Sur Habré, ils écrivent souvent sur le transport électrique. Et à propos des vélos. Et aussi sur l'IA. Cloud4Y a décidé de combiner ces trois sujets en parlant d'un vélo électrique « intelligent » toujours en ligne. Nous parlerons du modèle Greyp G6.
Pour le rendre plus intéressant pour vous, nous avons divisé l'article en deux parties. Le premier est consacré au processus de création d’un appareil, d’une plateforme et de protocoles de communication. La seconde concerne les spécifications techniques, une description du matériel et des capacités du vélo.
Première partie, backend
Greyp Bikes est un fabricant croate de vélos électriques haut de gamme, propriété du fabricant local de supercars exotiques Rimac. L'entreprise crée des vélos vraiment intéressants. Il suffit de regarder le modèle précédent, le G12S à double suspension. C'était quelque chose entre un vélo électrique et une moto électrique, puisque l'appareil pouvait accélérer jusqu'à 70 km/h, disposait d'un moteur puissant et parcourait 120 km avec une seule charge.
Le G6 s'est avéré plus élégant et tout-terrain, mais sa principale caractéristique est la « connectivité ». a franchi une étape importante vers le développement de l’IoT en proposant un vélo toujours « en ligne ». Mais parlons d’abord de la façon dont le vélo électrique « intelligent » a été créé.
Naissance d'une idée
Un grand nombre d'appareils différents se connectent à Internet. Pourquoi les vélos sont-ils pires ? C'est ainsi que Greyp Bikes a eu l'idée qui est devenue le G6. À tout moment, ce vélo est connecté à . L'opérateur mobile assure la connexion et l'eSIM est cousue directement dans le vélo. Et cela ouvre de nombreuses opportunités intéressantes tant pour les athlètes que pour les amateurs de cyclisme ordinaires.
plate-forme
Lors de la création d’une plateforme pour un produit innovant, de nombreuses nuances doivent être prises en compte. Par conséquent, le choix d’une plateforme cloud pour héberger et exécuter tous les services requis par un vélo électrique moderne était une question très importante. L'entreprise a choisi Amazon Web Services (AWS). Cela était en partie dû au fait que Greyp Bikes avait déjà une expérience avec ce service. En partie - en raison de sa popularité, de sa large diffusion parmi les développeurs du monde entier et de sa bonne attitude envers Java / JVM (oui, ils sont activement utilisés dans Greyp Bikes).
AWS disposait d'un bon courtier IoT MQTT (Cloud4Y a écrit sur les protocoles ), idéal pour échanger facilement des données avec votre vélo. Certes, il fallait d'une manière ou d'une autre établir une connexion avec l'application pour smartphone. Il y a eu des tentatives pour mettre en œuvre cela par elles-mêmes à l'aide de Websockets, mais plus tard, l'entreprise a décidé de ne pas réinventer la roue et est passée à la plate-forme Google Firebase, largement utilisée par les développeurs mobiles. Depuis le début du développement, l'architecture du système a subi de nombreuses améliorations et modifications. Voilà à peu près à quoi cela ressemble maintenant :
Pile technologique
exécution
La société propose deux façons de se connecter au système. Chacun d'eux est implémenté séparément, avec des technologies différentes pour son cas d'utilisation.
Du vélo au smartphone
La première chose à considérer lors de la création d’un point d’entrée système est le protocole de communication à utiliser. Comme déjà mentionné, la société a choisi MQTT en raison de sa légèreté. Le protocole est bon en termes de débit, fonctionne bien avec des connexions potentiellement peu fiables et économise l'énergie de la batterie, ce qui est particulièrement important pour le vélo électrique Greyp.
Le courtier MQTT utilisé est nécessaire pour charger toutes les données provenant du vélo. À l'intérieur du réseau AWS se trouve Lambda, qui lit les données binaires fournies par le courtier MQTT, les analyse et les transmet à Apache Kafka pour un traitement ultérieur.
Apache Kafka est le cœur du système. Toutes les données doivent transiter par lui pour atteindre leur destination finale. Actuellement, le cœur du système comporte plusieurs agents. Le plus important est celui qui collecte les données et les transfère vers la chambre froide d'InfluxDB. L'autre transfère les données vers la base de données Firebase Realtime, les mettant à disposition des applications pour smartphones. C'est là qu'Apache Kafka entre vraiment en jeu : le stockage froid (InfluxDB) stocke toutes les données provenant du vélo et Firebase peut obtenir des informations à jour (par exemple, des mesures en temps réel - vitesse actuelle).
