Na Habréu često pišu o električnom transportu. I o biciklima. I također o AI. Cloud4Y odlučio je spojiti ove tri teme govoreći o "pametnom" električnom biciklu koji je uvijek online. Govorit ćemo o modelu Greyp G6.
Kako bi vam bilo zanimljivije, članak smo podijelili u dva dijela. Prvi je posvećen procesu stvaranja uređaja, platforme i komunikacijskih protokola. Drugi su tehničke specifikacije, opis hardvera i mogućnosti bicikla.
Prvi dio, pozadina
Greyp Bikes hrvatski je proizvođač vrhunskih električnih bicikala u vlasništvu domaćeg proizvođača egzotičnih superautomobila Rimac. Tvrtka stvara doista zanimljive bicikle. Pogledajte samo prethodni model, G12S s dvostrukim ovjesom. Bio je to nešto između električnog bicikla i električnog motocikla, budući da je uređaj mogao ubrzati do 70 km/h, imao je snažan motor i prešao 120 km s jednim punjenjem.
Pokazalo se da je G6 elegantniji i terenskiji, ali njegova glavna značajka je "povezivost". napravio važan korak prema razvoju IoT-a ponudivši bicikl koji je uvijek "online". Ali razgovarajmo prvo o tome kako je "pametni" električni bicikl uopće nastao.
Rađanje ideje
Ogroman broj različitih uređaja spaja se na internet. Zašto su bicikli gori? Tako je Greyp Bikes došao na ideju koja je postala G6. U bilo kojem trenutku ovaj je bicikl povezan s . Mobilni operater osigurava vezu, a eSIM je ušiven direktno u bicikl. A to otvara puno zanimljivih mogućnosti i za sportaše i za obične ljubitelje biciklizma.
platforma
Prilikom izrade platforme za inovativni proizvod potrebno je uzeti u obzir mnoge nijanse. Stoga je odabir platforme u oblaku koja će ugostiti i pokretati sve usluge potrebne modernom električnom biciklu bilo vrlo važno pitanje. Tvrtka je odabrala Amazon Web Services (AWS). To je djelomično zbog činjenice da je Greyp Bikes već imao iskustva s uslugom. Djelomično - zbog svoje popularnosti, široke distribucije među programerima širom svijeta i dobrog odnosa prema Javi / JVM (da, aktivno se koriste u Greyp Bikes).
AWS je imao dobrog IoT MQTT brokera (Cloud4Y je pisao o protokolima ), idealno za jednostavnu razmjenu podataka s vašim biciklom. Istina, bilo je potrebno nekako uspostaviti vezu s aplikacijom za pametni telefon. Bilo je pokušaja da se to implementira samostalno koristeći Websockets, ali kasnije je tvrtka odlučila ne izmišljati kotač i prebacila se na Google Firebase platformu, koju naširoko koriste mobilni programeri. Od početka razvoja, arhitektura sustava doživjela je mnoga poboljšanja i promjene. Ovako to sada otprilike izgleda:
Tehnički skup
Provedba
Tvrtka je omogućila dva načina prijave u sustav. Svaki od njih implementiran je zasebno, s različitim tehnologijama za svoj slučaj upotrebe.
Od bicikla do pametnog telefona
Prvo što treba uzeti u obzir pri stvaranju ulazne točke sustava je koji komunikacijski protokol koristiti. Kao što je već spomenuto, tvrtka je odabrala MQTT zbog njegove male težine. Protokol je dobar u smislu propusnosti, dobro radi s potencijalno nepouzdanim vezama i štedi bateriju, što je posebno važno za Greyp električni bicikl.
MQTT broker koji se koristi mora učitati sve podatke koji dolaze s bicikla. Unutar AWS mreže nalazi se Lambda, koja čita binarne podatke koje dostavlja MQTT broker, analizira ih i dostavlja Apache Kafki na daljnju obradu.
Apache Kafka je srž sustava. Svi podaci moraju proći kroz njega da bi došli do konačnog odredišta. Trenutno jezgra sustava ima nekoliko agenata. Najvažniji je onaj koji prikuplja podatke i prenosi ih u hladno skladište InfluxDB. Drugi prenosi podatke u Firebase Realtime bazu podataka, čineći ih dostupnim aplikacijama za pametne telefone. Ovdje Apache Kafka stvarno dolazi na scenu - hladno skladište (InfluxDB) pohranjuje sve podatke koji dolaze s bicikla, a Firebase može dobiti ažurne informacije (npr. metrike u stvarnom vremenu - trenutna brzina).
