จักรยานไฟฟ้าอัจฉริยะถูกสร้างขึ้นได้อย่างไร

ในHabré พวกเขามักเขียนเกี่ยวกับการขนส่งด้วยไฟฟ้า และเกี่ยวกับจักรยาน แล้วก็เกี่ยวกับเอไอด้วย Cloud4Y ตัดสินใจรวมสามหัวข้อนี้เข้าด้วยกันโดยพูดถึงจักรยานไฟฟ้า "อัจฉริยะ" ที่ออนไลน์อยู่เสมอ เราจะพูดถึงรุ่น Greyp G6

เพื่อให้น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับคุณ เราได้แบ่งบทความนี้ออกเป็นสองส่วน ประการแรกเกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างอุปกรณ์ แพลตฟอร์ม และโปรโตคอลการสื่อสาร ประการที่สองคือข้อกำหนดทางเทคนิค คำอธิบายเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์และความสามารถของจักรยานยนต์

ส่วนที่หนึ่ง แบ็กเอนด์

Greyp Bikes เป็นผู้ผลิตจักรยานไฟฟ้าระดับพรีเมียมในโครเอเชีย ซึ่งเป็นเจ้าของโดย Rimac ผู้ผลิตซุปเปอร์คาร์ที่แปลกใหม่ในท้องถิ่น บริษัทสร้างจักรยานที่น่าสนใจอย่างแท้จริง เพียงแค่ดูรุ่นก่อนหน้า G12S แบบระบบกันสะเทือนคู่ มันเป็นอะไรบางอย่างระหว่างจักรยานไฟฟ้ากับมอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า เนื่องจากอุปกรณ์สามารถเร่งความเร็วได้ถึง 70 กม./ชม. มีมอเตอร์ทรงพลัง และวิ่งได้ 120 กม. ต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง

G6 ดูหรูหราและออฟโรดมากขึ้น แต่คุณสมบัติหลักของมันคือ "การเชื่อมต่อ" เกรย์พีไบค์ ก้าวสำคัญสู่การพัฒนา IoT ด้วยการนำเสนอจักรยานที่ "ออนไลน์" อยู่เสมอ แต่ก่อนอื่นเรามาพูดถึงวิธีการสร้างจักรยานไฟฟ้า "อัจฉริยะ" กันก่อน

การกำเนิดของความคิด

อุปกรณ์ต่าง ๆ จำนวนมากเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ทำไมจักรยานถึงแย่ลง? นั่นคือสาเหตุที่ Greyp Bikes เกิดแนวคิดที่กลายมาเป็น G6 จักรยานคันนี้เชื่อมต่ออยู่ตลอดเวลา เซิร์ฟเวอร์คลาวด์. ผู้ให้บริการมือถือเป็นผู้ทำการเชื่อมต่อ และ eSIM จะถูกเย็บเข้ากับจักรยานโดยตรง และเปิดโอกาสที่น่าสนใจมากมายให้กับทั้งนักกีฬาและผู้ชื่นชอบการปั่นจักรยานทั่วไป

เวที

เมื่อสร้างแพลตฟอร์มสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรม จำเป็นต้องคำนึงถึงความแตกต่างหลายประการ ดังนั้นการเลือกแพลตฟอร์มคลาวด์เพื่อโฮสต์และดำเนินการบริการทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับจักรยานไฟฟ้าสมัยใหม่จึงเป็นเรื่องที่สำคัญมาก บริษัทเลือก Amazon Web Services (AWS) ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการที่ Greyp Bikes มีประสบการณ์ในการให้บริการอยู่แล้ว ส่วนหนึ่ง - เนื่องจากความนิยม การกระจายอย่างกว้างขวางในหมู่นักพัฒนาทั่วโลก และทัศนคติที่ดีต่อ Java / JVM (ใช่ พวกเขาใช้ใน Greyp Bikes อย่างแข็งขัน)