Kafka permet de recevoir des messages à différentes vitesses et de les transmettre presque immédiatement à Firebase (pour les afficher dans une application sur un smartphone) et finalement de les transférer vers InfluxDB (pour l'analyse des données, les statistiques, le suivi).
L'utilisation de Kafka vous permet également d'évoluer horizontalement à mesure que la charge augmente, ainsi que de connecter d'autres agents capables de traiter les données entrantes à leur propre rythme et pour leur propre cas d'utilisation (comme une course entre un groupe de vélos). Autrement dit, la solution permet aux cyclistes de rivaliser entre eux sur diverses caractéristiques. Par exemple, vitesse maximale, saut maximal, performance maximale, etc.
Tous les services (appelés « GVC » - Greyp Vehicle Cloud) sont principalement implémentés dans Spring Boot et Java, bien que d'autres langages soient également utilisés. Chaque build est packagée dans une image Docker hébergée dans le référentiel ECR, lancée et orchestrée par Amazon ECS. Bien que NoSQL soit assez pratique et populaire dans un certain nombre de cas, Firebase ne peut pas toujours répondre à tous les besoins de Greyp, c'est pourquoi l'entreprise utilise également MySQL (en RDS) pour les requêtes ad hoc (Firebase utilise une arborescence JSON, qui est plus efficace dans certains cas) et stocker des données spécifiques. Un autre stockage utilisé est Amazon S3, qui assure la sécurité des données collectées.
Du smartphone au vélo
Comme nous l'avons déjà dit, la communication avec les smartphones s'établit via Firebase. La plateforme est utilisée pour authentifier les utilisateurs de l'application et leur partie de la base de données en temps réel. En fait, Firebase est une combinaison de deux choses : l'une est une base de données pour le stockage persistant de données et l'autre est destinée à fournir des données en temps réel aux smartphones via une connexion Websocket. L'option idéale pour ce type de connexion est d'émettre des commandes au vélo lorsque les appareils ne sont pas proches les uns des autres (aucune connexion BT/Wi-Fi disponible).
Dans ce cas, Greyp a développé son propre mécanisme de traitement des commandes, qui reçoit les messages du smartphone via une base de données en temps réel. Ce mécanisme fait partie des services d'application de base (GVC), dont le rôle est de traduire les commandes du smartphone en messages MQTT transmis au vélo via un courtier IoT. Lorsque le vélo reçoit une commande, il la traite, effectue l'action appropriée et renvoie une réponse à Firebase (smartphone).
Surveillance
Contrôle des paramètres
Presque tous les développeurs backend aiment dormir la nuit sans vérifier les serveurs toutes les 10 minutes. Cela signifie qu’il est nécessaire de mettre en œuvre des solutions automatisées de surveillance et d’alerte dans le système. Cette règle est également pertinente pour l’écosystème cycliste Greyp. Il y a aussi des connaisseurs d'une bonne nuit de sommeil, c'est pourquoi l'entreprise utilise deux solutions cloud : Amazon CloudWatch et jmxtrans.
CloudWatch est un service de surveillance et de visibilité qui collecte des données de surveillance et opérationnelles sous forme de journaux, de métriques et d'événements, vous aidant ainsi à obtenir une vue unifiée des applications, services et ressources AWS exécutés sur la plateforme AWS et sur site. Avec CloudWatch, vous pouvez facilement détecter un comportement anormal dans vos environnements, définir des alertes, créer des visualisations communes de journaux et de métriques, effectuer des actions automatisées, résoudre des problèmes et découvrir des informations exploitables qui contribuent au bon fonctionnement de vos applications.
CloudWatch collecte les métriques des utilisateurs et les transmet à un tableau de bord. Là, elles sont combinées avec des données provenant d’autres ressources gérées par Amazon. La JVM reçoit des métriques via un point de terminaison JMX à l'aide d'un « connecteur » appelé jmxtrans (également hébergé en tant que conteneur Docker dans ECS).
