Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды
Хабреде олар электр көлігі туралы жиі жазады. Ал велосипедтер туралы. Сондай-ақ AI туралы. Cloud4Y әрқашан желіде болатын «ақылды» электрлік велосипед туралы айту арқылы осы үш тақырыпты біріктіруді шешті. Біз Greyp G6 моделі туралы айтатын боламыз.

Сізге қызықты болуы үшін біз мақаланы екі бөлікке бөлдік. Біріншісі құрылғыны, платформаны және байланыс протоколдарын құру процесіне арналған. Екіншісі - техникалық сипаттамалар, велосипедтің аппараттық құралдары мен мүмкіндіктерінің сипаттамасы.

Бірінші бөлім, сервер

Greyp Bikes — жергілікті экзотикалық суперкар өндіруші Rimac иелігіндегі премиум-класс электрлік велосипедтердің хорват өндірушісі. Компания шынымен қызықты велосипедтер жасайды. Алдыңғы үлгіні қараңыз, қос аспалы G12S. Бұл электрлік велосипед пен электр мотоциклінің арасындағы нәрсе болды, өйткені құрылғы 70 км/сағ жылдамдыққа ие болды, қуатты қозғалтқышы болды және бір зарядта 120 км жүрді.

G6 әлдеқайда талғампаз және жолсыз болып шықты, бірақ оның басты ерекшелігі - «байланыс». Грейп велосипедтері әрқашан «онлайн» болатын велосипедті ұсына отырып, IoT-ны дамытуға маңызды қадам жасады. Бірақ алдымен «ақылды» электрлік велосипедтің қалай жасалғаны туралы сөйлесейік.

Идеяның тууы

Интернетке әртүрлі құрылғылардың үлкен саны қосылады. Неліктен велосипедтер нашар? Осылайша Greyp Bikes G6-ға айналған идеяны ойлап тапты. Кез келген уақытта бұл велосипед қосылады бұлттық сервер. Ұялы байланыс операторы қосылымды қамтамасыз етеді және eSIM тікелей велосипедке тігіледі. Бұл спортшылар үшін де, қарапайым велоспорт әуесқойлары үшін де көптеген қызықты мүмкіндіктер ашады.

Платформа

Инновациялық өнім платформасын жасау кезінде көптеген нюанстарды ескеру қажет. Сондықтан заманауи электр велосипедіне қажетті барлық қызметтерді орналастыру және іске қосу үшін бұлтты платформаны таңдау өте маңызды мәселе болды. Компания Amazon Web Services (AWS) қызметін таңдады. Бұл ішінара Greyp Bikes-тің бұл қызметте тәжірибесі болғандығына байланысты болды. Ішінара - оның танымалдылығына, бүкіл әлем бойынша әзірлеушілер арасында кең таралуына және Java/JVM-ге жақсы қатынасына байланысты (иә, олар Greyp Bikes-те белсенді қолданылады).

AWS жақсы IoT MQTT брокері болды (Cloud4Y хаттамалар туралы жазды бұрын), велосипедпен оңай деректер алмасуға өте ыңғайлы. Рас, смартфон қосымшасымен қандай да бір түрде байланыс орнату қажет болды. Мұны Websockets көмегімен өздігінен жүзеге асыру әрекеттері болды, бірақ кейінірек компания дөңгелекті қайта ойлап таппауға шешім қабылдады және мобильді әзірлеушілер кеңінен қолданатын Google Firebase платформасына ауысты. Дамудың басынан бері жүйе архитектурасы көптеген жақсартулар мен өзгерістерге ұшырады. Бұл шамамен қазір көрінеді:

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды
Техникалық стек

Реализация

Компания жүйеге кірудің екі әдісін ұсынды. Олардың әрқайсысы бөлек жүзеге асырылады, оны пайдалану жағдайлары үшін әртүрлі технологиялар бар.

