Na Habréju pogosto pišejo o električnem prometu. In o kolesih. In tudi o AI. Cloud4Y se je odločil združiti te tri teme in govoriti o "pametnem" električnem kolesu, ki je vedno na spletu. Govorili bomo o modelu Greyp G6.
Da bi vam bilo bolj zanimivo, smo članek razdelili na dva dela. Prvi je posvečen procesu izdelave naprave, platforme in komunikacijskih protokolov. Drugo so tehnične specifikacije, opis strojne opreme in zmogljivosti kolesa.
Prvi del, zaledje
Greyp Bikes je hrvaški proizvajalec vrhunskih električnih koles v lasti lokalnega proizvajalca eksotičnih superšportnikov Rimac. Podjetje ustvarja resnično zanimiva kolesa. Samo poglejte prejšnji model, G12S z dvojnim vzmetenjem. Bilo je nekaj med električnim kolesom in električnim motociklom, saj je naprava lahko pospešila do 70 km/h, imela je močan motor in je z enim polnjenjem prevozila 120 km.
G6 se je izkazal za bolj elegantnega in terenskega, vendar je njegova glavna značilnost "povezljivost". naredili pomemben korak k razvoju interneta stvari s ponudbo kolesa, ki je vedno »online«. Toda najprej se pogovorimo o tem, kako je "pametno" električno kolo sploh nastalo.
Rojstvo ideje
Na internet se povezuje ogromno različnih naprav. Zakaj so kolesa slabša? Tako je Greyp Bikes prišel na idejo, ki je postala G6. V vsakem trenutku je to kolo povezano z . Mobilni operater poskrbi za povezavo, eSIM pa je všit direktno v kolo. In to odpira veliko zanimivih priložnosti tako za športnike kot za navadne kolesarske navdušence.
platforma
Pri ustvarjanju platforme za inovativen izdelek je treba upoštevati številne nianse. Zato je bila izbira platforme v oblaku za gostovanje in izvajanje vseh storitev, ki jih zahteva sodobno električno kolo, zelo pomembno vprašanje. Podjetje je izbralo Amazon Web Services (AWS). To je bilo deloma posledica dejstva, da je Greyp Bikes že imel izkušnje s storitvijo. Delno - zaradi svoje priljubljenosti, široke distribucije med razvijalci po vsem svetu in dobrega odnosa do Java / JVM (da, aktivno se uporabljajo v Greyp Bikes).
AWS je imel dobrega posrednika IoT MQTT (Cloud4Y je pisal o protokolih ), idealno za enostavno izmenjavo podatkov z vašim kolesom. Res je bilo treba nekako vzpostaviti povezavo z aplikacijo za pametni telefon. Bilo je poskusov, da bi to implementirali sami z uporabo Websockets, vendar se je podjetje kasneje odločilo, da ne bo znova izumljalo kolesa in prešlo na platformo Google Firebase, ki jo pogosto uporabljajo mobilni razvijalci. Od začetka razvoja je bila arhitektura sistema deležna številnih izboljšav in sprememb. Takole približno izgleda sedaj:
Tehnični sklad
Реализация
Podjetje je omogočilo dva načina prijave v sistem. Vsak od njih je implementiran ločeno, z različnimi tehnologijami za svoj primer uporabe.
Od kolesa do pametnega telefona
Prva stvar, ki jo morate upoštevati pri ustvarjanju sistemske vstopne točke, je, kateri komunikacijski protokol uporabiti. Kot že omenjeno, je podjetje izbralo MQTT zaradi njegove lahke narave. Protokol je dober glede prepustnosti, dobro deluje s potencialno nezanesljivimi povezavami in varčuje z energijo baterije, kar je še posebej pomembno pri električnem kolesu Greyp.
Uporabljeni posrednik MQTT mora naložiti vse podatke, ki prihajajo iz kolesa. Znotraj omrežja AWS je Lambda, ki bere binarne podatke, ki jih posreduje posrednik MQTT, jih razčleni in dostavi Apache Kafki v nadaljnjo obdelavo.
Apache Kafka je jedro sistema. Skozenj morajo preiti vsi podatki, da dosežejo končni cilj. Trenutno ima jedro sistema več agentov. Najpomembnejša je tista, ki zbira podatke in jih prenaša v hladno shrambo InfluxDB. Drugi prenese podatke v zbirko podatkov Firebase Realtime, tako da so na voljo aplikacijam za pametne telefone. Tu resnično nastopi Apache Kafka - hladilna shramba (InfluxDB) shrani vse podatke, ki prihajajo iz kolesa, Firebase pa lahko dobi posodobljene informacije (npr. meritve v realnem času - trenutna hitrost).
