Cumu hè stata creata una bicicletta elettrica intelligente

Cumu hè stata creata una bicicletta elettrica intelligente
Nant'à Habré scrivenu spessu nantu à u trasportu elettricu. È nantu à e biciclette. È ancu nantu à AI. Cloud4Y hà decisu di cumminà sti trè temi parlendu di una bicicletta elettrica "intelligente" chì hè sempre in linea. Parleremu di u mudellu Greyp G6.

Per fà più interessante per voi, avemu divisu l'articulu in dui parti. U primu hè dedicatu à u prucessu di creà un dispositivu, una piattaforma è protokolli di cumunicazione. U sicondu hè e specificazioni tecniche, una descrizzione di u hardware è e capacità di a bicicletta.

Prima parte, backend

Greyp Bikes hè un fabricatore croatu di biciclette elettriche premium, di proprietà di u fabricatore lucali di supercar esotiche Rimac. A cumpagnia crea biciclette veramente interessanti. Basta à fighjà u mudellu precedente, a doppia sospensione G12S. Era qualcosa trà una bicicletta elettrica è una moto elettrica, postu chì u dispusitivu puderia accelerà à 70 km / h, avia un mutore putente è curria 120 km cù una sola carica.

U G6 hè diventatu più eleganti è off-road, ma a so funzione principale hè a "connettività". Biciclette Greyp hà fattu un passu impurtante versu u sviluppu di l'IoT offrendu una bicicletta chì hè sempre "in linea". Ma parlemu prima di cumu a bicicletta elettrica "intelligente" hè stata creata in u primu locu.

Nascita di una idea

Un gran numaru di dispusitivi diffirenti cunnette à Internet. Perchè e biciclette sò peggiu? Hè cusì chì Greyp Bikes hà avutu l'idea chì diventò u G6. In ogni mumentu, sta bicicletta hè cunnessa à servitore cloud. L'operatore mobile furnisce a cunnessione, è l'eSIM hè cusita direttamente in a bicicletta. È questu apre parechje opportunità interessanti sia per l'atleti sia per l'amatori di ciclismo ordinariu.

Plataforma

Quandu crea una piattaforma per un pruduttu innovativu, parechje sfumature deve esse cunsideratu. Dunque, a scelta di una piattaforma di nuvola per accoglie è gestisce tutti i servizii necessarii da una bicicletta elettrica moderna era un prublema assai impurtante. A cumpagnia hà sceltu Amazon Web Services (AWS). Questu era in parte per u fattu chì Greyp Bikes hà digià avutu sperienza cù u serviziu. In parte - per via di a so popularità, una larga distribuzione trà i sviluppatori in u mondu è una bona attitudine versu Java / JVM (sì, sò attivamente utilizati in Greyp Bikes).

AWS avia un bonu broker IoT MQTT (Cloud4Y hà scrittu annantu à i protokolli nanzu), ideale per u scambiu di dati faciule cù a vostra bicicletta. True, era necessariu di qualchì modu stabilisce una cunnessione cù l'applicazione smartphone. Ci sò stati tentativi di implementà questu per sè stessu cù Websockets, ma più tardi a cumpagnia hà decisu di ùn reinventà a rota è hà cambiatu à a piattaforma Google Firebase, chì hè largamente utilizata da i sviluppatori mobili. Dapoi u principiu di u sviluppu, l'architettura di u sistema hà sappiutu assai miglioramenti è cambiamenti. Questu hè quasi ciò chì pare avà:

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Stack di tecnulugia

Реализация

A cumpagnia hà furnitu duie manere di login in u sistema. Ognunu di elli hè implementatu separatamente, cù diverse tecnulugia per u so casu d'usu.

Da a bicicletta à u smartphone

A prima cosa da cunsiderà quandu crea un puntu di ingressu di u sistema hè quale protokollu di cumunicazione aduprà. Comu digià dettu, a cumpagnia hà sceltu MQTT per via di a so natura ligera. U protokollu hè bonu in termini di throughput, funziona bè cù cunnessione potenzialmente inaffidabile, è risparmia a bateria, chì hè particularmente impurtante per a bicicletta elettrica Greyp.

U broker MQTT utilizatu hè necessariu per carricà tutte e dati chì venenu da a bicicletta. Dentru a reta AWS hè Lambda, chì leghje i dati binari furniti da u broker MQTT, l'analiza, è li trasmette à Apache Kafka per un ulteriore prucessu.