Kafka vam omogućuje da primate poruke različitim brzinama i isporučujete ih gotovo trenutno u Firebase (za prikaz u aplikaciji na pametnom telefonu) i na kraju ih prebacujete u InfluxDB (za analizu podataka, statistiku, praćenje).
Korištenje Kafke također vam omogućuje vodoravno skaliranje kako se opterećenje povećava, kao i povezivanje drugih agenata koji mogu obraditi dolazne podatke vlastitim tempom i za vlastiti slučaj upotrebe (kao što je utrka između grupe bicikala). Odnosno, rješenje omogućuje biciklistima da se međusobno natječu na različitim karakteristikama. Na primjer, maksimalna brzina, maksimalni skok, maksimalna izvedba itd.
Sve usluge (nazvane "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) primarno su implementirane u Spring Bootu i Javi, iako se koriste i drugi jezici. Svaka je verzija upakirana u Docker sliku smještenu u ECR repozitoriju, koju je pokrenuo i orkestrirao Amazon ECS. Dok je NoSQL prilično zgodan i popularan u brojnim slučajevima, Firebase ne može uvijek zadovoljiti sve Greypove potrebe, pa tvrtka također koristi MySQL (u RDS-u) za ad-hoc upite (Firebase koristi JSON stablo, koje je učinkovitije u neki slučajevi) i pohranjivanje određenih podataka. Još jedna pohrana koja se koristi je Amazon S3, koja osigurava sigurnost prikupljenih podataka.
Od pametnog telefona do bicikla
Kao što smo već rekli, komunikacija sa pametnim telefonima se ostvaruje preko Firebase-a. Platforma se koristi za autentifikaciju korisnika aplikacije i njihovog dijela baze podataka u stvarnom vremenu. Zapravo, Firebase je kombinacija dviju stvari: jedna je baza podataka za trajnu pohranu podataka, a druga je za isporuku podataka u stvarnom vremenu pametnim telefonima putem Websocket veze. Idealna opcija za ovu vrstu veze je izdavanje naredbi biciklu kada uređaji nisu blizu jedan drugom (nije dostupna BT/Wi-Fi veza).
U ovom slučaju, Greyp je razvio vlastiti mehanizam za obradu naredbi, koji prima poruke s pametnog telefona putem baze podataka u stvarnom vremenu. Ovaj mehanizam dio je temeljnih aplikacijskih usluga (GVC), čiji je zadatak prevesti naredbe pametnog telefona u MQTT poruke koje se prenose na bicikl putem IoT brokera. Kada bicikl primi naredbu, on je obrađuje, izvodi odgovarajuću radnju i vraća odgovor Firebaseu (pametnom telefonu).
nadgledanje
Kontrola parametara
Gotovo svaki backend programer voli spavati noću bez provjere poslužitelja svakih 10 minuta. To znači da je u sustav potrebno implementirati automatizirana rješenja za nadzor i uzbunjivanje. Ovo je pravilo također relevantno za biciklistički ekosustav Greyp. Ima i poznavatelja dobrog sna, pa tvrtka koristi dva cloud rješenja: Amazon CloudWatch i jmxtrans.
CloudWatch je usluga nadzora i vidljivosti koja prikuplja nadzorne i operativne podatke u obliku zapisa, metrike i događaja, pomažući vam da dobijete objedinjeni pregled AWS aplikacija, usluga i resursa koji se izvode na AWS platformi i lokalno. Pomoću CloudWatcha možete jednostavno otkriti nenormalno ponašanje u svojim okruženjima, postaviti upozorenja, stvoriti uobičajene vizualizacije zapisa i metrike, izvršiti automatizirane radnje, otkloniti probleme i otkriti korisne uvide koji pomažu u glatkom radu vaših aplikacija.
CloudWatch prikuplja korisničke metrike i isporučuje ih na nadzornu ploču. Ondje se kombinira s podacima koji dolaze iz drugih resursa kojima upravlja Amazon. JVM prima metriku putem JMX krajnje točke pomoću "konektora" koji se zove jmxtrans (koji se također nalazi kao Docker spremnik unutar ECS-a).
