På Habré skriver de ofte om elektrisk transport. Og om cykler. Og også om AI. Cloud4Y besluttede at kombinere disse tre emner ved at tale om en "smart" elcykel, der altid er online. Vi vil tale om Greyp G6-modellen.
For at gøre det mere interessant for dig, har vi delt artiklen op i to dele. Den første er afsat til processen med at skabe en enhed, platform og kommunikationsprotokoller. Den anden er de tekniske specifikationer, en beskrivelse af cyklens hardware og muligheder.
Første del, backend
Greyp Bikes er en kroatisk producent af premium elektriske cykler, ejet af den lokale eksotiske superbilproducent Rimac. Virksomheden skaber virkelig interessante cykler. Se bare på den tidligere model, den dobbeltaffjedrede G12S. Det var noget mellem en elcykel og en elmotorcykel, da enheden kunne accelerere til 70 km/t, havde en kraftig motor og kørte 120 km på en opladning.
G6 viste sig at være mere elegant og off-road, men dens vigtigste funktion er "forbindelse". tog et vigtigt skridt mod udviklingen af IoT ved at tilbyde en cykel, der altid er "online". Men lad os først tale om, hvordan den "smarte" elcykel blev skabt i første omgang.
Fødsel af en idé
Et stort antal forskellige enheder opretter forbindelse til internettet. Hvorfor er cykler værre? Sådan kom Greyp Bikes på ideen, der blev til G6. På ethvert givet tidspunkt er denne cykel tilsluttet . Mobiloperatøren sørger for forbindelsen, og eSIM'et sys direkte ind i cyklen. Og det åbner op for en masse interessante muligheder for både atleter og almindelige cykelentusiaster.
perron
Når man skaber en platform for et innovativt produkt, skal der tages højde for mange nuancer. Derfor var det et meget vigtigt emne at vælge en cloud-platform til at hoste og køre alle de tjenester, som en moderne elcykel kræver. Virksomheden valgte Amazon Web Services (AWS). Det skyldtes blandt andet, at Greyp Bikes allerede havde erfaring med servicen. Dels - på grund af dens popularitet, brede distribution blandt udviklere over hele verden og gode holdning til Java / JVM (ja, de bruges aktivt i Greyp Bikes).
AWS havde en god IoT MQTT-mægler (Cloud4Y skrev om protokoller ), ideel til nem dataudveksling med din cykel. Sandt nok var det nødvendigt på en eller anden måde at etablere en forbindelse med smartphone-applikationen. Der var forsøg på at implementere dette på egen hånd ved hjælp af Websockets, men senere besluttede virksomheden ikke at genopfinde hjulet og skiftede til Google Firebase-platformen, som er meget brugt af mobiludviklere. Siden begyndelsen af udviklingen har systemarkitekturen gennemgået mange forbedringer og ændringer. Sådan ser det nogenlunde ud nu:
Teknisk stak
implementering
Virksomheden har givet to måder at logge på systemet på. Hver af dem er implementeret separat, med forskellige teknologier til dens brug.
Fra cykel til smartphone
Den første ting at overveje, når du opretter et systemindgangspunkt, er hvilken kommunikationsprotokol der skal bruges. Som allerede nævnt valgte virksomheden MQTT på grund af dens lette natur. Protokollen er god med hensyn til gennemløb, fungerer godt med potentielt upålidelige forbindelser og sparer batteristrøm, hvilket er særligt vigtigt for Greyp elcyklen.
Den anvendte MQTT-mægler er påkrævet for at indlæse alle data, der kommer fra cyklen. Inde i AWS-netværket er Lambda, som læser de binære data leveret af MQTT-mægleren, analyserer dem og leverer dem til Apache Kafka til videre behandling.
Apache Kafka er kernen i systemet. Alle data skal passere gennem den for at nå sin endelige destination. I øjeblikket har systemkernen flere agenter. Den vigtigste er den, der indsamler data og overfører dem til InfluxDB kølelager. Den anden overfører dataene til Firebase Realtime-databasen, hvilket gør dem tilgængelige for smartphone-applikationer. Det er her, Apache Kafka virkelig kommer ind - kølelager (InfluxDB) gemmer alle data, der kommer fra cyklen, og Firebase kan få opdateret information (f.eks. realtidsmålinger - aktuelle hastighed).