AWS มีโบรกเกอร์ IoT MQTT ที่ดี (Cloud4Y เขียนเกี่ยวกับโปรโตคอล ก่อน) เหมาะสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับจักรยานของคุณอย่างง่ายดาย จริงอยู่ที่จำเป็นต้องสร้างการเชื่อมต่อกับแอปพลิเคชันสมาร์ทโฟน มีความพยายามที่จะดำเนินการนี้ด้วยตนเองโดยใช้ Websockets แต่ต่อมาบริษัทตัดสินใจที่จะไม่สร้างวงล้อขึ้นมาใหม่และเปลี่ยนไปใช้แพลตฟอร์ม Google Firebase ซึ่งนักพัฒนามือถือใช้กันอย่างแพร่หลาย นับตั้งแต่เริ่มต้นการพัฒนา สถาปัตยกรรมระบบได้รับการปรับปรุงและเปลี่ยนแปลงมากมาย หน้าตาประมาณนี้ครับ:

กองเทคโนโลยี

การดำเนินงาน

บริษัทได้จัดให้มีวิธีการเข้าสู่ระบบ XNUMX วิธี แต่ละรายการมีการใช้งานแยกกัน โดยมีเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสำหรับกรณีการใช้งาน

จากจักรยานสู่สมาร์ทโฟน

สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาเมื่อสร้างจุดเริ่มต้นระบบคือโปรโตคอลการสื่อสารที่จะใช้ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว บริษัทเลือก MQTT เนื่องจากมีลักษณะที่มีน้ำหนักเบา โปรโตคอลนี้ดีในแง่ของปริมาณงาน ทำงานได้ดีกับการเชื่อมต่อที่อาจไม่น่าเชื่อถือ และประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับจักรยานไฟฟ้า Greyp

จำเป็นต้องใช้นายหน้า MQTT เพื่อโหลดข้อมูลทั้งหมดที่มาจากจักรยานยนต์ ภายในเครือข่าย AWS คือ Lambda ซึ่งจะอ่านข้อมูลไบนารีที่โบรกเกอร์ MQTT ให้มา แยกวิเคราะห์ และส่งไปยัง Apache Kafka เพื่อประมวลผลต่อไป

Apache Kafka เป็นแกนหลักของระบบ ข้อมูลทั้งหมดจะต้องผ่านมันเพื่อไปถึงจุดหมายปลายทางสุดท้าย ปัจจุบันแกนของระบบมีเอเจนต์หลายตัว สิ่งที่สำคัญที่สุดคือข้อมูลที่รวบรวมข้อมูลและถ่ายโอนไปยังห้องเย็น InfluxDB อีกอันจะถ่ายโอนข้อมูลไปยังฐานข้อมูล Firebase Realtime ทำให้สามารถใช้งานได้กับแอปพลิเคชันสมาร์ทโฟน นี่คือจุดที่ Apache Kafka เข้ามามีบทบาทจริงๆ - ห้องเย็น (InfluxDB) จัดเก็บข้อมูลทั้งหมดที่มาจากจักรยานยนต์และ Firebase สามารถรับข้อมูลล่าสุด (เช่น ตัวชี้วัดแบบเรียลไทม์ - ความเร็วปัจจุบัน)

Kafka ช่วยให้คุณรับข้อความด้วยความเร็วที่แตกต่างกันและส่งไปยัง Firebase เกือบจะในทันที (สำหรับแสดงในแอปพลิเคชันบนสมาร์ทโฟน) และถ่ายโอนไปยัง InfluxDB ในท้ายที่สุด (สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูล สถิติ และการตรวจสอบ)

การใช้ Kafka ยังช่วยให้คุณสามารถปรับขนาดในแนวนอนเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อตัวแทนอื่นๆ ที่สามารถประมวลผลข้อมูลขาเข้าตามจังหวะของตนเองและตามกรณีการใช้งานของตนเอง (เช่น การแข่งขันระหว่างกลุ่มจักรยาน) นั่นคือการแก้ปัญหาช่วยให้นักปั่นจักรยานแข่งขันกันในลักษณะต่างๆ ที่หลากหลาย เช่น ความเร็วสูงสุด การกระโดดสูงสุด ประสิทธิภาพสูงสุด เป็นต้น

