Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita
Sur Habré oni ofte skribas pri elektra transporto. Kaj pri bicikloj. Kaj ankaŭ pri AI. Cloud4Y decidis kombini ĉi tiujn tri temojn parolante pri "inteligenta" elektra biciklo, kiu ĉiam estas enreta. Ni parolos pri la modelo Greyp G6.

Por fari ĝin pli interesa por vi, ni dividis la artikolon en du partojn. La unua estas dediĉita al la procezo de kreado de aparato, platformo kaj komunikaj protokoloj. La dua estas la teknikaj specifoj, priskribo de la aparataro kaj kapabloj de la biciklo.

Unua parto, backend

Greyp Bikes estas kroata produktanto de altkvalitaj elektraj bicikloj, posedataj de loka ekzotika superaŭtoproduktanto Rimac. La kompanio kreas vere interesajn biciklojn. Nur rigardu la antaŭan modelon, la du-suspenda G12S. Ĝi estis io inter elektra biciklo kaj elektra motorciklo, ĉar la aparato povis akceli ĝis 70 km/h, havis potencan motoron kaj kuris 120 km per ununura ŝargo.

La G6 montriĝis pli eleganta kaj ekstervoja, sed ĝia ĉefa trajto estas "konektebleco". Greyp-Bicikloj faris gravan paŝon al la disvolviĝo de IoT proponante biciklon, kiu ĉiam estas "enreta". Sed ni unue parolu pri kiel la "inteligenta" elektra biciklo unue estis kreita.

Naskiĝo de ideo

Granda nombro da malsamaj aparatoj konektas al Interreto. Kial bicikloj estas pli malbonaj? Tiel Greyp Bikes elpensis la ideon, kiu fariĝis la G6. En ajna momento, ĉi tiu biciklo estas konektita al nuba servilo. La movebla funkciigisto disponigas la konekton, kaj la eSIM estas kudrita rekte en la biciklon. Kaj ĉi tio malfermas multajn interesajn ŝancojn kaj por atletoj kaj por ordinaraj biciklaj entuziasmuloj.

Platformo

Kiam oni kreas platformon por noviga produkto, oni devas konsideri multajn nuancojn. Tial, elekti nuban platformon por gastigi kaj funkciigi ĉiujn servojn postulatajn de moderna elektra biciklo estis tre grava afero. La kompanio elektis Amazon Web Services (AWS). Ĉi tio estis parte pro la fakto, ke Greyp Bikes jam havis sperton pri la servo. Parte - pro ĝia populareco, larĝa distribuo inter programistoj tra la mondo kaj bona sinteno al Java / JVM (jes, ili estas aktive uzataj en Greyp Bikes).

AWS havis bonan IoT MQTT-makleriston (Cloud4Y skribis pri protokoloj pli frue), ideala por facila datumŝanĝo kun via biciklo. Vere, necesis iel establi konekton kun la saĝtelefona aplikaĵo. Estis provoj efektivigi tion memstare uzante Websockets, sed poste la kompanio decidis ne reinventi la radon kaj ŝanĝis al la platformo Google Firebase, kiu estas vaste uzata de moveblaj programistoj. Ekde la komenco de evoluo, la sistema arkitekturo spertis multajn plibonigojn kaj ŝanĝojn. Jen proksimume kiel ĝi aspektas nun:

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita
Teknika stako

Реализация

La firmao disponigis du manierojn ensaluti al la sistemo. Ĉiu el ili estas efektivigita aparte, kun malsamaj teknologioj por sia uzokazo.

De biciklo ĝis saĝtelefono

La unua afero por konsideri kiam vi kreas sisteman enirpunkton estas kia komunika protokolo uzi. Kiel jam menciite, la kompanio elektis MQTT pro sia malpeza naturo. La protokolo estas bona laŭ trafluo, funkcias bone kun eble nefidindaj konektoj kaj ŝparas baterian potencon, kio estas precipe grava por la elektra biciklo Greyp.

La MQTT-broker uzata estas postulata por ŝarĝi ĉiujn datumojn venantajn de la biciklo. Ene de la AWS-reto estas Lambda, kiu legas la binarajn datumojn provizitajn de la MQTT-broker, analizas ĝin kaj liveras ĝin al Apache Kafka por plua prilaborado.

Apache Kafka estas la kerno de la sistemo. Ĉiuj datumoj devas trapasi ĝin por atingi ĝian finan celon. Nuntempe, la sistemkerno havas plurajn agentojn. La plej grava estas tiu, kiu kolektas datumojn kaj transdonas ĝin al malvarma stokado de InfluxDB. La alia transdonas la datumojn al la Firebase Realtime-datumbazo, igante ĝin havebla al inteligentaj aplikaĵoj. Ĉi tie vere venas Apache Kafka - malvarma stokado (InfluxDB) stokas ĉiujn datumojn venantajn de la biciklo kaj Firebase povas akiri ĝisdatigitajn informojn (ekz. realtempaj metrikoj - nuna rapideco).

