Στο Habré γράφουν συχνά για ηλεκτρικές μεταφορές. Και για τα ποδήλατα. Και επίσης για την τεχνητή νοημοσύνη. Το Cloud4Y αποφάσισε να συνδυάσει αυτά τα τρία θέματα μιλώντας για ένα «έξυπνο» ηλεκτρικό ποδήλατο που είναι πάντα online. Θα μιλήσουμε για το μοντέλο Greyp G6.
Για να το κάνουμε πιο ενδιαφέρον για εσάς, χωρίσαμε το άρθρο σε δύο μέρη. Το πρώτο είναι αφιερωμένο στη διαδικασία δημιουργίας μιας συσκευής, μιας πλατφόρμας και πρωτοκόλλων επικοινωνίας. Το δεύτερο είναι οι τεχνικές προδιαγραφές, μια περιγραφή του υλικού και των δυνατοτήτων του ποδηλάτου.
Μέρος πρώτο, backend
Η Greyp Bikes είναι μια Κροατική εταιρεία κατασκευής ηλεκτρικών ποδηλάτων υψηλής ποιότητας, η οποία ανήκει στον τοπικό κατασκευαστή εξωτικών υπεραυτοκίνητων Rimac. Η εταιρεία δημιουργεί πραγματικά ενδιαφέροντα ποδήλατα. Απλά κοιτάξτε το προηγούμενο μοντέλο, το G12S με διπλή ανάρτηση. Ήταν κάτι μεταξύ ηλεκτρικού ποδηλάτου και ηλεκτρικής μοτοσυκλέτας, αφού η συσκευή μπορούσε να επιταχύνει στα 70 km/h, είχε έναν ισχυρό κινητήρα και έτρεχε 120 km με μία μόνο φόρτιση.
Το G6 αποδείχθηκε πιο κομψό και εκτός δρόμου, αλλά το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η «συνδεσιμότητα». έκανε ένα σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη του IoT προσφέροντας ένα ποδήλατο που είναι πάντα «online». Αλλά ας μιλήσουμε πρώτα για το πώς δημιουργήθηκε αρχικά το «έξυπνο» ηλεκτρικό ποδήλατο.
Η γέννηση μιας ιδέας
Ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών συσκευών συνδέονται στο Διαδίκτυο. Γιατί τα ποδήλατα είναι χειρότερα; Έτσι η Greyp Bikes είχε την ιδέα που έγινε το G6. Ανά πάσα στιγμή, αυτό το ποδήλατο συνδέεται με . Ο πάροχος κινητής τηλεφωνίας παρέχει τη σύνδεση και η eSIM είναι ραμμένη απευθείας στο ποδήλατο. Και αυτό ανοίγει πολλές ενδιαφέρουσες ευκαιρίες τόσο για τους αθλητές όσο και για τους απλούς λάτρεις της ποδηλασίας.
Πλατφόρμα
Κατά τη δημιουργία μιας πλατφόρμας για ένα καινοτόμο προϊόν, πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλές αποχρώσεις. Ως εκ τούτου, η επιλογή μιας πλατφόρμας cloud για τη φιλοξενία και την εκτέλεση όλων των υπηρεσιών που απαιτούνται από ένα σύγχρονο ηλεκτρικό ποδήλατο ήταν ένα πολύ σημαντικό ζήτημα. Η εταιρεία επέλεξε το Amazon Web Services (AWS). Αυτό οφειλόταν εν μέρει στο γεγονός ότι η Greyp Bikes είχε ήδη εμπειρία με την υπηρεσία. Εν μέρει - λόγω της δημοτικότητάς του, της ευρείας διανομής μεταξύ προγραμματιστών σε όλο τον κόσμο και της καλής στάσης απέναντι στο Java / JVM (ναι, χρησιμοποιούνται ενεργά στα Greyp Bikes).