บริการทั้งหมด (เรียกว่า "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) ใช้งานเป็นหลักใน Spring Boot และ Java แม้ว่าจะใช้ภาษาอื่นด้วยก็ตาม แต่ละบิลด์จะถูกรวมไว้ในอิมเมจ Docker ที่โฮสต์อยู่ในพื้นที่เก็บข้อมูล ECR ซึ่งเปิดใช้งานและควบคุมโดย Amazon ECS แม้ว่า NoSQL จะค่อนข้างสะดวกและได้รับความนิยมในหลายกรณี แต่ Firebase ไม่สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดของ Greyp ได้เสมอไป ดังนั้นบริษัทจึงใช้ MySQL (ใน RDS) สำหรับการสืบค้นเฉพาะกิจ (Firebase ใช้แผนผัง JSON ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าใน ในบางกรณี) และจัดเก็บข้อมูลเฉพาะ พื้นที่จัดเก็บข้อมูลอื่นที่ใช้คือ Amazon S3 ซึ่งรับประกันความปลอดภัยของข้อมูลที่รวบรวม

จากสมาร์ทโฟนสู่จักรยาน

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว การสื่อสารกับสมาร์ทโฟนนั้นถูกสร้างขึ้นผ่าน Firebase แพลตฟอร์มนี้ใช้เพื่อตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้แอปพลิเคชันและส่วนของฐานข้อมูลแบบเรียลไทม์ ในความเป็นจริง Firebase เป็นการผสมผสานระหว่างสองสิ่ง: หนึ่งคือฐานข้อมูลสำหรับการจัดเก็บข้อมูลถาวร และอีกอันสำหรับการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ไปยังสมาร์ทโฟนผ่านการเชื่อมต่อ Websocket ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อประเภทนี้คือการออกคำสั่งไปยังจักรยานยนต์เมื่ออุปกรณ์ไม่ได้อยู่ใกล้กัน (ไม่มีการเชื่อมต่อ BT/Wi-Fi)

ในกรณีนี้ Greyp ได้พัฒนากลไกการประมวลผลคำสั่งของตนเอง ซึ่งรับข้อความจากสมาร์ทโฟนผ่านฐานข้อมูลในโหมดเรียลไทม์ กลไกนี้เป็นส่วนหนึ่งของบริการแอปพลิเคชันหลัก (GVC) ซึ่งมีหน้าที่แปลคำสั่งสมาร์ทโฟนเป็นข้อความ MQTT ที่ส่งไปยังมอเตอร์ไซค์ผ่านนายหน้า IoT เมื่อจักรยานยนต์ได้รับคำสั่ง มันจะประมวลผล ดำเนินการที่เหมาะสม และส่งคืนการตอบสนองต่อ Firebase (สมาร์ทโฟน)

การตรวจสอบ

การควบคุมพารามิเตอร์

นักพัฒนาแบ็กเอนด์เกือบทุกคนชอบนอนตอนกลางคืนโดยไม่ต้องตรวจสอบเซิร์ฟเวอร์ทุกๆ 10 นาที ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้โซลูชันการตรวจสอบและแจ้งเตือนอัตโนมัติในระบบ กฎนี้ยังเกี่ยวข้องกับระบบนิเวศการปั่นจักรยานของ Greyp ด้วย นอกจากนี้ยังมีผู้ที่ชื่นชอบการนอนหลับสบาย ดังนั้นบริษัทจึงใช้โซลูชันคลาวด์สองรายการ: Amazon CloudWatch และ jmxtrans

CloudWatch เป็นบริการตรวจสอบและมองเห็นที่รวบรวมข้อมูลการตรวจสอบและการดำเนินงานในรูปแบบของบันทึก ตัววัด และเหตุการณ์ ช่วยให้คุณได้รับมุมมองแบบรวมของแอปพลิเคชัน บริการ และทรัพยากรของ AWS ที่ทำงานบนแพลตฟอร์ม AWS และในองค์กร ด้วย CloudWatch คุณสามารถตรวจจับพฤติกรรมที่ผิดปกติในสภาพแวดล้อมของคุณ ตั้งค่าการแจ้งเตือน สร้างการแสดงภาพบันทึกและตัววัดทั่วไป ดำเนินการอัตโนมัติ แก้ไขปัญหา และค้นพบข้อมูลเชิงลึกที่สามารถดำเนินการได้ ซึ่งช่วยให้แอปพลิเคชันของคุณทำงานได้อย่างราบรื่น