Kafka giver dig mulighed for at modtage beskeder med forskellige hastigheder og levere dem næsten øjeblikkeligt til Firebase (til visning i en applikation på en smartphone) og i sidste ende overføre dem til InfluxDB (til dataanalyse, statistik, overvågning).
Brug af Kafka giver dig også mulighed for at skalere horisontalt, efterhånden som belastningen øges, samt forbinde andre agenter, der kan behandle indgående data i deres eget tempo og til deres eget brug (såsom et løb mellem en gruppe cykler). Det vil sige, at løsningen giver cyklister mulighed for at konkurrere med hinanden på en række forskellige egenskaber. For eksempel maksimal hastighed, maksimal hop, maksimal ydeevne osv.
Alle tjenester (kaldet "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) er primært implementeret i Spring Boot og Java, selvom andre sprog også bruges. Hver build er pakket i et Docker-billede hostet i ECR-lageret, lanceret og orkestreret af Amazon ECS. Selvom NoSQL er ret praktisk og populært i en række tilfælde, kan Firebase ikke altid opfylde alle Greyps behov, og derfor bruger virksomheden også MySQL (i RDS) til ad-hoc-forespørgsler (Firebase bruger et JSON-træ, som er mere effektivt i nogle tilfælde) og lagring af specifikke data. Et andet lager, der bruges, er Amazon S3, som sikrer sikkerheden for de indsamlede data.
Fra smartphone til cykel
Som vi allerede har sagt, etableres kommunikation med smartphones gennem Firebase. Platformen bruges til at autentificere applikationsbrugere og deres del af databasen i realtid. Faktisk er Firebase en kombination af to ting: Den ene er en database til vedvarende datalagring, og den anden er til levering af realtidsdata til smartphones via en Websocket-forbindelse. Den ideelle mulighed for denne type forbindelse er at udstede kommandoer til cyklen, når enhederne ikke er tæt på hinanden (ingen BT/Wi-Fi-forbindelse tilgængelig).
I dette tilfælde har Greyp udviklet deres egen kommandobehandlingsmekanisme, som modtager beskeder fra smartphonen gennem en database i realtidstilstand. Denne mekanisme er en del af kerneapplikationstjenesterne (GVC), hvis opgave er at oversætte smartphone-kommandoer til MQTT-meddelelser, der sendes til cyklen gennem en IoT-mægler. Når cyklen modtager en kommando, behandler den den, udfører den passende handling og returnerer et svar til Firebase (smartphone).
overvågning
Parameter kontrol
Næsten alle backend-udviklere kan lide at sove om natten uden at tjekke serverne hvert 10. minut. Det betyder, at det er nødvendigt at implementere automatiserede overvågnings- og alarmløsninger i systemet. Denne regel er også relevant for Greyps cykeløkosystem. Der er også kendere af en god nattesøvn, så virksomheden bruger to cloud-løsninger: Amazon CloudWatch og jmxtrans.
CloudWatch er en overvågnings- og synlighedstjeneste, der indsamler overvågnings- og driftsdata i form af logfiler, metrics og hændelser, der hjælper dig med at få et samlet overblik over AWS-applikationer, -tjenester og -ressourcer, der kører på AWS-platformen og på stedet. Med CloudWatch kan du nemt opdage unormal adfærd i dine miljøer, indstille alarmer, oprette almindelige visualiseringer af logfiler og målinger, udføre automatiserede handlinger, fejlfinde problemer og opdage handlingsvenlig indsigt, der hjælper med at holde dine applikationer kørende.
CloudWatch indsamler brugermålinger og leverer dem til et dashboard. Der kombineres det med data, der kommer fra andre Amazon-administrerede ressourcer. JVM'en modtager metrics gennem et JMX-slutpunkt ved hjælp af en "connector" kaldet jmxtrans (også hostet som en Docker-container inde i ECS).