Η AWS είχε έναν καλό μεσίτη IoT MQTT (Το Cloud4Y έγραψε για τα πρωτόκολλα ), ιδανικό για εύκολη ανταλλαγή δεδομένων με το ποδήλατό σας. Είναι αλήθεια ότι ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί με κάποιο τρόπο μια σύνδεση με την εφαρμογή smartphone. Υπήρξαν προσπάθειες να το εφαρμόσουν μόνοι τους χρησιμοποιώντας Websockets, αλλά αργότερα η εταιρεία αποφάσισε να μην επανεφεύρει τον τροχό και μεταπήδησε στην πλατφόρμα Google Firebase, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως από προγραμματιστές κινητών. Από την αρχή της ανάπτυξης, η αρχιτεκτονική του συστήματος έχει υποστεί πολλές βελτιώσεις και αλλαγές. Αυτό είναι περίπου αυτό που μοιάζει τώρα:
Τεχνική στοίβα
Реализация
Η εταιρεία έχει παράσχει δύο τρόπους για να συνδεθείτε στο σύστημα. Κάθε ένα από αυτά υλοποιείται ξεχωριστά, με διαφορετικές τεχνολογίες για την περίπτωση χρήσης του.
Από ποδήλατο σε smartphone
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά τη δημιουργία ενός σημείου εισόδου συστήματος είναι ποιο πρωτόκολλο επικοινωνίας να χρησιμοποιήσετε. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η εταιρεία επέλεξε το MQTT λόγω της ελαφριάς φύσης του. Το πρωτόκολλο είναι καλό όσον αφορά την απόδοση, λειτουργεί καλά με πιθανώς αναξιόπιστες συνδέσεις και εξοικονομεί ενέργεια από την μπαταρία, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για το ηλεκτρικό ποδήλατο Greyp.
Ο μεσίτης MQTT που χρησιμοποιείται απαιτείται για τη φόρτωση όλων των δεδομένων που προέρχονται από το ποδήλατο. Μέσα στο δίκτυο AWS βρίσκεται το Lambda, το οποίο διαβάζει τα δυαδικά δεδομένα που παρέχονται από τον μεσίτη MQTT, τα αναλύει και τα παραδίδει στον Apache Kafka για περαιτέρω επεξεργασία.
Ο Απάτσι Κάφκα είναι ο πυρήνας του συστήματος. Όλα τα δεδομένα πρέπει να περάσουν από αυτό για να φτάσουν στον τελικό προορισμό τους. Επί του παρόντος, ο πυρήνας του συστήματος έχει πολλούς πράκτορες. Το πιο σημαντικό είναι αυτό που συλλέγει δεδομένα και τα μεταφέρει στην ψυχρή αποθήκευση InfluxDB. Το άλλο μεταφέρει τα δεδομένα στη βάση δεδομένων Firebase Realtime, καθιστώντας τα διαθέσιμα σε εφαρμογές smartphone. Εδώ έρχεται πραγματικά το Apache Kafka - η ψυχρή αποθήκευση (InfluxDB) αποθηκεύει όλα τα δεδομένα που προέρχονται από το ποδήλατο και το Firebase μπορεί να λάβει ενημερωμένες πληροφορίες (π.χ. μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο - τρέχουσα ταχύτητα).
Το Kafka σάς επιτρέπει να λαμβάνετε μηνύματα σε διαφορετικές ταχύτητες και να τα παραδίδετε σχεδόν αμέσως στο Firebase (για εμφάνιση σε εφαρμογή σε smartphone) και τελικά να τα μεταφέρετε στο InfluxDB (για ανάλυση δεδομένων, στατιστικά στοιχεία, παρακολούθηση).
Η χρήση του Kafka σάς επιτρέπει επίσης να κλιμακώνεστε οριζόντια καθώς αυξάνεται το φορτίο, καθώς και να συνδέετε άλλους πράκτορες που μπορούν να επεξεργαστούν τα εισερχόμενα δεδομένα με τον δικό τους ρυθμό και για δική τους περίπτωση (όπως ένας αγώνας μεταξύ μιας ομάδας ποδηλάτων). Δηλαδή, η λύση επιτρέπει στους ποδηλάτες να συναγωνίζονται μεταξύ τους σε διάφορα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, μέγιστη ταχύτητα, μέγιστο άλμα, μέγιστη απόδοση κ.λπ.
