Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta
Pada HabrΓ© mereka sering menulis tentang pengangkutan elektrik. Dan tentang basikal. Dan juga tentang AI. Cloud4Y memutuskan untuk menggabungkan tiga topik ini dengan bercakap tentang basikal elektrik "pintar" yang sentiasa dalam talian. Kami akan bercakap tentang model Greyp G6.

Untuk menjadikannya lebih menarik untuk anda, kami telah membahagikan artikel itu kepada dua bahagian. Yang pertama ditumpukan kepada proses mencipta peranti, platform dan protokol komunikasi. Yang kedua ialah spesifikasi teknikal, penerangan tentang perkakasan dan keupayaan basikal.

Bahagian satu, bahagian belakang

Greyp Bikes ialah pengeluar basikal elektrik premium dari Croatia, dimiliki oleh pengeluar kereta super eksotik tempatan Rimac. Syarikat itu mencipta basikal yang benar-benar menarik. Lihat sahaja model sebelumnya, G12S dwi-penggantungan. Ia adalah sesuatu antara basikal elektrik dan motosikal elektrik, kerana peranti itu boleh memecut hingga 70 km/j, mempunyai motor berkuasa dan berlari sejauh 120 km dengan sekali cas.

G6 ternyata lebih elegan dan luar jalan, tetapi ciri utamanya ialah "ketersambungan." Basikal Greyp mengambil langkah penting ke arah pembangunan IoT dengan menawarkan basikal yang sentiasa "dalam talian". Tetapi mari kita bercakap tentang bagaimana basikal elektrik "pintar" dicipta pada mulanya.

Kelahiran idea

Sebilangan besar peranti berbeza bersambung ke Internet. Mengapa basikal lebih teruk? Begitulah cara Greyp Bikes menghasilkan idea yang menjadi G6. Pada bila-bila masa, basikal ini disambungkan ke pelayan awan. Pengendali mudah alih menyediakan sambungan, dan eSIM dijahit terus ke dalam basikal. Dan ini membuka banyak peluang menarik untuk kedua-dua atlet dan peminat berbasikal biasa.

Pelantar

Apabila mencipta platform untuk produk inovatif, banyak nuansa perlu diambil kira. Oleh itu, memilih platform awan untuk mengehoskan dan menjalankan semua perkhidmatan yang diperlukan oleh basikal elektrik moden adalah isu yang sangat penting. Syarikat itu memilih Perkhidmatan Web Amazon (AWS). Ini sebahagiannya disebabkan oleh fakta bahawa Greyp Bikes sudah mempunyai pengalaman dengan perkhidmatan tersebut. Sebahagiannya - disebabkan popularitinya, pengedaran yang meluas di kalangan pembangun di seluruh dunia dan sikap yang baik terhadap Java / JVM (ya, ia digunakan secara aktif dalam Greyp Bikes).

AWS mempunyai broker IoT MQTT yang baik (Cloud4Y menulis tentang protokol sebelum ini), sesuai untuk pertukaran data yang mudah dengan basikal anda. Benar, adalah perlu untuk mewujudkan sambungan dengan aplikasi telefon pintar. Terdapat percubaan untuk melaksanakan ini sendiri menggunakan Websockets, tetapi kemudian syarikat itu memutuskan untuk tidak mencipta semula roda dan beralih kepada platform Google Firebase, yang digunakan secara meluas oleh pembangun mudah alih. Sejak awal pembangunan, seni bina sistem telah mengalami banyak penambahbaikan dan perubahan. Ini kira-kira rupanya sekarang:

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta
Timbunan teknologi

РСализация

Syarikat telah menyediakan dua cara untuk log masuk ke sistem. Setiap daripada mereka dilaksanakan secara berasingan, dengan teknologi yang berbeza untuk kes penggunaannya.

Dari basikal kepada telefon pintar

Perkara pertama yang perlu dipertimbangkan semasa membuat titik masuk sistem ialah protokol komunikasi yang akan digunakan. Seperti yang telah disebutkan, syarikat itu memilih MQTT kerana sifatnya yang ringan. Protokol ini baik dari segi daya pemprosesan, berfungsi dengan baik dengan sambungan yang mungkin tidak boleh dipercayai dan menjimatkan kuasa bateri, yang amat penting untuk basikal elektrik Greyp.

Broker MQTT yang digunakan diperlukan untuk memuatkan semua data yang datang dari basikal. Di dalam rangkaian AWS ialah Lambda, yang membaca data binari yang disediakan oleh broker MQTT, menghuraikannya dan menghantarnya ke Apache Kafka untuk diproses selanjutnya.

Apache Kafka adalah teras sistem. Semua data mesti melaluinya untuk sampai ke destinasi terakhirnya. Pada masa ini, teras sistem mempunyai beberapa ejen. Yang paling penting ialah yang mengumpul data dan memindahkannya ke storan sejuk InfluxDB. Yang lain memindahkan data ke pangkalan data Firebase Realtime, menjadikannya tersedia untuk aplikasi telefon pintar. Di sinilah Apache Kafka benar-benar masuk - storan sejuk (InfluxDB) menyimpan semua data yang datang daripada basikal dan Firebase boleh mendapatkan maklumat terkini (cth. metrik masa nyata - kelajuan semasa).

