Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds
HabrĆ© viņi bieži raksta par elektrisko transportu. Un par velosipēdiem. Un arÄ« par AI. Cloud4Y nolēma apvienot Ŕīs trÄ«s tēmas, runājot par ā€œgudruā€ elektrisko velosipēdu, kas vienmēr ir tieÅ”saistē. Mēs runāsim par Greyp G6 modeli.

Lai jums bÅ«tu interesantāk, rakstu esam sadalÄ«juÅ”i divās daļās. Pirmais ir veltÄ«ts ierÄ«ces, platformas un sakaru protokolu izveides procesam. Otrais ir tehniskās specifikācijas, velosipēda aparatÅ«ras un iespēju apraksts.

Pirmā daļa, aizmugure

Greyp Bikes ir Horvātijas augstākās kvalitātes elektrisko velosipēdu ražotājs, kas pieder vietējam eksotisko superauto ražotājam Rimac. Uzņēmums rada patiesi interesantus velosipēdus. Paskatieties uz iepriekŔējo modeli ā€“ dubulto piekari G12S. Tas bija kaut kas starp elektrisko velosipēdu un elektrisko motociklu, jo ierÄ«ce spēja paātrināties lÄ«dz 70 km/h, tai bija jaudÄ«gs motors un ar vienu uzlādi noskrēja 120 km.

G6 izrādÄ«jās elegantāks un bezceļa apstākļos, taču tā galvenā iezÄ«me ir ā€œsavienojamÄ«baā€. Greyp velosipēdi spēra svarÄ«gu soli ceļā uz IoT attÄ«stÄ«bu, piedāvājot velosipēdu, kas vienmēr ir ā€œtieÅ”saistēā€. Bet vispirms parunāsim par to, kā "viedais" elektriskais velosipēds tika izveidots.

Idejas dzimŔana

Liels skaits dažādu ierīču savienojas ar internetu. Kāpēc velosipēdi ir sliktāki? Tā Greyp Bikes nāca klajā ar ideju, kas kļuva par G6. Jebkurā laikā Å”is velosipēds ir savienots ar mākoņa serveris. Mobilo sakaru operators nodroÅ”ina savienojumu, un eSIM tiek ieŔūta tieÅ”i velosipēdā. Un tas paver daudz interesantu iespēju gan sportistiem, gan parastajiem riteņbraukÅ”anas entuziastiem.

Platforma

Veidojot platformu inovatÄ«vam produktam, jāņem vērā daudzas nianses. Tāpēc ļoti svarÄ«gs jautājums bija mākoņa platformas izvēle, lai mitinātu un darbinātu visus modernam elektriskajam velosipēdam nepiecieÅ”amos pakalpojumus. Uzņēmums izvēlējās Amazon Web Services (AWS). Daļēji tas bija tāpēc, ka Greyp Bikes jau bija pieredze ar pakalpojumu. Daļēji - pateicoties tās popularitātei, plaÅ”ajai izplatÄ«bai starp izstrādātājiem visā pasaulē un labajai attieksmei pret Java / JVM (jā, tos aktÄ«vi izmanto Greyp Bikes).

AWS bija labs IoT MQTT brokeris (Cloud4Y rakstÄ«ja par protokoliem pirms tam), ideāli piemērots ērtai datu apmaiņai ar velosipēdu. Tiesa, bija nepiecieÅ”ams kaut kā izveidot savienojumu ar viedtālruņa aplikāciju. Bija mēģinājumi to ieviest paÅ”iem, izmantojot Websockets, taču vēlāk uzņēmums nolēma neizgudrot riteni no jauna un pārgāja uz Google Firebase platformu, ko plaÅ”i izmanto mobilo sakaru izstrādātāji. KopÅ” izstrādes sākuma sistēmas arhitektÅ«ra ir piedzÄ«vojusi daudzus uzlabojumus un izmaiņas. Aptuveni Ŕādi izskatās tagad:

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds
Tehnoloģiju kaudze

IevieŔana

Uzņēmums ir nodroÅ”inājis divus veidus, kā pieteikties sistēmā. Katrs no tiem tiek realizēts atseviŔķi, ar dažādām tehnoloÄ£ijām tās izmantoÅ”anas gadÄ«jumam.