Велосипедтен смартфонға дейін

Жүйенің кіру нүктесін құру кезінде ескеретін бірінші нәрсе - қандай байланыс протоколын қолдану керек. Жоғарыда айтылғандай, компания MQTT-ті өзінің жеңіл сипатына байланысты таңдады. Протокол өткізу қабілеті жағынан жақсы, ықтимал сенімсіз қосылымдармен жақсы жұмыс істейді және батарея қуатын үнемдейді, бұл әсіресе Greyp электрлік велосипеді үшін маңызды.

Қолданылатын MQTT брокері велосипедтен келетін барлық деректерді жүктеу үшін қажет. AWS желісінің ішінде Lambda бар, ол MQTT брокері ұсынған екілік деректерді оқиды, оны талдайды және одан әрі өңдеу үшін Apache Кафкаға жеткізеді.

Апачи Кафка жүйенің өзегі болып табылады. Барлық деректер оның соңғы орнына жету үшін ол арқылы өтуі керек. Қазіргі уақытта жүйе ядросында бірнеше агенттер бар. Ең бастысы - деректерді жинайтын және оны InfluxDB салқын қоймасына тасымалдайтын. Екіншісі деректерді Firebase Realtime дерекқорына тасымалдап, оны смартфон қолданбаларына қолжетімді етеді. Міне, Apache Кафка шынымен де келеді - салқын қойма (InfluxDB) велосипедтен келетін барлық деректерді сақтайды және Firebase жаңартылған ақпаратты ала алады (мысалы, нақты уақыттағы көрсеткіштер - ағымдағы жылдамдық).

Кафка хабарларды әртүрлі жылдамдықпен қабылдауға және оларды дереу дерлік Firebase-ге жеткізуге (смартфондағы қолданбада көрсету үшін) және соңында оларды InfluxDB-ге (деректерді талдау, статистика, бақылау үшін) тасымалдауға мүмкіндік береді.

Кафканы пайдалану сонымен қатар жүктеме ұлғайған сайын көлденең масштабтауға, сондай-ақ кіріс деректерді өз қарқынымен және жеке пайдалану жағдайлары үшін өңдей алатын басқа агенттерді қосуға мүмкіндік береді (мысалы, велосипедтер тобы арасындағы жарыс). Яғни, шешім велосипедшілерге әртүрлі сипаттамалар бойынша бір-бірімен бәсекелесуге мүмкіндік береді. Мысалы, максималды жылдамдық, максималды секіру, максималды өнімділік және т.б.

Барлық қызметтер («GVC» - Greyp Vehicle Cloud деп аталады) негізінен Spring Boot және Java-да жүзеге асырылады, бірақ басқа тілдер де қолданылады. Әрбір құрастыру ECR репозиторийінде орналастырылған, Amazon ECS іске қосқан және ұйымдастырған Docker кескінінде жинақталған. NoSQL бірқатар жағдайларда өте ыңғайлы және танымал болғанымен, Firebase әрқашан Greyp-тің барлық қажеттіліктерін қанағаттандыра алмайды, сондықтан компания арнайы сұраулар үшін MySQL (RDS ішінде) пайдаланады (Firebase JSON ағашын пайдаланады, ол тиімдірек. кейбір жағдайларда) және нақты деректерді сақтау. Жиналған деректердің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін Amazon S3 пайдаланылған басқа сақтау орны.

Смартфоннан велосипедке дейін

Жоғарыда айтқанымыздай, смартфондармен байланыс Firebase арқылы орнатылады. Платформа нақты уақыт режимінде қолданба пайдаланушыларын және олардың дерекқор бөлігін аутентификациялау үшін пайдаланылады. Шын мәнінде, Firebase екі нәрсенің тіркесімі болып табылады: бірі деректерді тұрақты сақтауға арналған дерекқор, екіншісі Websocket қосылымы арқылы смартфондарға нақты уақыттағы деректерді жеткізуге арналған. Қосылымның бұл түрінің тамаша нұсқасы - құрылғылар бір-біріне жақын болмаған кезде велосипедке командалар беру (BT/Wi-Fi қосылымы жоқ).