Apache Kafka hè u core di u sistema. Tutti i dati devenu passà per ellu per ghjunghje à u so destinazione finale. Attualmente, u core di u sistema hà parechji agenti. U più impurtante hè quellu chì raccoglie e dati è u trasferisce à u cold storage InfluxDB. L'altru trasferisce i dati à a basa di dati Firebase Realtime, rendendu dispunibile per l'applicazioni per smartphone. Hè quì chì Apache Kafka vene veramente - u cold storage (InfluxDB) guarda tutte e dati chì venenu da a bicicletta è Firebase pò uttene infurmazione aghjurnata (per esempiu, metriche in tempu reale - velocità attuale).

Kafka permette di riceve messagi à diverse velocità è di trasmette quasi subitu à Firebase (per a visualizazione in una applicazione nantu à un smartphone) è in fine di trasfiriri à InfluxDB (per l'analisi di dati, statistiche, monitoraghju).

Utilizà Kafka permette ancu di scala orizzontalmente cum'è a carica aumenta, è ancu di cunnette altri agenti chì ponu processà e dati entranti à u so propiu ritmu è per u so propiu casu d'usu (cum'è una corsa trà un gruppu di biciclette). Questu hè, a suluzione permette à i ciclisti di cumpetenu cù l'altri nantu à una varietà di caratteristiche. Per esempiu, a velocità massima, u saltu massimu, u massimu rendimentu, etc.

Tutti i servizii (chjamati "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) sò principalmente implementati in Spring Boot è Java, anche se altre lingue sò ancu utilizzate. Ogni custruzzione hè imballata in una maghjina Docker ospitata in u repository ECR, lanciata è orchestrata da Amazon ECS. Mentre NoSQL hè abbastanza cunvene è populari per una quantità di casi, Firebase ùn pò micca sempre risponde à tutti i bisogni di Greyp, è cusì a cumpagnia usa ancu MySQL (in RDS) per dumande ad-hoc (Firebase usa un arbre JSON, chì hè più efficaci in certi casi) è almacenà dati specifichi. Un altru almacenamentu utilizatu hè Amazon S3, chì assicura a sicurità di e dati raccolti.

Da u smartphone à a bicicletta

Comu avemu digià dettu, a cumunicazione cù i telefoni smartphones hè stabilitu attraversu Firebase. A piattaforma hè aduprata per autentificà l'utilizatori di l'applicazione è u so pezzu di basa di dati in tempu reale. In fattu, Firebase hè una cumminazione di duie cose: una hè una basa di dati per l'almacenamiento di dati persistenti, è l'altru hè per furnisce dati in tempu reale à i telefoni smartphones via una cunnessione Websocket. L'opzione ideale per stu tipu di cunnessione hè di emette cumandamenti à a bicicletta quandu i dispositi ùn sò micca vicinu à l'altri (senza cunnessione BT / Wi-Fi dispunibule).

In questu casu, Greyp hà sviluppatu u so propiu mecanismu di trasfurmazione di cumandamenti, chì riceve missaghji da u smartphone attraversu una basa di dati in modu in tempu reale. Stu mekanismu face parte di i servizii di l'applicazioni core (GVC), chì u so travagliu hè di traduce i cumandamenti di smartphone in missaghji MQTT trasmessi à a bicicletta per mezu di un broker IoT. Quandu a bicicletta riceve un cumandamentu, u processa, esegue l'azzione approprita, è torna una risposta à Firebase (smartphone).

Monitoramentu

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U cuntrollu di i paràmetri

Quasi tutti i sviluppatori backend li piace à dorme a notte senza cuntrollà i servitori ogni 10 minuti. Questu significa chì hè necessariu implementà suluzioni automatizati di surviglianza è alerta in u sistema. Questa regula hè ancu pertinente per l'ecosistema di ciclismu Greyp. Ci sò ancu cunnisciuti di una bona notte di sonnu, cusì a cumpagnia usa duie soluzioni di nuvola: Amazon CloudWatch è jmxtrans.

CloudWatch hè un serviziu di monitoraghju è visibilità chì raccoglie dati di monitoraghju è operativi in ​​forma di logs, metriche è avvenimenti, aiutendu à ottene una vista unificata di l'applicazioni, i servizii è e risorse AWS in esecuzione nantu à a piattaforma AWS è in situ. Cù CloudWatch, pudete facilmente detectà un comportamentu anomalu in i vostri ambienti, stabilisce alerti, creà visualizazioni cumuni di logs è metriche, eseguisce azioni automatizate, risolve i prublemi, è scopre insights azzione chì aiutanu à mantene e vostre applicazioni funzionanu senza problemi.

CloudWatch raccoglie metriche di l'utilizatori è li trasmette à un dashboard. Quì, hè cumminatu cù dati chì venenu da altre risorse amministrate da Amazon. A JVM riceve metriche attraversu un endpoint JMX utilizendu un "connettore" chjamatu jmxtrans (ospitu ancu cum'è un containeru Docker in ECS).

