Na Habré se často píše o elektrické dopravě. A o jízdních kolech. A také o AI. Cloud4Y se rozhodl spojit tato tři témata a hovořil o „chytrém“ elektrokole, které je vždy online. Řeč bude o modelu Greyp G6.
Aby to pro vás bylo zajímavější, rozdělili jsme článek do dvou částí. První je věnována procesu tvorby zařízení, platformy a komunikačních protokolů. Druhým jsou technické specifikace, popis hardwaru a schopností kola.
Část první, backend
Greyp Bikes je chorvatský výrobce prémiových elektrokol, který vlastní místní exotický výrobce superaut Rimac. Společnost vyrábí skutečně zajímavá jízdní kola. Stačí se podívat na předchozí model, dvouodpružený G12S. Bylo to něco mezi elektrokolem a elektromotocyklem, protože zařízení dokázalo zrychlit na 70 km/h, mělo silný motor a ujelo 120 km na jedno nabití.
Ukázalo se, že G6 je elegantnější a terénnější, ale jeho hlavním rysem je „konektivita“. udělala důležitý krok k rozvoji IoT tím, že nabídla jízdní kolo, které je vždy „online“. Pojďme si ale nejprve promluvit o tom, jak „chytré“ elektrokolo vůbec vzniklo.
Zrození myšlenky
K internetu se připojuje obrovské množství různých zařízení. Proč jsou kola horší? Tak přišel Greyp Bikes s nápadem, který se stal G6. V každém okamžiku je toto kolo připojeno k . Spojení zajišťuje mobilní operátor a eSIM je všitá přímo do kola. A to otevírá spoustu zajímavých možností jak pro sportovce, tak pro běžné nadšence do cyklistiky.
Platforma
Při vytváření platformy pro inovativní produkt je třeba vzít v úvahu mnoho nuancí. Proto byl výběr cloudové platformy pro hostování a provozování všech služeb vyžadovaných moderním elektrokolem velmi důležitým problémem. Společnost si vybrala Amazon Web Services (AWS). Částečně to bylo způsobeno tím, že Greyp Bikes již měli se službou zkušenosti. Částečně - díky své popularitě, široké distribuci mezi vývojáři po celém světě a dobrému přístupu k Javě / JVM (ano, jsou aktivně používány v Greyp Bikes).
AWS měla dobrého IoT MQTT brokera (Cloud4Y psal o protokolech ), ideální pro snadnou výměnu dat s vaším kolem. Pravda, bylo nutné nějak navázat spojení s aplikací pro chytré telefony. Objevily se pokusy implementovat to samy pomocí Websockets, ale později se společnost rozhodla nevynalézat znovu kolo a přešla na platformu Google Firebase, která je široce používána mobilními vývojáři. Od počátku vývoje prošla architektura systému mnoha vylepšeními a změnami. Zhruba takhle to teď vypadá:
Technický zásobník
uskutečnění
Společnost poskytla dva způsoby přihlášení do systému. Každý z nich je implementován samostatně, s různými technologiemi pro jeho případ použití.
Od kola po smartphone
První věc, kterou je třeba zvážit při vytváření vstupního bodu systému, je, jaký komunikační protokol použít. Jak již bylo zmíněno, společnost si vybrala MQTT kvůli jeho lehké povaze. Protokol je dobrý z hlediska propustnosti, funguje dobře s potenciálně nespolehlivými připojeními a šetří energii baterie, což je důležité zejména u elektrokola Greyp.
Použitý MQTT broker je povinen načíst všechna data pocházející z kola. Uvnitř sítě AWS je Lambda, která čte binární data poskytnutá brokerem MQTT, analyzuje je a předává Apache Kafka k dalšímu zpracování.
Apache Kafka je jádrem systému. Všechna data jím musí projít, aby dosáhla svého konečného cíle. V současné době má jádro systému několik agentů. Nejdůležitější je ten, který sbírá data a přenáší je do chladného úložiště InfluxDB. Druhý přenáší data do databáze Firebase Realtime a zpřístupňuje je aplikacím pro chytré telefony. Zde skutečně přichází na scénu Apache Kafka – chladné úložiště (InfluxDB) uchovává všechna data pocházející z kola a Firebase může získat aktuální informace (např. metriky v reálném čase – aktuální rychlost).