Бұл жағдайда Greyp нақты уақыт режимінде деректер базасы арқылы смартфоннан хабарламаларды қабылдайтын өздерінің командаларды өңдеу механизмін әзірледі. Бұл механизм негізгі қолданбалы қызметтердің (GVC) бөлігі болып табылады, оның жұмысы смартфон командаларын IoT брокері арқылы велосипедке жіберілетін MQTT хабарламаларына аудару болып табылады. Велосипед пәрменді алғанда, оны өңдейді, сәйкес әрекетті орындайды және Firebase (смартфон) қызметіне жауап қайтарады.

Бақылау

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды
Параметрді басқару

Әрбір дерлік сервер әзірлеушісі түнде әр 10 минут сайын серверлерді тексермей ұйықтауды ұнатады. Бұл жүйеде автоматтандырылған бақылау және ескерту шешімдерін енгізу қажет дегенді білдіреді. Бұл ереже Greyp велосипедінің экожүйесіне де қатысты. Сондай-ақ жақсы түнгі ұйқының білгірлері бар, сондықтан компания екі бұлттық шешімді пайдаланады: Amazon CloudWatch және jmxtrans.

CloudWatch — AWS платформасында және жергілікті жерде жұмыс істейтін AWS қолданбаларының, қызметтерінің және ресурстарының бірыңғай көрінісін алуға көмектесетін журналдар, көрсеткіштер және оқиғалар түріндегі бақылау және операциялық деректерді жинайтын бақылау және көріну қызметі. CloudWatch көмегімен орталарыңыздағы аномальды әрекетті оңай анықтауға, ескертулер орнатуға, журналдар мен метриканың жалпы визуализациясын жасауға, автоматтандырылған әрекеттерді орындауға, ақаулықтарды жоюға және қолданбалардың бірқалыпты жұмыс істеуіне көмектесетін әрекетке болатын түсініктерді табуға болады.

CloudWatch пайдаланушы көрсеткіштерін жинайды және оларды бақылау тақтасына жеткізеді. Онда ол Amazon басқаратын басқа ресурстардан алынған деректермен біріктірілген. JVM метриканы JMX соңғы нүктесі арқылы jmxtrans (сонымен қатар ECS ішінде Docker контейнері ретінде орналастырылған) деп аталатын «қосқышты» пайдаланады.

Екінші бөлім, сипаттамалар

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды

Сонымен, сіз қандай электрлік велосипедпен аяқталдыңыз? Greyp G6 электрлік тау велосипеді LG ұяшықтарынан қуат алатын 36 В, 700 Вт литий-ионды аккумулятормен жабдықталған. Көптеген электронды велосипед өндірушілері сияқты аккумуляторды жасырудың орнына, Грейп алынбалы батареяны жақтаудың дәл ортасына орналастырды. G6 номиналды қуаты 250 Вт MPF қозғалтқышымен жабдықталған (сонымен қатар 450 Вт опциясы бар).

Greyp G6 - тау велосипеді, оның артқы жағындағы Rockhox суспензиясы бар, жоғарғы түтікке жақын орналасқан және шабандоздың тізелері арасында алынбалы батареяға көп орын қалдырады. Рамка эндуро стилінде жасалған және суспензияның арқасында 150 мм жүруді ұсынады. Кабель және тежегіш желілер раманың ішіне орналастырылған. Бұл эстетикалық көріністі қамтамасыз етеді және бұтақтарға түсіп қалу қаупін азайтады.

100% көміртекті талшықты жақтауды Greyp компаниясы Concept One электрлік гиперкарын жасау кезінде алған тәжірибені пайдалана отырып арнайы әзірлеген.

Greyp G6 құрылғысындағы электроника жинағы бағандағы орталық барлау модулі (CIM) арқылы басқарылады. Оған түрлі-түсті дисплей, WiFi, Bluetooth, 4G қосылымы, гироскоп, USB C қосқышы, алдыңғы камера, сондай-ақ артқы астыңғы камерасы бар интерфейс кіреді. Айтпақшы, артқы камера 4 жарықдиодты шамдармен қоршалған. Кең бұрышты камералар (1080p 30 кадр/с) негізінен саяхат кезінде бейне түсіруге арналған.