Drugi dio, karakteristike
Kakav ste električni bicikl na kraju dobili? Električni brdski bicikl Greyp G6 opremljen je litij-ionskom baterijom od 36 V, 700 Wh koju napajaju LG ćelije. Umjesto skrivanja baterije kao što to rade mnogi proizvođači e-bicikala, Greyp je uklonjivu bateriju stavio točno u središte okvira. G6 je opremljen MPF motorom nazivne snage 250 W (a postoji i opcija od 450 W).
Greyp G6 je brdski bicikl sa stražnjim ovjesom Rockhox, postavljenim blizu gornje cijevi i ostavljajući dovoljno prostora za uklonjivu bateriju između vozačevih koljena. Okvir je enduro stila i nudi 150 mm hoda zahvaljujući ovjesu. Kabel i kočioni vodovi su postavljeni unutar okvira. Time se osigurava estetski izgled i smanjuje opasnost od zapinjanja za grane.
Okvir od 100% ugljičnih vlakana posebno je razvio Greyp koristeći iskustvo stečeno tijekom stvaranja električnog hiperautomobila Concept One.
Paketom elektronike na Greyp G6 upravlja središnji obavještajni modul (CIM) na stablu. Uključuje zaslon u boji, WiFi, Bluetooth, 4G povezivost, žiroskop, USB C konektor, prednju kameru, kao i sučelje sa stražnjom kamerom ispod sjedala. Usput, stražnja kamera . Širokokutne kamere (1080p 30 fps) prvenstveno su dizajnirane za snimanje videa tijekom putovanja.
Primjeri fotografija
Tvrtka posebnu pozornost posvećuje eSTEM rješenju.
“Greyp eSTEM je središnji pametni modul za bicikl koji kontrolira dvije kamere (prednju i stražnju), prati broj otkucaja srca vozača, ima ugrađeni žiroskop, navigacijski sustav i eSIM, što mu omogućuje povezivanje u bilo kojem trenutku. Sustav e-bicikla koristi pametni telefon kao korisničko sučelje, a mobilna aplikacija stvara jedinstveno korisničko iskustvo s raznim novim opcijama kao što su daljinsko prebacivanje bicikla, snimanje fotografija, slanje teksta na bicikl i ograničenje snage.”
Na upravljaču bicikla nalazi se posebna tipka "Share". Ako se tijekom vaše vožnje dogodi nešto zanimljivo ili uzbudljivo, možete pritisnuti gumb i automatski spremiti zadnjih 15-30 sekundi videa te ga prenijeti na biciklistov račun na društvenim mrežama. Dodatni podaci također se mogu nametnuti na videozapisu. Na primjer, potrošnja energije bicikla, brzina, vrijeme putovanja itd.
S telefonom montiranim na biciklu u načinu rada nadzorne ploče, Greyp G6 može pružiti mnoštvo informacija osim samo prikazivanja vaše trenutne brzine ili razine baterije. Dakle, biciklist može odabrati bilo koju točku na karti (primjerice, visoko brdo), a računalo će izračunati je li napunjenost baterije dovoljna da stigne do vrha. Ili će izračunati točku bez povratka, ako iznenada ne želite vrtjeti pedale na povratku. Iako se pedale mogu prilično lako okretati. Proizvođač uvjerava da bicikl nije težak (iako kako gledate, težina mu je 25 kg).
Greyp G6 je sasvim moguće podići
Greyp G6 ima protuprovalni sustav koji je sličan od Tesle. Odnosno, ako dodirnete parkirani bicikl, on će obavijestiti vlasnika i dati mu pristup kameri kako bi otkrio tko se vrti oko električnog bicikla. Vozač zatim može odlučiti daljinski onemogućiti bicikl kako bi spriječio uljeza da se odveze. A s obzirom na to da su ovi sustavi u Greypu godinama bili u razvoju, vrlo je vjerojatno da su ovaj sustav smislili prije nego što ga je Tesla implementirao.
U prodaji je nekoliko modela ove serije: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 ubrzava do 25 km/h (15,5 mph) i košta 6 eura. G499 ima najveću brzinu od 6.3 km/h (45 mph) i košta 28 eura. Nije jasno što je drugačije kod modela G7, ali košta 499 eura.
Što još možete pročitati na blogu?
→
→
→
→
→
Pretplatite se na naš -kanal, kako ne biste propustili sljedeći članak! Pišemo ne više od dva puta tjedno i samo poslovno.
Izvor: www.habr.com