A seconda parte, caratteristiche

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Allora chì tipu di bicicletta elettrica avete finitu? A bicicletta elettrica di muntagna Greyp G6 hè dotata di una batteria di lithium-ion 36V, 700 Wh alimentata da cellule LG. Invece di ammuccià a bateria cum'è parechji pruduttori di e-bike facenu, Greyp hà postu a bateria amovibile ghjustu in u centru di u quadru. U G6 hè equipatu di un mutore MPF cù una putenza nominale di 250 W (è ci hè ancu una opzione 450 W).

U Greyp G6 hè una bicicletta di muntagna chì presenta una sospensione posteriore Rockhox, appiccicata vicinu à u tubu superiore è lascendu assai spaziu per una batteria amovibile trà i ghjinochje di u pilotu. U quadru hè di stile enduro è offre 150 mm di viaghju grazia à a sospensjoni. U cable è e linee di frenu sò instradati in u quadru. Questu assicura un aspettu esteticu è riduce u risicu di chjappà nantu à i rami.

U quadru 100% di fibra di carbonu hè statu sviluppatu apposta da Greyp utilizendu l'esperienza acquisita durante a creazione di l'hypercar elettrica Concept One.

A suite di l'elettronica nantu à u Greyp G6 hè cuntrullata da un modulu di intelligenza cintrali (CIM) nantu à u troncu. Include un display di culore, WiFi, Bluetooth, cunnessione 4G, un giroscopiu, un connettore USB C, una camera frontale, è ancu una interfaccia cù una camera posteriore sottu a sella. Per via, a camera posteriore circundatu da 4 LED. E fotocamere wide-angle (1080p 30 fps) sò principalmente pensate per filmà video mentre viaghja.

Esempi di fotoCumu hè stata creata una bicicletta elettrica intelligente

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A cumpagnia presta una attenzione particulare à a suluzione eSTEM.

"Greyp eSTEM hè un modulu intelligente centrale per a bicicletta chì cuntrolla duie camere (fronte è posteriore), monitorizza a freccia cardiaca di u ciclista, hà un giroscopiu integratu, un sistema di navigazione è eSIM, chì permettenu esse cunnessu in ogni mumentu. U sistema di e-bike usa u smartphone cum'è l'interfaccia d'utilizatore è l'app mobile crea una sperienza d'utilizatore unica cù diverse opzioni novi cum'è un cambiamentu di bicicletta remota, cattura di foto, testu à bicicletta è limitazione di putere.

Ci hè un buttone speciale "Share" in u manubriu di a bicicletta. Se qualcosa interessante o eccitante succede durante u vostru viaghju, pudete appughjà un buttone è salvà automaticamente l'ultimi 15-30 seconde di u video è caricallu in u contu di e social media di u ciclista. Dati supplementari ponu ancu esse sovrapposti à u video. Per esempiu, u cunsumu d'energia di a bicicletta, a velocità, u tempu di viaghju, etc.

Cù u telefuninu muntatu nantu à a bicicletta in modu di dashboard, u Greyp G6 pò furnisce una ricchezza d'infurmazioni oltre à mostrà a vostra velocità attuale o u nivellu di bateria. Cusì, un ciclista pò selezziunà ogni puntu nantu à a mappa (per esempiu, una alta muntagna), è l'urdinatore calculerà se a carica di a bateria hè abbastanza per ghjunghje à a cima. O hà da calculà u puntu di micca ritornu, se di colpu ùn vulete micca pedalà nantu à a strada di ritornu. Ancu i pedali ponu esse girati abbastanza facilmente. U fabricatore assicura chì a bicicletta ùn hè micca pesante (ancu secondu cumu si vede, u so pesu hè di 25 kg).

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Greyp G6 hè abbastanza pussibule di elevà

Greyp G6 hà un sistema anti-furtu chì hè simile à Modu Sentry da Tesla. Vale à dì, se tuccate una bicicletta parcheggiata, avviserà u pruprietariu è li darà accessu à a camera per sapè quale hè giratu intornu à a bicicletta elettrica. U cunduttore pò allora sceglie di disattivà remotamente a bicicletta per impedisce à l'intrusu di alluntanassi. È datu chì questi sistemi sò stati sviluppati in Greyp dapoi anni, hè prubabile ch'elli anu veramente ghjuntu cù stu sistema prima chì Tesla l'implementa.

Ci sò parechji mudelli di sta serie in vendita: G6.1, G6.2, G6.3. U G6.1 accelera à 25 km/h (15,5 mph) è costa 6 €. U G499 hà una vitezza massima di 6.3 km/h (45 mph) è custa € 28. Ciò chì hè diversu nantu à u mudellu G7 ùn hè micca chjaru, ma costa 499 euro.

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Source: www.habr.com

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