Anden del, egenskaber
Så hvilken slags elcykel endte du med? Greyp G6 elektriske mountainbike er udstyret med et 36V, 700 Wh lithium-ion batteri drevet af LG-celler. I stedet for at skjule batteriet, som mange e-cykelproducenter gør, placerede Greyp det aftagelige batteri lige i midten af stellet. G6 er udstyret med en MPF-motor med en nominel effekt på 250 W (og der er også en 450 W mulighed).
Greyp G6 er en mountainbike, der har Rockhox baghjulsophæng, gemt tæt på toprøret og efterlader masser af plads til et aftageligt batteri mellem rytterens knæ. Rammen er enduro-stil og tilbyder 150 mm vandring takket være affjedringen. Kabel- og bremseledninger føres inde i rammen. Dette sikrer et æstetisk udseende og mindsker risikoen for at sidde fast i grene.
Rammen i 100 % kulfiber er specielt udviklet af Greyp ved hjælp af erfaringerne fra skabelsen af Concept One elektriske hyperbil.
Elektronikpakken på Greyp G6 styres af et centralt intelligensmodul (CIM) på frempinden. Det inkluderer et farvedisplay, WiFi, Bluetooth, 4G-forbindelse, et gyroskop, et USB C-stik, et frontvendt kamera samt en grænseflade med et bageste kamera under sadlen. Forresten bagkameraet . Vidvinkelkameraer (1080p 30 fps) er primært designet til at optage video under rejser.
Fotoeksempler
Virksomheden lægger særlig vægt på eSTEM-løsningen.
“Greyp eSTEM er et centralt smart modul til cyklen, der styrer to kameraer (for og bag), overvåger rytterens puls, har indbygget gyroskop, navigationssystem og eSIM, så den til enhver tid kan tilsluttes. Elcykelsystemet bruger smartphonen som brugergrænseflade, og mobilappen skaber en unik brugeroplevelse med forskellige nye muligheder, såsom fjernbetjent cykelkontakt, fotooptagelse, tekst til cykel og strømbegrænsning."
Der er en særlig "Del"-knap på cyklens styr. Hvis der sker noget interessant eller spændende under din tur, kan du trykke på en knap og automatisk gemme de sidste 15-30 sekunder af videoen og uploade den til cyklistens sociale mediekonto. Yderligere data kan også blive overlejret på videoen. Eksempelvis cyklens energiforbrug, hastighed, rejsetid mv.
Med telefonen monteret på cyklen i instrumentbrættilstand, kan Greyp G6 give et væld af information ud over blot at vise din aktuelle hastighed eller batteriniveau. Så en cyklist kan vælge et hvilket som helst punkt på kortet (for eksempel en høj bakke), og computeren vil beregne, om batteriopladningen er nok til at nå toppen. Eller det vil beregne point of no return, hvis du pludselig ikke vil træde i pedalerne på vej tilbage. Selvom pedalerne kan drejes ganske let. Producenten forsikrer, at cyklen ikke er tung (selvom afhængig af hvordan man ser på den, så er dens vægt 25 kg).
Greyp G6 er sagtens muligt at løfte
Greyp G6 har et tyverisikringssystem, der ligner fra Tesla. Det vil sige, at hvis du rører ved en parkeret cykel, vil den give ejeren besked og give ham adgang til kameraet for at finde ud af, hvem der snurrer rundt på elcyklen. Føreren kan derefter vælge at fjerndeaktivere cyklen for at forhindre, at den ubudne gæst kører væk. Og i betragtning af at disse systemer har været under udvikling hos Greyp i årevis, er det sandsynligt, at de faktisk kom med dette system, før Tesla implementerede det.
Der er flere modeller af denne serie til salg: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 accelererer til 25 km/t (15,5 mph) og koster €6. G499 har en tophastighed på 6.3 km/t (45 mph) og koster €28. Hvad der er anderledes ved G7-modellen er uklart, men den koster 499 euro.
Hvad kan du ellers læse på bloggen?
→
→
→
→
→
Abonner på vores -kanal, for ikke at gå glip af næste artikel! Vi skriver ikke mere end to gange om ugen og kun på forretningsrejse.
Kilde: www.habr.com