Όλες οι υπηρεσίες (που ονομάζονται "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) υλοποιούνται κυρίως σε Spring Boot και Java, αν και χρησιμοποιούνται και άλλες γλώσσες. Κάθε έκδοση είναι συσκευασμένη σε μια εικόνα Docker που φιλοξενείται στο αποθετήριο ECR, που ξεκίνησε και ενορχηστρώθηκε από το Amazon ECS. Ενώ το NoSQL είναι αρκετά βολικό και δημοφιλές για πολλές περιπτώσεις, το Firebase δεν μπορεί πάντα να καλύψει όλες τις ανάγκες του Greyp, και έτσι η εταιρεία χρησιμοποιεί επίσης MySQL (σε RDS) για ad-hoc ερωτήματα (το Firebase χρησιμοποιεί ένα δέντρο JSON, το οποίο είναι πιο αποτελεσματικό σε ορισμένες περιπτώσεις) και αποθήκευση συγκεκριμένων δεδομένων. Ένας άλλος χώρος αποθήκευσης που χρησιμοποιείται είναι το Amazon S3, το οποίο διασφαλίζει την ασφάλεια των δεδομένων που συλλέγονται.
Από smartphone σε ποδήλατο
Όπως έχουμε ήδη πει, η επικοινωνία με τα smartphones γίνεται μέσω του Firebase. Η πλατφόρμα χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ταυτότητας των χρηστών εφαρμογών και του τμήματος της βάσης δεδομένων τους σε πραγματικό χρόνο. Στην πραγματικότητα, το Firebase είναι ένας συνδυασμός δύο πραγμάτων: το ένα είναι μια βάση δεδομένων για μόνιμη αποθήκευση δεδομένων και το άλλο είναι για την παράδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο σε smartphone μέσω μιας σύνδεσης Websocket. Η ιδανική επιλογή για αυτόν τον τύπο σύνδεσης είναι η έκδοση εντολών στο ποδήλατο όταν οι συσκευές δεν είναι κοντά η μία στην άλλη (δεν υπάρχει διαθέσιμη σύνδεση BT/Wi-Fi).
Σε αυτήν την περίπτωση, η Greyp έχει αναπτύξει τον δικό της μηχανισμό επεξεργασίας εντολών, ο οποίος λαμβάνει μηνύματα από το smartphone μέσω μιας βάσης δεδομένων σε λειτουργία σε πραγματικό χρόνο. Αυτός ο μηχανισμός αποτελεί μέρος των βασικών υπηρεσιών εφαρμογών (GVC), των οποίων η δουλειά είναι να μεταφράζει εντολές smartphone σε μηνύματα MQTT που μεταδίδονται στο ποδήλατο μέσω ενός μεσίτη IoT. Όταν το ποδήλατο λάβει μια εντολή, την επεξεργάζεται, εκτελεί την κατάλληλη ενέργεια και επιστρέφει μια απάντηση στο Firebase (smartphone).
Παρακολούθηση
Έλεγχος παραμέτρων
Σχεδόν σε κάθε προγραμματιστή backend αρέσει να κοιμάται τη νύχτα χωρίς να ελέγχει τους διακομιστές κάθε 10 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι είναι απαραίτητη η εφαρμογή αυτοματοποιημένων λύσεων παρακολούθησης και ειδοποίησης στο σύστημα. Αυτός ο κανόνας είναι επίσης σχετικός με το ποδηλατικό οικοσύστημα Greyp. Υπάρχουν επίσης γνώστες του καλού ύπνου, επομένως η εταιρεία χρησιμοποιεί δύο λύσεις cloud: το Amazon CloudWatch και το jmxtrans.
Το CloudWatch είναι μια υπηρεσία παρακολούθησης και ορατότητας που συλλέγει δεδομένα παρακολούθησης και λειτουργίας με τη μορφή αρχείων καταγραφής, μετρήσεων και συμβάντων, βοηθώντας σας να αποκτήσετε μια ενοποιημένη άποψη των εφαρμογών, των υπηρεσιών και των πόρων AWS που εκτελούνται στην πλατφόρμα AWS και στις εγκαταστάσεις. Με το CloudWatch, μπορείτε εύκολα να εντοπίσετε ανώμαλη συμπεριφορά στα περιβάλλοντά σας, να ορίσετε ειδοποιήσεις, να δημιουργήσετε κοινές απεικονίσεις αρχείων καταγραφής και μετρήσεων, να εκτελέσετε αυτοματοποιημένες ενέργειες, να αντιμετωπίσετε προβλήματα και να ανακαλύψετε χρήσιμες πληροφορίες που βοηθούν στην ομαλή λειτουργία των εφαρμογών σας.