No velosipēda līdz viedtālrunim

Pirmā lieta, kas jāņem vērā, veidojot sistēmas ieejas punktu, ir izmantot sakaru protokolu. Kā jau minēts, uzņēmums MQTT izvēlējās tā vieglā rakstura dēļ. Protokols ir labs caurlaidspējas ziņā, labi darbojas ar potenciāli neuzticamiem savienojumiem un taupa akumulatora enerÄ£iju, kas ir Ä«paÅ”i svarÄ«gi Greyp elektriskajam velosipēdam.

Izmantotais MQTT brokeris ir nepiecieÅ”ams, lai ielādētu visus datus, kas nāk no velosipēda. AWS tÄ«klā atrodas Lambda, kas nolasa MQTT brokera sniegtos bināros datus, parsē tos un nogādā Apache Kafka tālākai apstrādei.

Apache Kafka ir sistēmas kodols. Visiem datiem ir jāiet caur to, lai sasniegtu galamērÄ·i. PaÅ”laik sistēmas kodolam ir vairāki aÄ£enti. VissvarÄ«gākais ir tas, kas apkopo datus un pārsÅ«ta tos uz InfluxDB saldētavu. Otra pārsÅ«ta datus uz Firebase Realtime datu bāzi, padarot tos pieejamus viedtālruņu lietojumprogrammām. Å eit patieŔām parādās Apache Kafka ā€” aukstuma krātuvē (InfluxDB) tiek glabāti visi dati, kas nāk no velosipēda, un Firebase var iegÅ«t jaunāko informāciju (piemēram, reāllaika metriku ā€” paÅ”reizējo ātrumu).

Kafka ļauj saņemt ziņojumus ar dažādu ātrumu un gandrÄ«z nekavējoties piegādāt tos Firebase (rādÄ«Å”anai viedtālruņa lietojumprogrammā) un galu galā pārsÅ«tÄ«t tos uz InfluxDB (datu analÄ«zei, statistikai, uzraudzÄ«bai).

Izmantojot Kafka, varat arÄ« mērogot horizontāli, palielinoties slodzei, kā arÄ« savienot citus aÄ£entus, kas var apstrādāt ienākoÅ”os datus savā tempā un savam lietoÅ”anas gadÄ«jumam (piemēram, sacensÄ«bām starp velosipēdu grupu). Tas nozÄ«mē, ka risinājums ļauj velosipēdistiem konkurēt savā starpā par dažādām Ä«paŔībām. Piemēram, maksimālais ātrums, maksimālais lēciens, maksimālais sniegums utt.

Visi pakalpojumi (saukti par "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) galvenokārt tiek ieviesti Spring Boot un Java, lai gan tiek izmantotas arÄ« citas valodas. Katrs bÅ«vējums ir iesaiņots Docker attēlā, kas tiek mitināts ECR repozitorijā un kuru palaida un organizē Amazon ECS. Lai gan NoSQL ir diezgan ērts un populārs vairākos gadÄ«jumos, Firebase ne vienmēr atbilst visām Greyp vajadzÄ«bām, tāpēc uzņēmums izmanto arÄ« MySQL (RDS) ad hoc vaicājumiem (Firebase izmanto JSON koku, kas ir efektÄ«vāks dažos gadÄ«jumos) un konkrētu datu glabāŔanu. Vēl viena izmantotā krātuve ir Amazon S3, kas nodroÅ”ina savākto datu droŔību.

No viedtālruņa līdz velosipēdam

Kā jau teicām, saziņa ar viedtālruņiem tiek izveidota caur Firebase. Platforma tiek izmantota, lai reāllaikā autentificētu lietojumprogrammu lietotājus un viņu datu bāzes daļu. Faktiski Firebase ir divu lietu kombinācija: viena ir datu bāze pastāvÄ«gai datu glabāŔanai, bet otra ir paredzēta reāllaika datu piegādei viedtālruņiem, izmantojot Websocket savienojumu. Ideāls variants Ŕāda veida savienojumam ir komandu izdoÅ”ana velosipēdam, kad ierÄ«ces neatrodas tuvu viena otrai (nav pieejams BT/Wi-Fi savienojums).