Kafka omogoča prejemanje sporočil z različnimi hitrostmi in skoraj takojšnjo dostavo v Firebase (za prikaz v aplikaciji na pametnem telefonu) ter na koncu prenos v InfluxDB (za analizo podatkov, statistiko, spremljanje).
Uporaba Kafke vam omogoča tudi vodoravno skaliranje, ko se obremenitev poveča, kot tudi povezovanje drugih agentov, ki lahko obdelujejo dohodne podatke v svojem tempu in za svoj primer uporabe (kot je dirka med skupino kolesarjev). To pomeni, da rešitev omogoča kolesarjem, da tekmujejo med seboj na različnih karakteristikah. Na primer največja hitrost, največji skok, največja zmogljivost itd.
Vse storitve (imenovane "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) so primarno implementirane v Spring Boot in Java, čeprav se uporabljajo tudi drugi jeziki. Vsaka zgradba je zapakirana v sliko Docker, ki gostuje v repozitoriju ECR, ki jo je lansiral in orkestriral Amazon ECS. Medtem ko je NoSQL precej priročen in priljubljen v številnih primerih, Firebase ne more vedno zadostiti vsem Greypovim potrebam, zato podjetje uporablja tudi MySQL (v RDS) za ad hoc poizvedbe (Firebase uporablja drevo JSON, ki je učinkovitejše pri nekaterih primerih) in shranjevanje posebnih podatkov. Druga uporabljena shramba je Amazon S3, ki zagotavlja varnost zbranih podatkov.
Od pametnega telefona do kolesa
Kot smo že povedali, se komunikacija s pametnimi telefoni vzpostavi preko Firebase. Platforma se uporablja za avtentikacijo uporabnikov aplikacije in njihovega dela baze podatkov v realnem času. Pravzaprav je Firebase kombinacija dveh stvari: ena je baza podatkov za trajno shranjevanje podatkov, druga pa za dostavo podatkov v realnem času pametnim telefonom prek povezave Websocket. Idealna možnost za to vrsto povezave je izdajanje ukazov kolesu, ko napravi nista blizu druga drugi (povezava BT/Wi-Fi ni na voljo).
V tem primeru je Greyp razvil lasten mehanizem za obdelavo ukazov, ki sprejema sporočila iz pametnega telefona prek baze podatkov v realnem času. Ta mehanizem je del osrednjih aplikacijskih storitev (GVC), katerih naloga je prevajanje ukazov pametnega telefona v sporočila MQTT, ki se prenašajo na kolo prek posrednika IoT. Ko kolo prejme ukaz, ga obdela, izvede ustrezno dejanje in vrne odgovor v Firebase (pametni telefon).
Spremljanje
Nadzor parametrov
Skoraj vsak zaledni razvijalec rad ponoči spi, ne da bi vsakih 10 minut preverjal strežnike. To pomeni, da je treba v sistem uvesti avtomatizirane rešitve za spremljanje in alarmiranje. To pravilo je pomembno tudi za kolesarski ekosistem Greyp. Obstajajo tudi poznavalci dobrega spanca, zato podjetje uporablja dve rešitvi v oblaku: Amazon CloudWatch in jmxtrans.
CloudWatch je storitev spremljanja in vidnosti, ki zbira spremljanje in operativne podatke v obliki dnevnikov, meritev in dogodkov, kar vam pomaga pridobiti enoten pogled na aplikacije, storitve in vire AWS, ki se izvajajo na platformi AWS in na mestu uporabe. Z CloudWatch lahko preprosto zaznate nenormalno vedenje v svojih okoljih, nastavite opozorila, ustvarite skupne vizualizacije dnevnikov in meritev, izvedete avtomatizirana dejanja, odpravite težave in odkrijete uporabne vpoglede, ki pomagajo ohranjati nemoteno delovanje vaših aplikacij.
CloudWatch zbira uporabniške meritve in jih dostavlja na nadzorno ploščo. Tam so združeni s podatki, ki prihajajo iz drugih virov, ki jih upravlja Amazon. JVM prejema metrike prek končne točke JMX z uporabo "konektorja", imenovanega jmxtrans (ki ga gosti tudi kot vsebnik Docker znotraj ECS).