Το CloudWatch συλλέγει μετρήσεις χρηστών και τις παραδίδει σε έναν πίνακα ελέγχου. Εκεί, συνδυάζεται με δεδομένα που προέρχονται από άλλους πόρους που διαχειρίζεται η Amazon. Το JVM λαμβάνει μετρήσεις μέσω ενός τερματικού σημείου JMX χρησιμοποιώντας μια "σύνδεση" που ονομάζεται jmxtrans (φιλοξενείται επίσης ως κοντέινερ Docker μέσα στο ECS).
Μέρος δεύτερο, χαρακτηριστικά
Λοιπόν, με τι είδους ηλεκτρικό ποδήλατο καταλήξατε; Το ηλεκτρικό ποδήλατο βουνού Greyp G6 είναι εξοπλισμένο με μπαταρία ιόντων λιθίου 36V, 700 Wh που τροφοδοτείται από κυψέλες LG. Αντί να κρύψει την μπαταρία όπως κάνουν πολλοί κατασκευαστές ηλεκτρονικών ποδηλάτων, ο Greyp τοποθέτησε την αφαιρούμενη μπαταρία ακριβώς στο κέντρο του πλαισίου. Το G6 είναι εξοπλισμένο με κινητήρα MPF με ονομαστική ισχύ 250 W (και υπάρχει επίσης μια επιλογή 450 W).
Το Greyp G6 είναι ένα ποδήλατο βουνού που διαθέτει πίσω ανάρτηση Rockhox, τοποθετημένο κοντά στον επάνω σωλήνα και αφήνει άφθονο χώρο για αφαιρούμενη μπαταρία ανάμεσα στα γόνατα του αναβάτη. Το πλαίσιο είναι σε στιλ enduro και προσφέρει διαδρομή 150 mm χάρη στην ανάρτηση. Το καλώδιο και οι γραμμές φρένων δρομολογούνται μέσα στο πλαίσιο. Αυτό εξασφαλίζει μια αισθητική εμφάνιση και μειώνει τον κίνδυνο να πιαστείτε σε κλαδιά.
Το πλαίσιο από 100% ανθρακονήματα αναπτύχθηκε ειδικά από την Greyp χρησιμοποιώντας την εμπειρία που αποκτήθηκε κατά τη δημιουργία του ηλεκτρικού υπεραυτοκίνητου Concept One.
Η σουίτα ηλεκτρονικών στο Greyp G6 ελέγχεται από μια κεντρική μονάδα νοημοσύνης (CIM) στο στέλεχος. Περιλαμβάνει έγχρωμη οθόνη, WiFi, Bluetooth, συνδεσιμότητα 4G, γυροσκόπιο, υποδοχή USB C, μπροστινή κάμερα, καθώς και διασύνδεση με πίσω κάμερα κάτω από τη σέλα. Παρεμπιπτόντως, η πίσω κάμερα . Οι κάμερες ευρείας γωνίας (1080p 30 fps) έχουν σχεδιαστεί κυρίως για λήψη βίντεο ενώ ταξιδεύετε.
Παραδείγματα φωτογραφιών
Η εταιρεία δίνει ιδιαίτερη προσοχή στη λύση eSTEM.
«Το Greyp eSTEM είναι μια κεντρική έξυπνη μονάδα για τη μοτοσυκλέτα που ελέγχει δύο κάμερες (εμπρός και πίσω), παρακολουθεί τον καρδιακό ρυθμό του αναβάτη, έχει ενσωματωμένο γυροσκόπιο, σύστημα πλοήγησης και eSIM, επιτρέποντάς του να συνδέεται ανά πάσα στιγμή. Το σύστημα e-bike χρησιμοποιεί το smartphone ως διεπαφή χρήστη και η εφαρμογή για κινητά δημιουργεί μια μοναδική εμπειρία χρήστη με διάφορες νέες επιλογές, όπως απομακρυσμένο διακόπτη ποδηλάτου, λήψη φωτογραφιών, κείμενο σε ποδήλατο και περιορισμό ισχύος».