Å ajā gadÄ«jumā Greyp ir izstrādājuÅ”i savu komandu apstrādes mehānismu, kas saņem ziņojumus no viedtālruņa caur datubāzi reāllaika režīmā. Å is mehānisms ir daļa no lietojumprogrammu pamatpakalpojumiem (GVC), kuru uzdevums ir pārvērst viedtālruņa komandas MQTT ziņojumos, kas tiek pārsÅ«tÄ«ti uz velosipēdu, izmantojot IoT brokeri. Kad velosipēds saņem komandu, tas to apstrādā, veic atbilstoÅ”o darbÄ«bu un atgriež atbildi Firebase (viedtālrunim).

Uzraudzība

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds
Parametru kontrole

GandrÄ«z katram aizmugursistēmas izstrādātājam patÄ«k gulēt naktÄ«, nepārbaudot serverus ik pēc 10 minÅ«tēm. Tas nozÄ«mē, ka sistēmā nepiecieÅ”ams ieviest automatizētus uzraudzÄ«bas un brÄ«dināŔanas risinājumus. Å is noteikums attiecas arÄ« uz Greyp riteņbraukÅ”anas ekosistēmu. Ir arÄ« laba nakts miega cienÄ«tāji, tāpēc uzņēmums izmanto divus mākoņrisinājumus: Amazon CloudWatch un jmxtrans.

CloudWatch ir uzraudzÄ«bas un redzamÄ«bas pakalpojums, kas apkopo uzraudzÄ«bas un darbÄ«bas datus žurnālu, metrikas un notikumu veidā, palÄ«dzot jums iegÅ«t vienotu priekÅ”statu par AWS lietojumprogrammām, pakalpojumiem un resursiem, kas darbojas AWS platformā un lokālajās telpās. Izmantojot CloudWatch, varat viegli noteikt anomālu uzvedÄ«bu savā vidē, iestatÄ«t brÄ«dinājumus, izveidot kopējas žurnālu un metrikas vizualizācijas, veikt automatizētas darbÄ«bas, novērst problēmas un atklāt praktiskus ieskatus, kas palÄ«dz nodroÅ”ināt lietojumprogrammu nevainojamu darbÄ«bu.

CloudWatch apkopo lietotāju rādÄ«tājus un nogādā tos informācijas panelÄ«. Tur tas tiek apvienots ar datiem, kas nāk no citiem Amazon pārvaldÄ«tajiem resursiem. JVM saņem metriku, izmantojot JMX galapunktu, izmantojot "savienotāju", ko sauc par jmxtrans (kas tiek mitināts arÄ« kā Docker konteiners ECS iekÅ”pusē).

Otrā daļa, īpaŔības

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds

Tātad, ar kādu elektrisko velosipēdu jÅ«s nonācāt? Greyp G6 elektriskais kalnu velosipēds ir aprÄ«kots ar 36 V, 700 Wh litija jonu akumulatoru, ko darbina LG Ŕūnas. Tā vietā, lai slēptu akumulatoru, kā to dara daudzi e-velosipēdu ražotāji, Greyp novietoja noņemamo akumulatoru tieÅ”i rāmja centrā. G6 ir aprÄ«kots ar MPF motoru ar nominālo jaudu 250 W (un ir arÄ« 450 W opcija).

Greyp G6 ir kalnu velosipēds, kuram ir Rockhox aizmugurējā piekare, kas piestiprināta tuvu augŔējai caurulei un atstāj daudz vietas noņemamai akumulatoram starp braucēja ceļiem. Rāmis ir enduro stila un piedāvā 150 mm gājienu, pateicoties balstiekārtai. Troses un bremžu lÄ«nijas ir izvilktas rāmja iekÅ”pusē. Tas nodroÅ”ina estētisku izskatu un samazina risku aizÄ·erties pie zariem.

100% oglekļa Ŕķiedras rāmi speciāli izstrādāja Greyp, izmantojot Concept One elektriskā hiperauto radīŔanas laikā gūto pieredzi.

Greyp G6 elektronikas komplektu kontrolē centrālais izlÅ«koÅ”anas modulis (CIM) uz kāta. Tas ietver krāsu displeju, WiFi, Bluetooth, 4G savienojumu, žiroskopu, USB C savienotāju, uz priekÅ”u vērstu kameru, kā arÄ« saskarni ar aizmugurējo zemseglu kameru. Starp citu, aizmugurējā kamera ieskauj 4 gaismas diodes. Platleņķa kameras (1080p 30 kadri sekundē) galvenokārt ir paredzētas video uzņemÅ”anai ceļojuma laikā.