Kafka membolehkan anda menerima mesej pada kelajuan berbeza dan menghantarnya hampir serta-merta ke Firebase (untuk paparan dalam aplikasi pada telefon pintar) dan akhirnya memindahkannya ke InfluxDB (untuk analisis data, statistik, pemantauan).

Menggunakan Kafka juga membolehkan anda membuat skala secara mendatar apabila beban meningkat, serta menyambungkan ejen lain yang boleh memproses data masuk mengikut kadar mereka sendiri dan untuk kes penggunaan mereka sendiri (seperti perlumbaan antara sekumpulan basikal). Iaitu, penyelesaian itu membolehkan penunggang basikal bersaing antara satu sama lain dalam pelbagai ciri. Contohnya, kelajuan maksimum, lompatan maksimum, prestasi maksimum, dsb.

Semua perkhidmatan (dipanggil "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) dilaksanakan terutamanya dalam Spring Boot dan Java, walaupun bahasa lain juga digunakan. Setiap binaan dibungkus dalam imej Docker yang dihoskan dalam repositori ECR, dilancarkan dan didalangi oleh Amazon ECS. Walaupun NoSQL agak mudah dan popular untuk beberapa kes, Firebase tidak boleh sentiasa memenuhi semua keperluan Greyp, jadi syarikat itu juga menggunakan MySQL (dalam RDS) untuk pertanyaan ad-hoc (Firebase menggunakan pokok JSON, yang lebih cekap dalam beberapa kes) dan menyimpan data tertentu. Storan lain yang digunakan ialah Amazon S3, yang memastikan keselamatan data yang dikumpul.

Dari telefon pintar kepada basikal

Seperti yang telah kami katakan, komunikasi dengan telefon pintar diwujudkan melalui Firebase. Platform ini digunakan untuk mengesahkan pengguna aplikasi dan bahagian pangkalan data mereka dalam masa nyata. Malah, Firebase ialah gabungan dua perkara: satu ialah pangkalan data untuk penyimpanan data yang berterusan, dan satu lagi adalah untuk menyampaikan data masa nyata kepada telefon pintar melalui sambungan Websocket. Pilihan ideal untuk jenis sambungan ini ialah mengeluarkan arahan kepada basikal apabila peranti tidak berdekatan antara satu sama lain (tiada sambungan BT/Wi-Fi tersedia).

Dalam kes ini, Greyp telah membangunkan mekanisme pemprosesan arahan mereka sendiri, yang menerima mesej daripada telefon pintar melalui pangkalan data dalam mod masa nyata. Mekanisme ini adalah sebahagian daripada perkhidmatan aplikasi teras (GVC), yang tugasnya adalah untuk menterjemah arahan telefon pintar ke dalam mesej MQTT yang dihantar ke basikal melalui broker IoT. Apabila basikal menerima arahan, ia memprosesnya, melakukan tindakan yang sesuai dan mengembalikan respons kepada Firebase (telefon pintar).

Pemantauan

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta
Kawalan parameter

Hampir setiap pembangun bahagian belakang suka tidur pada waktu malam tanpa memeriksa pelayan setiap 10 minit. Ini bermakna bahawa adalah perlu untuk melaksanakan pemantauan automatik dan penyelesaian amaran dalam sistem. Peraturan ini juga relevan untuk ekosistem berbasikal Greyp. Terdapat juga penikmat tidur malam yang nyenyak, jadi syarikat itu menggunakan dua penyelesaian awan: Amazon CloudWatch dan jmxtrans.

CloudWatch ialah perkhidmatan pemantauan dan keterlihatan yang mengumpul data pemantauan dan operasi dalam bentuk log, metrik dan peristiwa, membantu anda memperoleh pandangan bersatu tentang aplikasi, perkhidmatan dan sumber AWS yang berjalan pada platform AWS dan di premis. Dengan CloudWatch, anda boleh mengesan gelagat anomali dalam persekitaran anda dengan mudah, menetapkan makluman, mencipta visualisasi log dan metrik biasa, melakukan tindakan automatik, menyelesaikan masalah dan menemui cerapan boleh diambil tindakan yang membantu memastikan aplikasi anda berjalan lancar.

CloudWatch mengumpulkan metrik pengguna dan menghantarnya ke papan pemuka. Di sana, ia digabungkan dengan data yang datang daripada sumber lain yang diuruskan oleh Amazon. JVM menerima metrik melalui titik akhir JMX menggunakan "penyambung" yang dipanggil jmxtrans (juga dihoskan sebagai bekas Docker di dalam ECS).

Bahagian kedua, ciri-ciri

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta

Jadi apakah jenis basikal elektrik yang anda miliki? Basikal gunung elektrik Greyp G6 dilengkapi dengan bateri litium-ion 36V, 700 Wh yang dikuasakan oleh sel LG. Daripada menyembunyikan bateri seperti kebanyakan pengeluar e-basikal lakukan, Greyp meletakkan bateri boleh tanggal betul-betul di tengah bingkai. G6 dilengkapi dengan motor MPF dengan kuasa undian 250 W (dan terdapat juga pilihan 450 W).