Drugi del, značilnosti
Kakšno električno kolo ste torej dobili? Električno gorsko kolo Greyp G6 je opremljeno s 36 V, 700 Wh litij-ionsko baterijo, ki jo napajajo celice LG. Namesto da bi skril baterijo, kot to počnejo številni proizvajalci e-koles, je Greyp odstranljivo baterijo postavil točno na sredino okvirja. G6 je opremljen z motorjem MPF z nazivno močjo 250 W (in obstaja tudi možnost 450 W).
Greyp G6 je gorsko kolo z zadnjim vzmetenjem Rockhox, ki je stisnjeno blizu zgornje cevi in pušča dovolj prostora za odstranljivo baterijo med voznikovimi koleni. Okvir je v stilu enduro in ponuja 150 mm hoda zahvaljujoč vzmetenju. Kabel in zavorne cevi so speljane znotraj okvirja. To zagotavlja estetski videz in zmanjšuje tveganje, da bi se ujeli na veje.
Okvir iz 100 % ogljikovih vlaken je posebej razvil Greyp z uporabo izkušenj, pridobljenih med ustvarjanjem električnega hiperšportnika Concept One.
Paket elektronike na Greyp G6 nadzira centralni obveščevalni modul (CIM) na steblu. Vključuje barvni zaslon, WiFi, Bluetooth, 4G povezljivost, žiroskop, priključek USB C, sprednjo kamero in vmesnik s kamero zadaj pod sedežem. Mimogrede, zadnja kamera . Širokokotne kamere (1080p 30 fps) so namenjene predvsem snemanju videa med potovanjem.
Primeri fotografij
Podjetje posebno pozornost namenja rešitvi eSTEM.
»Greyp eSTEM je osrednji pametni modul za kolo, ki nadzoruje dve kameri (spredaj in zadaj), spremlja srčni utrip kolesarja, ima vgrajen žiroskop, navigacijski sistem in eSIM, kar omogoča povezavo kadarkoli. Sistem e-koles uporablja pametni telefon kot uporabniški vmesnik, mobilna aplikacija pa ustvarja edinstveno uporabniško izkušnjo z različnimi novimi možnostmi, kot so daljinski preklop kolesa, zajem fotografij, besedilo kolesu in omejevanje moči.”
Na krmilu kolesa je poseben gumb »Share«. Če se med vašo vožnjo zgodi kaj zanimivega ali vznemirljivega, lahko pritisnete gumb in samodejno shranite zadnjih 15–30 sekund videoposnetka ter ga naložite na kolesarjev račun na družbenem omrežju. Na videoposnetku so lahko dodani tudi dodatni podatki. Na primer poraba energije kolesa, hitrost, čas potovanja itd.
Ko je telefon nameščen na kolesu v načinu armaturne plošče, lahko Greyp G6 poleg prikaza vaše trenutne hitrosti ali ravni baterije zagotovi obilo informacij. Tako lahko kolesar izbere katero koli točko na zemljevidu (na primer visok hrib), računalnik pa bo izračunal, ali je napolnjenost baterije dovolj za dosego vrha. Ali pa bo izračunal točko brez vrnitve, če nenadoma ne želite vrteti pedal na poti nazaj. Čeprav je pedala mogoče precej enostavno vrteti. Proizvajalec zagotavlja, da kolo ni težko (čeprav je njegova teža, odvisno od pogleda, 25 kg).
Greyp G6 je povsem mogoče dvigniti
Greyp G6 ima sistem proti kraji, ki je podoben od Tesle. To pomeni, da če se dotaknete parkiranega kolesa, bo to obvestilo lastnika in mu omogočilo dostop do kamere, da ugotovi, kdo se vrti okoli električnega kolesa. Voznik lahko nato na daljavo onemogoči kolo, da vsiljivcu prepreči odpeljati. In glede na to, da so te sisteme v Greypu razvijali že leta, je verjetno, da so se tega sistema dejansko domislili, preden ga je Tesla implementiral.
V prodaji je več modelov te serije: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 pospeši do 25 km/h (15,5 mph) in stane 6 evrov. G499 ima največjo hitrost 6.3 km/h (45 mph) in stane 28 evrov. Kaj je drugače pri modelu G7, ni jasno, vendar stane 499 evrov.
Kaj še lahko preberete na blogu?
→
→
→
→
→
Naročite se na našo -kanal, da ne zamudite naslednjega članka! Pišemo največ dvakrat na teden in samo poslovno.
Vir: www.habr.com