Fotoattēlu piemēriKā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds

Uzņēmums Ä«paÅ”u uzmanÄ«bu pievērÅ” eSTEM risinājumam.

ā€œGreyp eSTEM ir velosipēda centrālais intelekta modulis, kas kontrolē divas kameras (priekŔējo un aizmugurējo), uzrauga braucēja pulsu, ir iebÅ«vēts žiroskops, navigācijas sistēma un eSIM, kas ļauj to pieslēgt jebkurā laikā. E-velosipēdu sistēma izmanto viedtālruni kā lietotāja interfeisu, un mobilā lietotne rada unikālu lietotāja pieredzi ar dažādām jaunām iespējām, piemēram, tālvadÄ«bas velosipēda slēdzi, fotoattēlu uzņemÅ”anu, teksta pārsÅ«tÄ«Å”anu uz velosipēdu un jaudas ierobežoÅ”anu.

Uz velosipēda stÅ«res ir Ä«paÅ”a poga ā€œShareā€. Ja brauciena laikā notiek kas interesants vai aizraujoÅ”s, varat nospiest pogu un automātiski saglabāt pēdējās 15-30 sekundes no video un augÅ”upielādēt to velosipēdista sociālo tÄ«klu kontā. Uz video var tikt uzklāti arÄ« papildu dati. Piemēram, velosipēda enerÄ£ijas patēriņŔ, ātrums, brauciena laiks utt.

Ja tālrunis ir uzstādÄ«ts uz velosipēda paneļa režīmā, Greyp G6 var sniegt daudz informācijas, ne tikai rādot jÅ«su paÅ”reizējo ātrumu vai akumulatora uzlādes lÄ«meni. Tātad velosipēdists var atlasÄ«t jebkuru punktu kartē (piemēram, augstu kalnu), un dators aprēķinās, vai akumulatora uzlādes lÄ«menis ir pietiekams, lai sasniegtu virsotni. Vai arÄ« tas aprēķinās neatgrieÅ”anās punktu, ja pēkŔņi atceļā nevēlaties mÄ«t pedāļus. Lai gan pedāļus var diezgan viegli griezt. Ražotājs apliecina, ka velosipēds nav smags (lai gan atkarÄ«bā no tā, kā uz to skatās, tā svars ir 25 kg).

Kā tika izveidots viedais elektriskais velosipēds
Greyp G6 ir pilnīgi iespējams pacelt

Greyp G6 ir pretaizdzÄ«Å”anas sistēma, kas ir lÄ«dzÄ«ga Sentry režīms no Teslas. Tas nozÄ«mē, ka, pieskaroties novietotam velosipēdam, tas paziņos Ä«paÅ”niekam un dos viņam piekļuvi kamerai, lai uzzinātu, kurÅ” griežas ap elektrisko velosipēdu. Pēc tam vadÄ«tājs var izvēlēties attālināti atspējot velosipēdu, lai neļautu iebrucējam aizbraukt. Un, ņemot vērā to, ka Greyp Ŕīs sistēmas ir izstrādātas gadiem ilgi, iespējams, ka viņi patieŔām nāca klajā ar Å”o sistēmu, pirms Tesla to ieviesa.

PārdoÅ”anā ir vairāki Ŕīs sērijas modeļi: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 paātrina lÄ«dz 25 km/h (15,5 jÅ«dzes stundā) un maksā 6 eiro. G499 maksimālais ātrums ir 6.3 km/h (45 jÅ«dzes stundā), un tas maksā 28 eiro. Kas atŔķiras no G7 modeļa, ir neskaidrs, taču tas maksā 499 eiro.

Ko vēl var lasīt emuārā? Cloud4Y

ā†’ MākslÄ«gā intelekta ceļŔ no fantastiskas idejas lÄ«dz zinātniskajai industrijai
ā†’ 4 veidi, kā ietaupÄ«t mākoņa dublējumus
ā†’ AugŔējā iestatÄ«Å”ana GNU/Linux
ā†’ Vasara gandrÄ«z beigusies. Nav palicis gandrÄ«z nekādu nenopludinātu datu
ā†’ IoT, migla un mākoņi: parunāsim par tehnoloÄ£ijām?

Abonējiet mūsu Telegram-kanāls, lai nepalaistu garām nākamo rakstu! Mēs rakstām ne biežāk kā divas reizes nedēļā un tikai darba kārtībā.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru