Pe Habré scriu adesea despre transportul electric. Și despre biciclete. Și, de asemenea, despre AI. Cloud4Y a decis să combine aceste trei subiecte vorbind despre o bicicletă electrică „inteligentă” care este mereu online. Vom vorbi despre modelul Greyp G6.
Pentru a-l face mai interesant pentru tine, am împărțit articolul în două părți. Primul este dedicat procesului de creare a unui dispozitiv, platformă și protocoale de comunicare. Al doilea este specificațiile tehnice, o descriere a hardware-ului și a capacităților bicicletei.
Prima parte, backend
Greyp Bikes este un producător croat de biciclete electrice premium, deținut de producătorul local de supercaruri exotice Rimac. Compania creează biciclete cu adevărat interesante. Uită-te doar la modelul anterior, G12S cu dublă suspensie. Era ceva între o bicicletă electrică și o motocicletă electrică, deoarece dispozitivul putea accelera până la 70 km/h, avea un motor puternic și alerga 120 km cu o singură încărcare.
G6 s-a dovedit a fi mai elegant și off-road, dar principala sa caracteristică este „conectivitatea”. a făcut un pas important spre dezvoltarea IoT oferind o bicicletă care este mereu „online”. Dar să vorbim mai întâi despre cum a fost creată bicicleta electrică „inteligentă”.
Nașterea unei idei
Un număr mare de dispozitive diferite se conectează la Internet. De ce bicicletele sunt mai rele? Așa a venit Greyp Bikes ideea care a devenit G6. În orice moment, această bicicletă este conectată la . Operatorul de telefonie mobilă asigură conexiunea, iar eSIM-ul este cusut direct în bicicletă. Și acest lucru deschide o mulțime de oportunități interesante atât pentru sportivi, cât și pentru pasionații de ciclism obișnuiți.
Platformă
Atunci când creați o platformă pentru un produs inovator, trebuie să țineți cont de multe nuanțe. Prin urmare, alegerea unei platforme cloud care să găzduiască și să ruleze toate serviciile necesare unei biciclete electrice moderne a fost o problemă foarte importantă. Compania a ales Amazon Web Services (AWS). Acest lucru sa datorat parțial faptului că Greyp Bikes avea deja experiență cu serviciul. Parțial - datorită popularității sale, distribuției largi între dezvoltatorii din întreaga lume și atitudinii bune față de Java / JVM (da, sunt utilizate în mod activ în Greyp Bikes).
AWS a avut un broker IoT MQTT bun (Cloud4Y a scris despre protocoale ), ideal pentru schimbul ușor de date cu bicicleta ta. Adevărat, era necesar să se stabilească cumva o conexiune cu aplicația pentru smartphone. Au existat încercări de a implementa acest lucru pe cont propriu folosind Websockets, dar ulterior compania a decis să nu reinventeze roata și a trecut la platforma Google Firebase, care este utilizată pe scară largă de dezvoltatorii de telefonie mobilă. De la începutul dezvoltării, arhitectura sistemului a suferit multe îmbunătățiri și modificări. Cam așa arată acum:
Stack de tehnologie
punerea în aplicare
Compania a oferit două modalități de conectare la sistem. Fiecare dintre ele este implementat separat, cu tehnologii diferite pentru cazul său de utilizare.
De la bicicletă la smartphone
Primul lucru de luat în considerare atunci când creați un punct de intrare în sistem este ce protocol de comunicare să utilizați. După cum sa menționat deja, compania a ales MQTT datorită naturii sale ușoare. Protocolul este bun în ceea ce privește debitul, funcționează bine cu conexiuni potențial nesigure și economisește energia bateriei, ceea ce este deosebit de important pentru bicicleta electrică Greyp.
Brokerul MQTT folosit este necesar pentru a încărca toate datele care provin de la bicicletă. În interiorul rețelei AWS se află Lambda, care citește datele binare furnizate de brokerul MQTT, le analizează și le livrează către Apache Kafka pentru procesare ulterioară.
Apache Kafka este nucleul sistemului. Toate datele trebuie să treacă prin el pentru a ajunge la destinația finală. În prezent, nucleul sistemului are mai mulți agenți. Cel mai important este cel care colectează date și le transferă la depozitarea frigorifică InfluxDB. Celălalt transferă datele în baza de date Firebase Realtime, făcându-le disponibile pentru aplicațiile pentru smartphone. Aici intervine cu adevărat Apache Kafka - stocarea la rece (InfluxDB) stochează toate datele care provin de la bicicletă și Firebase poate obține informații actualizate (de exemplu, valori în timp real - viteza actuală).
Kafka vă permite să primiți mesaje la viteze diferite și să le livrați aproape imediat către Firebase (pentru afișare într-o aplicație pe un smartphone) și, în cele din urmă, să le transferați în InfluxDB (pentru analiza datelor, statistici, monitorizare).
Utilizarea Kafka vă permite, de asemenea, să scalați orizontal pe măsură ce sarcina crește, precum și să conectați alți agenți care pot procesa datele primite în propriul ritm și pentru propriul caz de utilizare (cum ar fi o cursă între un grup de biciclete). Adică, soluția permite bicicliștilor să concureze între ei pe o varietate de caracteristici. De exemplu, viteza maximă, salt maxim, performanță maximă etc.
Toate serviciile (numite „GVC” - Greyp Vehicle Cloud) sunt implementate în principal în Spring Boot și Java, deși sunt utilizate și alte limbi. Fiecare build este ambalată într-o imagine Docker găzduită în depozitul ECR, lansată și orchestrată de Amazon ECS. În timp ce NoSQL este destul de convenabil și popular pentru o serie de cazuri, Firebase nu poate satisface întotdeauna toate nevoile lui Greyp și astfel compania folosește și MySQL (în RDS) pentru interogări ad-hoc (Firebase folosește un arbore JSON, care este mai eficient în unele cazuri) și stocarea datelor specifice. Un alt stocare folosit este Amazon S3, care asigură securitatea datelor colectate.
De la smartphone la bicicletă
După cum am spus deja, comunicarea cu smartphone-urile se stabilește prin Firebase. Platforma este utilizată pentru a autentifica utilizatorii aplicației și partea lor din baza de date în timp real. De fapt, Firebase este o combinație de două lucruri: unul este o bază de date pentru stocarea persistentă a datelor, iar celălalt este pentru livrarea datelor în timp real către smartphone-uri printr-o conexiune Websocket. Opțiunea ideală pentru acest tip de conexiune este emiterea de comenzi către bicicleta atunci când dispozitivele nu sunt aproape unele de altele (nu există conexiune BT/Wi-Fi disponibilă).
În acest caz, Greyp și-a dezvoltat propriul mecanism de procesare a comenzilor, care primește mesaje de pe smartphone printr-o bază de date în modul în timp real. Acest mecanism face parte din serviciile de aplicație de bază (GVC), a căror sarcină este să traducă comenzile smartphone-ului în mesaje MQTT transmise bicicletei printr-un broker IoT. Când bicicleta primește o comandă, o procesează, efectuează acțiunea corespunzătoare și returnează un răspuns la Firebase (smartphone).
monitorizarea
Controlul parametrilor
Aproape fiecărui dezvoltator backend îi place să doarmă noaptea fără a verifica serverele la fiecare 10 minute. Aceasta înseamnă că este necesară implementarea soluțiilor automate de monitorizare și alertă în sistem. Această regulă este relevantă și pentru ecosistemul de ciclism Greyp. Există și cunoscători ai unui somn bun, așa că compania folosește două soluții cloud: Amazon CloudWatch și jmxtrans.
CloudWatch este un serviciu de monitorizare și vizibilitate care colectează date de monitorizare și operaționale sub formă de jurnale, metrici și evenimente, ajutându-vă să obțineți o vedere unificată a aplicațiilor, serviciilor și resurselor AWS care rulează pe platforma AWS și la nivel local. Cu CloudWatch, puteți detecta cu ușurință comportamentul anormal în mediile dvs., puteți să setați alerte, să creați vizualizări comune ale jurnalelor și valorilor, să efectuați acțiuni automate, să depanați problemele și să descoperiți informații utile care vă ajută să vă mențineți aplicațiile să funcționeze fără probleme.
CloudWatch colectează valorile utilizatorilor și le trimite la un tablou de bord. Acolo, este combinat cu date care provin din alte resurse gestionate de Amazon. JVM-ul primește valori printr-un punct final JMX folosind un „conector” numit jmxtrans (găzduit și ca container Docker în ECS).
Partea a doua, caracteristici
Deci cu ce fel de bicicletă electrică ai ajuns? Bicicleta electrică de munte Greyp G6 este echipată cu o baterie litiu-ion de 36V, 700 Wh alimentată de celule LG. În loc să ascundă bateria, așa cum fac mulți producători de biciclete electrice, Greyp a plasat bateria detașabilă chiar în centrul cadrului. G6 este echipat cu un motor MPF cu o putere nominală de 250 W (și există și o opțiune de 450 W).
Greyp G6 este o bicicletă de munte care are suspensie spate Rockhox, ascunsă aproape de tubul superior și lăsând mult spațiu pentru o baterie detașabilă între genunchii ciclistului. Cadrul este în stil enduro și oferă o cursă de 150 mm datorită suspensiei. Cablul și liniile de frână sunt direcționate în interiorul cadrului. Acest lucru asigură un aspect estetic și reduce riscul de a fi prins de ramuri.
Cadrul 100% fibră de carbon a fost dezvoltat special de Greyp folosind experiența dobândită în timpul creării hipermașinii electrice Concept One.
Suita electronică de pe Greyp G6 este controlată de un modul central de inteligență (CIM) de pe tijă. Include un afișaj color, WiFi, Bluetooth, conectivitate 4G, un giroscop, un conector USB C, o cameră frontală, precum și o interfață cu o cameră spate sub șa. Apropo, camera din spate . Camerele cu unghi larg (1080p 30 fps) sunt concepute în primul rând pentru a înregistra videoclipuri în timpul călătoriilor.
Exemple de fotografii
Compania acordă o atenție deosebită soluției eSTEM.
„Greyp eSTEM este un modul inteligent central pentru bicicletă care controlează două camere (față și spate), monitorizează ritmul cardiac al pilotului, are încorporat giroscop, sistem de navigație și eSIM, permițându-i să fie conectat în orice moment. Sistemul e-bike folosește smartphone-ul ca interfață cu utilizatorul, iar aplicația mobilă creează o experiență unică pentru utilizator, cu diverse opțiuni noi, cum ar fi comutatorul de la distanță pentru bicicletă, captura de fotografii, text la bicicletă și limitarea puterii.”
Există un buton special „Partajare” pe ghidonul bicicletei. Dacă se întâmplă ceva interesant sau incitant în timpul călătoriei, puteți apăsa un buton și puteți salva automat ultimele 15-30 de secunde ale videoclipului și îl puteți încărca pe contul de socializare al biciclistului. Date suplimentare pot fi, de asemenea, suprapuse pe videoclip. De exemplu, consumul de energie al bicicletei, viteza, timpul de călătorie etc.
Cu telefonul montat pe bicicletă în modul tablou de bord, Greyp G6 poate oferi o mulțime de informații dincolo de doar afișarea vitezei curente sau a nivelului bateriei. Deci, un biciclist poate selecta orice punct de pe hartă (de exemplu, un deal înalt), iar computerul va calcula dacă încărcarea bateriei este suficientă pentru a ajunge în vârf. Sau va calcula punctul de fără întoarcere, dacă dintr-o dată nu vrei să pedalezi la întoarcere. Deși pedalele pot fi rotite destul de ușor. Producătorul asigură că bicicleta nu este grea (deși în funcție de cum o priviți, greutatea ei este de 25 kg).
Greyp G6 este destul de posibil de ridicat
Greyp G6 are un sistem antifurt similar cu de la Tesla. Adică, dacă atingi o bicicletă parcata, aceasta va anunța proprietarul și îi va da acces la cameră pentru a afla cine se învârte în jurul bicicletei electrice. Șoferul poate alege apoi să dezactiveze de la distanță bicicleta pentru a preveni intrusul să plece. Și având în vedere că aceste sisteme au fost în dezvoltare la Greyp de ani de zile, este probabil că au venit cu acest sistem înainte ca Tesla să-l implementeze.
Există mai multe modele din această serie la vânzare: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 accelerează până la 25 km/h (15,5 mph) și costă 6 EUR. G499 are o viteză maximă de 6.3 km/h (45 mph) și costă 28 EUR. Ce este diferit la modelul G7 nu este clar, dar costă 499 de euro.
Ce mai poți citi pe blog?
→
→
→
→
→
Abonați-vă la -canal pentru a nu rata următorul articol! Scriem nu mai mult de două ori pe săptămână și numai pentru afaceri.
Sursa: www.habr.com