Kafka umožňuje přijímat zprávy různou rychlostí a doručovat je téměř okamžitě na Firebase (pro zobrazení v aplikaci na chytrém telefonu) a nakonec je přenést do InfluxDB (pro analýzu dat, statistiky, monitorování).
Používání Kafka vám také umožňuje horizontální škálování s rostoucí zátěží a také připojení dalších agentů, kteří mohou zpracovávat příchozí data vlastním tempem a pro vlastní případ použití (například závod mezi skupinou kol). To znamená, že toto řešení umožňuje cyklistům soutěžit mezi sebou v různých vlastnostech. Například maximální rychlost, maximální skok, maximální výkon atd.
Všechny služby (nazývané "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) jsou primárně implementovány v Spring Boot a Java, ačkoli se používají i jiné jazyky. Každá sestava je zabalena do obrazu Docker hostovaného v úložišti ECR, spuštěného a řízeného Amazon ECS. Zatímco NoSQL je v řadě případů docela pohodlný a oblíbený, Firebase nemůže vždy splnit všechny potřeby Greypu, a tak společnost používá MySQL (v RDS) i pro ad-hoc dotazy (Firebase používá strom JSON, který je efektivnější v v některých případech) a ukládání konkrétních dat. Dalším používaným úložištěm je Amazon S3, který zajišťuje bezpečnost shromážděných dat.
Od smartphonu po kolo
Jak jsme již řekli, komunikace se smartphony je navázána prostřednictvím Firebase. Platforma se používá k ověřování uživatelů aplikace a jejich části databáze v reálném čase. Firebase je ve skutečnosti kombinací dvou věcí: jedna je databáze pro trvalé ukládání dat a druhá je pro doručování dat v reálném čase do smartphonů prostřednictvím připojení Websocket. Ideální možností pro tento typ připojení je vydávat příkazy kolu, když zařízení nejsou blízko sebe (není k dispozici připojení BT/Wi-Fi).
V tomto případě Greyp vyvinul vlastní mechanismus zpracování příkazů, který přijímá zprávy ze smartphonu prostřednictvím databáze v režimu reálného času. Tento mechanismus je součástí základních aplikačních služeb (GVC), jejichž úkolem je překládat příkazy smartphonu do zpráv MQTT přenášených na kolo prostřednictvím zprostředkovatele IoT. Když kolo obdrží příkaz, zpracuje jej, provede příslušnou akci a vrátí odpověď do Firebase (smartphonu).
Sledování
Ovládání parametrů
Téměř každý vývojář backendu rád v noci spí, aniž by každých 10 minut kontroloval servery. To znamená, že je nutné do systému implementovat automatizovaná řešení monitorování a varování. Toto pravidlo je relevantní i pro cyklistický ekosystém Greyp. Najdou se i vyznavači dobrého spánku, a tak společnost využívá dvě cloudová řešení: Amazon CloudWatch a jmxtrans.
CloudWatch je služba monitorování a viditelnosti, která shromažďuje monitorovací a provozní data ve formě protokolů, metrik a událostí, což vám pomáhá získat jednotný pohled na aplikace, služby a zdroje AWS běžící na platformě AWS a na místním pracovišti. Pomocí CloudWatch můžete snadno detekovat anomální chování ve vašich prostředích, nastavovat výstrahy, vytvářet běžné vizualizace protokolů a metrik, provádět automatizované akce, odstraňovat problémy a objevovat užitečné poznatky, které vám pomohou udržet hladký chod vašich aplikací.
CloudWatch shromažďuje uživatelské metriky a doručuje je na řídicí panel. Tam se kombinuje s daty pocházejícími z jiných zdrojů spravovaných Amazonem. JVM přijímá metriky prostřednictvím koncového bodu JMX pomocí „konektoru“ nazvaného jmxtrans (hoštěný také jako kontejner Docker uvnitř ECS).
