная кнопка "Падзяліцца". Калі падчас паездкі адбудзецца нешта цікавае ці захапляльнае, можна націснуць на кнопку і аўтаматычна захаваць апошнія 15-30 секунд відэа, загрузіўшы яго ва ўліковы запіс у сацыяльных сетках веласіпедыста. Таксама на відэа могуць быць накладзены дадатковыя даныя. Напрыклад, спажыванне энергіі роварам, хуткасць, час паездкі і г.д.
З тэлефонам, усталяваным на ровары ў рэжыме прыборнай панэлі, Greyp G6 можа падаць велізарную колькасць інфармацыі, а не толькі паказаць бягучую хуткасць або ўзровень зарада батарэі. Так, раварыст можа абраць любую кропку на карце (напрыклад, высокі груд), і кампутар вылічыць, ці хопіць зарада батарэі на тое, каб даехаць да вяршыні. Або разлічыць кропку незвароту, калі раптам вам не жадаецца круціць педалі па дарозе зваротна. Хоць педалі суцэль можна і пакруціць. Вытворца запэўнівае, што ровар не цяжкі (хоць гэта як паглядзець, яго вага – 25 кг).
Greyp G6 суцэль можна падняць
Greyp G6 мае супрацьугонную сістэму, якая падобная на ад Tesla. Гэта значыць, калі дакрануцца да прыпаркаванага ровара, ён апавясціць пра гэта ўладальніка і дасць яму доступ да камеры, каб даведацца, хто круціцца вакол электравяла. Затым кіроўца можа абраць дыстанцыйнае адключэнне ровара, каб не даць зламысніку з'ехаць. І, улічваючы, што гэтыя сістэмы распрацоўваліся ў Greyp на працягу шматлікіх гадоў, цалкам верагодна, што яны сапраўды прыдумалі гэтую сістэму да таго, як яе ўкараніла Tesla.
У продажы ёсць некалькі мадэляў гэтай серыі: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 разганяецца да 25 км/г (15,5 міль у гадзіну) і варта 6 еўра. G499 мае максімальную хуткасць 6.3 км / ч (45 міль у гадзіну) і каштуе 28 еўра. У чым адрозненне мадэлі G7 – незразумела, але яна каштуе 499 еўра.
Што яшчэ карыснага можна пачытаць у блогу
→
→
→
→
→
Падпісвайцеся на наш -канал, каб не прапусціць чарговы артыкул! Пішам не часцей за два разы на тыдзень і толькі па справе.
Крыніца: habr.com