Фото мысалдарАқылды электрлік велосипед қалай жасалды

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды

Компания eSTEM шешіміне ерекше көңіл бөледі.

«Greyp eSTEM — екі камераны (алдыңғы және артқы) басқаратын, шабандоздың жүрек соғу жиілігін бақылайтын, кіріктірілген гироскопы, навигациялық жүйесі және eSIM картасы бар велосипедке арналған орталық смарт модуль, оны кез келген уақытта қосуға мүмкіндік береді. Электрондық велосипед жүйесі смартфонды пайдаланушы интерфейсі ретінде пайдаланады, ал мобильді қолданба велосипедті қашықтан ауыстырып қосу, фотосурет түсіру, велосипедке мәтін және қуатты шектеу сияқты әртүрлі жаңа опциялармен бірегей пайдаланушы тәжірибесін жасайды.

Велосипедтің рульінде арнайы «Бөлісу» түймесі бар. Егер жүру кезінде қызықты немесе қызықты нәрсе орын алса, сіз түймені басып, бейненің соңғы 15-30 секундын автоматты түрде сақтап, оны велосипедшінің әлеуметтік желідегі аккаунтына жүктей аласыз. Бейнеге қосымша деректер де салынуы мүмкін. Мысалы, велосипедтің энергия тұтынуы, жылдамдығы, жол жүру уақыты және т.б.

Бақылау тақтасы режимінде велосипедке орнатылған телефонмен Greyp G6 ағымдағы жылдамдықты немесе батарея деңгейін көрсетуден басқа көптеген ақпарат бере алады. Сонымен, велосипедші картадағы кез келген нүктені (мысалы, биік төбені) таңдай алады, ал компьютер батарея зарядының шыңға жету үшін жеткілікті екенін есептейді. Немесе ол қайтару жолында кенеттен педаль басқыңыз келмесе, қайтару нүктесін есептейді. Педальдарды оңай айналдыруға болады. Өндіруші велосипедтің ауыр емес екеніне сендіреді (бірақ оны қалай қарағаныңызға байланысты оның салмағы 25 кг).

Ақылды электрлік велосипед қалай жасалды
Greyp G6 көтеруге әбден болады

Greyp G6 ұқсас ұрлыққа қарсы жүйесі бар Күзетші режимі Tesla компаниясынан. Яғни, тұрақтағы велосипедті ұстасаңыз, ол иесіне хабар беріп, электровелосипедтің айналасында кім айналып жүргенін білу үшін камераға кіруге мүмкіндік береді. Одан кейін жүргізуші зиянкестің кетіп қалуына жол бермеу үшін велосипедті қашықтан өшіруді таңдай алады. Бұл жүйелер Грейпте бірнеше жылдар бойы дамып келе жатқанын ескере отырып, олар бұл жүйені Tesla оны енгізгенге дейін ойлап тапқан болуы мүмкін.

Сатылымда осы серияның бірнеше үлгілері бар: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 25 км/сағ (15,5 миль) жылдамдыққа жетеді және € 6 499 тұрады. G6.3 максималды жылдамдығы 45 км/сағ (28 миль) және құны € 7 499. G6.2 моделінің айырмашылығы неде екені белгісіз, бірақ оның құны 6 999 еуро.

Блогта тағы не оқуға болады? Cloud4Y

Фантастикалық идеядан ғылыми индустрияға дейінгі жасанды интеллект жолы
Бұлттық сақтық көшірмелерді сақтаудың 4 жолы
GNU/Linux жүйесінде жоғарғы орнату
Жаз аяқталуға жақын. Ашықпаған деректер қалмады десе де болады
IoT, тұман және бұлттар: технология туралы сөйлесейік?

Біздің жазылым TelegramКелесі мақаланы жіберіп алмау үшін арна! Біз аптасына екі реттен көп емес және тек бизнес бойынша жазамыз.

Ақпарат көзі: www.habr.com

пікір қалдыру