Část druhá, charakteristika
K jakému elektrokolu jste tedy nakonec dospěli? Elektrické horské kolo Greyp G6 je vybaveno lithium-iontovou baterií 36V, 700 Wh napájenou články LG. Místo skrytí baterie, jak to dělá mnoho výrobců elektrokol, Greyp umístil vyjímatelnou baterii přímo do středu rámu. G6 je vybaven MPF® motorem o jmenovitém výkonu 250 W (a je k dispozici také možnost 450 W).
Greyp G6 je horské kolo, které má zadní odpružení Rockhox, zastrčené blízko horní trubky a ponechává dostatek místa pro vyjímatelnou baterii mezi koleny jezdce. Rám je ve stylu enduro a díky odpružení nabízí zdvih 150 mm. Lanka a brzdová vedení jsou vedena uvnitř rámu. To zajišťuje estetický vzhled a snižuje riziko zachycení o větve.
Rám ze 100% uhlíkových vláken byl speciálně vyvinut společností Greyp s využitím zkušeností získaných při vytváření elektrického hypercaru Concept One.
Sada elektroniky na Greyp G6 je řízena centrálním inteligentním modulem (CIM) na představci. Obsahuje barevný displej, WiFi, Bluetooth, 4G konektivitu, gyroskop, USB C konektor, přední kameru a také rozhraní se zadní podsedlovou kamerou. Mimochodem, zadní fotoaparát . Širokoúhlé kamery (1080p 30 fps) jsou primárně určeny pro natáčení videa na cestách.
Foto ukázky
Zvláštní pozornost věnuje společnost řešení eSTEM.
„Greyp eSTEM je centrální chytrý modul pro kolo, který ovládá dvě kamery (přední a zadní), monitoruje srdeční frekvenci jezdce, má vestavěný gyroskop, navigační systém a eSIM, díky čemuž jej lze kdykoli připojit. Systém elektrokola využívá chytrý telefon jako uživatelské rozhraní a mobilní aplikace vytváří jedinečný uživatelský zážitek s různými novými možnostmi, jako je dálkové přepínání kol, pořizování fotografií, text na kolo a omezení výkonu.“
Na řídítkách kola je speciální tlačítko „Share“. Pokud se během vaší jízdy stane něco zajímavého nebo vzrušujícího, můžete stisknout tlačítko a automaticky uložit posledních 15–30 sekund videa a nahrát ho na účet cyklisty na sociálních sítích. Do videa mohou být také vložena další data. Například spotřeba energie kola, rychlost, doba jízdy atd.
S telefonem namontovaným na motocyklu v režimu palubní desky může Greyp G6 poskytnout spoustu informací nad rámec pouhého zobrazení vaší aktuální rychlosti nebo úrovně baterie. Cyklista si tedy může vybrat libovolný bod na mapě (například vysoký kopec) a počítač spočítá, zda je nabití baterie dostatečné k dosažení vrcholu. Nebo vypočítá bod, odkud není návratu, pokud náhle nechcete šlapat na zpáteční cestě. I když pedály se dají celkem snadno otočit. Výrobce ujišťuje, že kolo není těžké (i když podle toho, jak se na něj díváte, jeho hmotnost je 25 kg).
Greyp G6 je docela možné zvednout
Greyp G6 má systém ochrany proti krádeži, který je podobný od Tesly. To znamená, že pokud se dotknete zaparkovaného kola, upozorní majitele a umožní mu přístup ke kameře, aby zjistil, kdo se točí kolem elektrokola. Řidič se pak může rozhodnout na dálku deaktivovat kolo, aby zabránil narušiteli odjet. A vzhledem k tomu, že tyto systémy byly v Greypu vyvíjeny roky, je pravděpodobné, že s tímto systémem skutečně přišli dříve, než jej Tesla implementovala.
V prodeji je několik modelů této řady: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 zrychluje na 25 km/h (15,5 mph) a stojí 6 499 EUR. G6.3 má maximální rychlost 45 km/h (28 mph) a stojí 7 499 EUR. V čem je model G6.2 jiný, není jasné, ale stojí 6 999 eur.
Co dalšího si můžete přečíst na blogu?
→
→
→
→
→
Přihlaste se k odběru -kanál, aby vám neunikl další článek! Píšeme maximálně dvakrát týdně a pouze služebně.
Zdroj: www.habr.com