Kafka permesas vin ricevi mesaĝojn je malsamaj rapidoj kaj liveri ilin preskaŭ tuj al Firebase (por montri en aplikaĵo sur inteligenta telefono) kaj finfine transdoni ilin al InfluxDB (por datuma analizo, statistiko, monitorado).

Uzado de Kafka ankaŭ ebligas al vi grimpi horizontale dum ŝarĝo pliiĝas, kaj ankaŭ konekti aliajn agentojn, kiuj povas prilabori envenantajn datumojn laŭ sia propra rapideco kaj por sia propra uzokazo (kiel kuro inter grupo de bicikloj). Tio estas, la solvo permesas al biciklantoj konkuri unu kun la alia pri diversaj trajtoj. Ekzemple, maksimuma rapideco, maksimuma salto, maksimuma rendimento, ktp.

Ĉiuj servoj (nomitaj "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) estas ĉefe efektivigitaj en Spring Boot kaj Java, kvankam aliaj lingvoj ankaŭ estas uzataj. Ĉiu konstruo estas pakita en Docker-bildo gastigita en la ECR-deponejo, lanĉita kaj reĝisorita de Amazon ECS. Dum NoSQL estas sufiĉe oportuna kaj populara por kelkaj kazoj, Firebase ne ĉiam povas plenumi ĉiujn bezonojn de Greyp, kaj do la kompanio ankaŭ uzas MySQL (en RDS) por ad-hoc demandoj (Firebase uzas JSON-arbon, kiu estas pli efika en iuj kazoj) kaj konservante specifajn datumojn. Alia stokado uzata estas Amazon S3, kiu certigas la sekurecon de la kolektitaj datumoj.

De saĝtelefono ĝis biciklo

Kiel ni jam diris, komunikado kun saĝtelefonoj estas establita per Firebase. La platformo estas uzata por aŭtentikigi aplikaĵuzantojn kaj ilian pecon de la datumbazo en reala tempo. Fakte, Firebase estas kombinaĵo de du aferoj: unu estas datumbazo por konstanta datumstokado, kaj la alia estas por liveri realtempajn datumojn al inteligentaj telefonoj per Websocket-konekto. La ideala elekto por ĉi tiu tipo de konekto estas doni komandojn al la biciklo kiam la aparatoj ne estas proksimaj unu al la alia (neniu BT/Wi-Fi-konekto havebla).

En ĉi tiu kazo, Greyp evoluigis sian propran komandan pretigan mekanismon, kiu ricevas mesaĝojn de la inteligenta telefono per datumbazo en realtempa reĝimo. Ĉi tiu mekanismo estas parto de la kernaj aplikaĵservoj (GVC), kies tasko estas traduki inteligentajn komandojn en MQTT-mesaĝojn transdonitajn al la biciklo per IoT-broker. Kiam la biciklo ricevas komandon, ĝi prilaboras ĝin, faras la taŭgan agon kaj resendas respondon al Firebase (smartphone).

Monitorado

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita
Parametra kontrolo

Preskaŭ ĉiu backend-programisto ŝatas dormi nokte sen kontroli la servilojn ĉiujn 10 minutojn. Ĉi tio signifas, ke necesas efektivigi aŭtomatajn monitorajn kaj atentajn solvojn en la sistemo. Ĉi tiu regulo ankaŭ estas grava por la biciklada ekosistemo Greyp. Estas ankaŭ konantoj de bona nokta dormo, do la kompanio uzas du nubsolvojn: Amazon CloudWatch kaj jmxtrans.

CloudWatch estas servo de monitorado kaj videbleco, kiu kolektas monitorajn kaj operaciajn datumojn en formo de protokoloj, metrikoj kaj eventoj, helpante vin akiri unuigitan vidon de AWS-aplikoj, servoj kaj rimedoj funkcianta sur la AWS-platformo kaj surloke. Kun CloudWatch, vi povas facile detekti nenormalan konduton en viaj medioj, agordi atentigojn, krei komunajn bildigojn de protokoloj kaj mezuriloj, plenumi aŭtomatigitajn agojn, solvi problemojn kaj malkovri ageblajn komprenojn, kiuj helpas konservi viajn aplikaĵojn glate funkcii.

CloudWatch kolektas uzantajn metrikojn kaj liveras ilin al panelo. Tie, ĝi estas kombinita kun datumoj venantaj de aliaj Amazon-administrataj rimedoj. La JVM ricevas metrikon tra JMX-finpunkto uzanta "konektilon" nomitan jmxtrans (ankaŭ gastigita kiel Docker-ujo ene de ECS).

Dua parto, karakterizaĵoj

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita

Do kia elektra biciklo vi finis? La elektra montbiciklo Greyp G6 estas ekipita per 36V, 700 Wh litio-jona baterio funkciigita de LG-ĉeloj. Anstataŭ kaŝi la kuirilaron kiel multaj fabrikantoj de e-bicikloj faras, Greyp metis la forpreneblan kuirilaron ĝuste en la centron de la kadro. La G6 estas ekipita per MPF-motoro kun taksita potenco de 250 W (kaj ankaŭ ekzistas opcio de 450 W).