Deuxième partie, caractéristiques
Alors, avec quel type de vélo électrique vous êtes-vous retrouvé ? Le VTT électrique Greyp G6 est équipé d'une batterie lithium-ion 36V, 700 Wh alimentée par des cellules LG. Au lieu de cacher la batterie comme le font de nombreux fabricants de vélos électriques, Greyp a placé la batterie amovible en plein centre du cadre. Le G6 est équipé d'un moteur MPF d'une puissance nominale de 250 W (et il existe également une option 450 W).
Le Greyp G6 est un vélo de montagne doté d'une suspension arrière Rockhox, placée près du tube supérieur et laissant suffisamment d'espace pour une batterie amovible entre les genoux du cycliste. Le cadre est de style enduro et offre 150 mm de débattement grâce à la suspension. Le câble et les conduites de frein sont acheminés à l'intérieur du cadre. Cela garantit un aspect esthétique et réduit le risque de se coincer dans les branches.
Le cadre 100 % fibre de carbone a été spécialement développé par Greyp en s'appuyant sur l'expérience acquise lors de la création de l'hypercar électrique Concept One.
La suite électronique du Greyp G6 est contrôlée par un module central d'intelligence (CIM) sur la tige. Il comprend un écran couleur, une connectivité WiFi, Bluetooth, 4G, un gyroscope, un connecteur USB C, une caméra frontale, ainsi qu'une interface avec une caméra arrière sous la selle. Au fait, la caméra arrière . Les caméras grand angle (1080p 30 ips) sont principalement conçues pour filmer des vidéos en voyage.
Exemples de photos
L'entreprise accorde une attention particulière à la solution eSTEM.
« Greyp eSTEM est un module intelligent central pour le vélo qui contrôle deux caméras (avant et arrière), surveille la fréquence cardiaque du cycliste, dispose d'un gyroscope intégré, d'un système de navigation et d'un eSIM, lui permettant d'être connecté à tout moment. Le système de vélo électrique utilise le smartphone comme interface utilisateur et l'application mobile crée une expérience utilisateur unique avec diverses nouvelles options telles que le commutateur de vélo à distance, la capture de photos, l'envoi de SMS sur le vélo et la limitation de puissance.
Il y a un bouton spécial « Partager » sur le guidon du vélo. Si quelque chose d'intéressant ou d'excitant se produit pendant votre trajet, vous pouvez appuyer sur un bouton et enregistrer automatiquement les 15 à 30 dernières secondes de la vidéo et la télécharger sur le compte de réseau social du cycliste. Des données supplémentaires peuvent également être superposées à la vidéo. Par exemple, la consommation d'énergie du vélo, la vitesse, le temps de trajet, etc.
Avec le téléphone monté sur le vélo en mode tableau de bord, le Greyp G6 peut fournir une multitude d'informations au-delà de la simple indication de votre vitesse actuelle ou du niveau de la batterie. Ainsi, un cycliste peut sélectionner n'importe quel point sur la carte (par exemple, une colline élevée) et l'ordinateur calculera si la charge de la batterie est suffisante pour atteindre le sommet. Ou bien il calculera le point de non-retour, si soudainement vous ne voulez plus pédaler sur le chemin du retour. Bien que les pédales puissent être tournées assez facilement. Le constructeur assure que le vélo n'est pas lourd (même si selon le point de vue, son poids est de 25 kg).
Greyp G6 est tout à fait possible à soulever
Greyp G6 dispose d'un système antivol similaire à de Tesla. Autrement dit, si vous touchez un vélo garé, cela avertira le propriétaire et lui donnera accès à la caméra pour savoir qui tourne autour du vélo électrique. Le conducteur peut alors choisir de désactiver le vélo à distance pour empêcher l’intrus de s’éloigner. Et étant donné que ces systèmes sont en développement chez Greyp depuis des années, il est probable qu'ils aient réellement mis au point ce système avant que Tesla ne le mette en œuvre.
Il existe plusieurs modèles de cette série en vente : G6.1, G6.2, G6.3. Le G6.1 accélère à 25 km/h (15,5 mph) et coûte 6 499 €. Le G6.3 a une vitesse de pointe de 45 km/h (28 mph) et coûte 7 499 €. Ce qui diffère du modèle G6.2 n'est pas clair, mais il coûte 6 999 euros.
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Source: habr.com