Υπάρχει ένα ειδικό κουμπί «Κοινή χρήση» στο τιμόνι του ποδηλάτου. Εάν συμβεί κάτι ενδιαφέρον ή συναρπαστικό κατά τη διάρκεια της διαδρομής σας, μπορείτε να πατήσετε ένα κουμπί και να αποθηκεύσετε αυτόματα τα τελευταία 15-30 δευτερόλεπτα του βίντεο και να το ανεβάσετε στον λογαριασμό του ποδηλάτη στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. Πρόσθετα δεδομένα ενδέχεται επίσης να τοποθετηθούν στο βίντεο. Για παράδειγμα, η κατανάλωση ενέργειας του ποδηλάτου, η ταχύτητα, ο χρόνος ταξιδιού κ.λπ.
Με το τηλέφωνο τοποθετημένο στο ποδήλατο σε λειτουργία ταμπλό, το Greyp G6 μπορεί να παρέχει πληθώρα πληροφοριών πέρα από την απλή εμφάνιση της τρέχουσας ταχύτητας ή του επιπέδου της μπαταρίας σας. Έτσι, ένας ποδηλάτης μπορεί να επιλέξει οποιοδήποτε σημείο στον χάρτη (για παράδειγμα, έναν ψηλό λόφο) και ο υπολογιστής θα υπολογίσει εάν η φόρτιση της μπαταρίας είναι αρκετή για να φτάσει στην κορυφή. Ή θα υπολογίσει το σημείο χωρίς επιστροφή, αν ξαφνικά δεν θέλετε να κάνετε πετάλι στο δρόμο της επιστροφής. Αν και τα πεντάλ μπορούν να στραφούν αρκετά εύκολα. Ο κατασκευαστής διαβεβαιώνει ότι το ποδήλατο δεν είναι βαρύ (αν και ανάλογα με το πώς το βλέπεις, το βάρος του είναι 25 κιλά).
Το Greyp G6 είναι αρκετά δυνατό να σηκωθεί
Το Greyp G6 διαθέτει ένα αντικλεπτικό σύστημα που είναι παρόμοιο με από την Tesla. Δηλαδή, αν αγγίξετε ένα παρκαρισμένο ποδήλατο, θα ειδοποιήσει τον ιδιοκτήτη και θα του δώσει πρόσβαση στην κάμερα για να μάθει ποιος περιστρέφεται γύρω από το ηλεκτρικό ποδήλατο. Ο οδηγός μπορεί στη συνέχεια να επιλέξει να απενεργοποιήσει εξ αποστάσεως το ποδήλατο για να αποτρέψει τον εισβολέα να απομακρυνθεί. Και δεδομένου ότι αυτά τα συστήματα αναπτύσσονται στο Greyp εδώ και χρόνια, είναι πιθανό ότι έφτασαν στην πραγματικότητα αυτό το σύστημα πριν το εφαρμόσει η Tesla.
Υπάρχουν πολλά μοντέλα αυτής της σειράς προς πώληση: G6.1, G6.2, G6.3. Το G6.1 επιταχύνει στα 25 km/h (15,5 mph) και κοστίζει 6 €. Το G499 έχει τελική ταχύτητα 6.3 km/h (45 mph) και κοστίζει 28 €. Τι είναι διαφορετικό για το μοντέλο G7 δεν είναι ξεκάθαρο, αλλά κοστίζει 499 ευρώ.
Τι άλλο μπορείτε να διαβάσετε στο blog;
→
→
→
→
→
Εγγραφείτε στο -κανάλι, για να μην χάσετε το επόμενο άρθρο! Γράφουμε όχι περισσότερο από δύο φορές την εβδομάδα και μόνο για επαγγελματικούς λόγους.
Πηγή: www.habr.com