Greyp G6 ialah basikal gunung yang menampilkan suspensi belakang Rockhox, terselit rapat pada tiub atas dan memberikan banyak ruang untuk bateri boleh tanggal di antara lutut penunggang. Bingkai adalah gaya enduro dan menawarkan 150mm perjalanan berkat penggantungan. Talian kabel dan brek disalurkan ke dalam bingkai. Ini memastikan penampilan estetik dan mengurangkan risiko tersangkut pada dahan.

Bingkai gentian karbon 100% dibangunkan khas oleh Greyp menggunakan pengalaman yang diperoleh semasa penciptaan hypercar elektrik Concept One.

Suite elektronik pada Greyp G6 dikawal oleh modul perisikan pusat (CIM) pada batang. Ia termasuk paparan warna, WiFi, Bluetooth, sambungan 4G, giroskop, penyambung USB C, kamera menghadap hadapan, serta antara muka dengan kamera bawah pelana belakang. By the way, kamera belakang dikelilingi oleh 4 LED. Kamera sudut lebar (1080p 30 fps) direka terutamanya untuk merakam video semasa dalam perjalanan.

Contoh fotoBagaimana basikal elektrik pintar dicipta

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta

Syarikat memberi perhatian khusus kepada penyelesaian eSTEM.

β€œGreyp eSTEM ialah modul pintar pusat untuk basikal yang mengawal dua kamera (depan dan belakang), memantau kadar denyutan jantung penunggang, mempunyai giroskop terbina dalam, sistem navigasi dan eSIM, membolehkan ia disambungkan pada bila-bila masa. Sistem e-basikal menggunakan telefon pintar sebagai antara muka pengguna dan aplikasi mudah alih mencipta pengalaman pengguna yang unik dengan pelbagai pilihan baharu seperti suis basikal jauh, tangkapan foto, teks ke basikal dan pengehadan kuasa.”

Terdapat butang "Kongsi" khas pada bar hendal basikal. Jika sesuatu yang menarik atau menarik berlaku semasa perjalanan anda, anda boleh menekan butang dan menyimpan 15-30 saat terakhir video secara automatik dan memuat naiknya ke akaun media sosial penunggang basikal. Data tambahan juga boleh ditindih pada video. Contohnya, penggunaan tenaga, kelajuan, masa perjalanan basikal, dsb.

Dengan telefon yang dipasang pada basikal dalam mod papan pemuka, Greyp G6 boleh memberikan banyak maklumat selain daripada menunjukkan kelajuan semasa atau tahap bateri anda. Jadi, penunggang basikal boleh memilih mana-mana titik pada peta (contohnya, bukit tinggi), dan komputer akan mengira sama ada cas bateri mencukupi untuk mencapai puncak. Atau ia akan mengira titik tidak kembali, jika tiba-tiba anda tidak mahu mengayuh dalam perjalanan pulang. Walaupun pedal boleh dipusing dengan mudah. Pengilang memberi jaminan bahawa basikal itu tidak berat (walaupun bergantung pada cara anda melihatnya, beratnya ialah 25 kg).

Bagaimana basikal elektrik pintar dicipta
Greyp G6 agak boleh diangkat

Greyp G6 mempunyai sistem anti-kecurian yang serupa dengan Mod Sentry daripada Tesla. Iaitu, jika anda menyentuh basikal yang diletakkan, ia akan memberitahu pemilik dan memberinya akses kepada kamera untuk mengetahui siapa yang berputar di sekeliling basikal elektrik. Pemandu kemudian boleh memilih untuk melumpuhkan basikal dari jauh untuk mengelakkan penceroboh daripada memandu pergi. Dan memandangkan sistem ini telah dibangunkan di Greyp selama bertahun-tahun, kemungkinan besar mereka benar-benar menghasilkan sistem ini sebelum Tesla melaksanakannya.

Terdapat beberapa model siri ini dijual: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 memecut hingga 25 km/j (15,5 mph) dan berharga €6. G499 mempunyai kelajuan tertinggi 6.3 km/j (45 mph) dan berharga €28. Apa yang berbeza tentang model G7 tidak jelas, tetapi ia berharga 499 euro.

Apa lagi yang anda boleh baca di blog? Cloud4Y

β†’ Laluan kecerdasan buatan daripada idea yang hebat kepada industri saintifik
β†’ 4 cara untuk menjimatkan sandaran awan
β†’ Menyediakan bahagian atas dalam GNU/Linux
β†’ Musim panas hampir berakhir. Hampir tiada data yang tinggal yang belum bocor
β†’ IoT, kabus dan awan: mari bercakap tentang teknologi?

Langgan kami Telegram-saluran supaya anda tidak terlepas artikel seterusnya! Kami menulis tidak lebih daripada dua kali seminggu dan hanya mengenai perniagaan.

Sumber: www.habr.com

Tambah komen