La Greyp G6 estas montbiciklo, kiu havas Rockhox-malantaŭan pendon, metita proksime al la supra tubo kaj lasanta multe da loko por forprenebla baterio inter la genuoj de la rajdanto. La kadro estas enduro-stila kaj ofertas 150mm da vojaĝo danke al la suspendo. La kablo kaj bremsolinioj estas direktitaj ene de la kadro. Ĉi tio certigas estetikan aspekton kaj reduktas la riskon kaptiĝi sur branĉoj.

La 100% karbonfibrokadro estis speciale evoluigita fare de Greyp uzante la sperton akiritan dum la kreado de la Concept One elektra hiperaŭto.

La elektronika serio sur la Greyp G6 estas kontrolita per centra spiona modulo (CIM) sur la tigo. Ĝi inkluzivas koloran ekranon, WiFi, Bluetooth, 4G-konektecon, giroskopon, USB-C-konektilon, antaŭan fotilon, kaj ankaŭ interfacon kun malantaŭa sub-sela fotilo. Cetere, la malantaŭa fotilo ĉirkaŭita de 4 LED-oj. Grandangulaj fotiloj (1080p 30 fps) estas ĉefe dizajnitaj por filmi video dum vojaĝado.

Ekzemploj de fotojKiel inteligenta elektra biciklo estis kreita

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita

La kompanio donas specialan atenton al la solvo eSTEM.

"Greyp eSTEM estas centra inteligenta modulo por la biciklo, kiu kontrolas du fotilojn (antaŭa kaj malantaŭa), kontrolas la korfrekvencon de la rajdanto, havas enkonstruitan giroskopon, navigacian sistemon kaj eSIM, permesante ĝin esti konektita en ajna momento. La e-biciklo-sistemo uzas la inteligentan telefonon kiel la uzantinterfacon kaj la poŝtelefona apo kreas unikan uzantan sperton kun diversaj novaj opcioj kiel fora bicikla ŝaltilo, fotokaptado, teksto al biciklo kaj limigo de potenco."

Estas speciala butono "Dividi" sur la stirilo de la biciklo. Se io interesa aŭ ekscita okazas dum via veturo, vi povas premi butonon kaj aŭtomate konservi la lastajn 15-30 sekundojn de la video kaj alŝuti ĝin al la socia amaskomunikila konto de la biciklanto. Pliaj datumoj ankaŭ povas esti supermetitaj al la video. Ekzemple, la energikonsumo de la biciklo, rapideco, vojaĝdaŭro, ktp.

Kun la telefono muntita sur la biciklo en panela reĝimo, la Greyp G6 povas provizi amason da informoj preter nur montri vian nunan rapidecon aŭ baterionivelon. Do, biciklanto povas elekti ajnan punkton sur la mapo (ekzemple alta monteto), kaj la komputilo kalkulos ĉu la kuirilaro sufiĉas por atingi la supron. Aŭ ĝi kalkulos la nerevenan punkton, se subite vi ne volas pedali sur la reveno. Kvankam la pedaloj povas esti turnitaj sufiĉe facile. La fabrikanto certigas, ke la biciklo ne estas peza (kvankam depende de kiel vi rigardas ĝin, ĝia pezo estas 25 kg).

Kiel inteligenta elektra biciklo estis kreita
Greyp G6 estas tute ebla por levi

Greyp G6 havas kontraŭŝtelan sistemon, kiu similas al Gardostara Reĝimo de Tesla. Tio estas, se vi tuŝas parkumitan biciklon, ĝi sciigos la posedanton kaj donos al li aliron al la fotilo por ekscii, kiu turniĝas ĉirkaŭ la elektra biciklo. La ŝoforo tiam povas elekti malproksime malfunkciigi la biciklon por malhelpi la entrudiĝinton forveturi. Kaj pro tio, ke ĉi tiuj sistemoj disvolviĝis ĉe Greyp dum jaroj, verŝajne ili efektive elpensis ĉi tiun sistemon antaŭ ol Tesla efektivigis ĝin.

Estas pluraj modeloj de ĉi tiu serio vendataj: G6.1, G6.2, G6.3. La G6.1 akcelas ĝis 25 km/h (15,5 mph) kaj kostas €6. La G499 havas maksimuman rapidecon de 6.3 km/h (45 mph) kaj kostas €28. Kio diferencas pri la modelo G7 estas neklara, sed ĝi kostas 499 eŭrojn.

Kion alian vi povas legi en la blogo? Cloud4Y

La vojo de artefarita inteligenteco de mirinda ideo al la scienca industrio
4 manieroj ŝpari sur nubaj sekurkopioj
Agordo de supro en GNU/Linukso
Somero preskaŭ finiĝis. Preskaŭ ne restas nefluitaj datumoj
IoT, nebulo kaj nuboj: ĉu ni parolu pri teknologio?

Abonu nian Telegramo-kanalo, por ne maltrafi la sekvan artikolon! Ni skribas ne pli ol dufoje semajne kaj nur pri komerco.

fonto: www.habr.com

Aldoni komenton