CloudWatch รวบรวมตัววัดผู้ใช้และส่งไปยังแดชบอร์ด โดยจะรวมกับข้อมูลที่มาจากทรัพยากรอื่นๆ ที่ Amazon จัดการ JVM รับตัววัดผ่านตำแหน่งข้อมูล JMX โดยใช้ "ตัวเชื่อมต่อ" ที่เรียกว่า jmxtrans (ยังโฮสต์เป็นคอนเทนเนอร์ Docker ภายใน ECS)

ส่วนที่ XNUMX คุณลักษณะ

แล้วคุณล่ะได้จักรยานไฟฟ้าแบบไหน? จักรยานเสือภูเขาไฟฟ้า Greyp G6 มาพร้อมกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 36V, 700 Wh ที่ขับเคลื่อนโดยเซลล์ LG แทนที่จะซ่อนแบตเตอรี่เหมือนที่ผู้ผลิต e-bike หลายรายทำ Greyp วางแบตเตอรี่แบบถอดได้ไว้ตรงกลางเฟรม G6 มาพร้อมกับมอเตอร์ MPF ที่มีกำลังไฟ 250 W (และยังมีตัวเลือก 450 W)

Greyp G6 เป็นจักรยานเสือภูเขาที่มีระบบกันสะเทือนหลัง Rockhox ซ่อนตัวอยู่ใกล้กับท่อบนและเหลือพื้นที่มากมายสำหรับแบตเตอรี่แบบถอดได้ระหว่างเข่าของผู้ขับขี่ เฟรมเป็นแบบเอนดูโรและมีระยะยุบตัว 150 มม. ด้วยระบบกันสะเทือน สายเคเบิลและสายเบรกถูกเดินไว้ภายในเฟรม ช่วยให้มั่นใจได้ถึงรูปลักษณ์ที่สวยงามและลดความเสี่ยงที่จะติดกิ่งไม้

เฟรมคาร์บอนไฟเบอร์ 100% ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษโดย Greyp โดยใช้ประสบการณ์ที่ได้รับระหว่างการสร้างไฮเปอร์คาร์ไฟฟ้า Concept One

ชุดอิเล็กทรอนิกส์ของ Greyp G6 ได้รับการควบคุมโดยโมดูลอัจฉริยะส่วนกลาง (CIM) บนก้าน ประกอบด้วยจอสี, WiFi, บลูทูธ, การเชื่อมต่อ 4G, ไจโรสโคป, ขั้วต่อ USB C, กล้องหน้า และอินเทอร์เฟซพร้อมกล้องใต้อานด้านหลัง อีกอย่างกล้องหลัง ล้อมรอบด้วยไฟ LED 4 ดวง. กล้องมุมกว้าง (1080p 30 fps) ได้รับการออกแบบมาเพื่อถ่ายวิดีโอขณะเดินทางเป็นหลัก

ตัวอย่างภาพถ่าย





บริษัทให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับโซลูชั่น eSTEM

“Greyp eSTEM เป็นโมดูลอัจฉริยะส่วนกลางสำหรับจักรยานยนต์ที่ควบคุมกล้องสองตัว (ด้านหน้าและด้านหลัง) ติดตามอัตราการเต้นของหัวใจของผู้ขับขี่ มีไจโรสโคปในตัว ระบบนำทาง และ eSIM ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อได้ตลอดเวลา ระบบ e-bike ใช้สมาร์ทโฟนเป็นอินเทอร์เฟซผู้ใช้ และแอปมือถือสร้างประสบการณ์ผู้ใช้ที่ไม่เหมือนใครด้วยตัวเลือกใหม่ๆ มากมาย เช่น สวิตช์จักรยานระยะไกล จับภาพ ข้อความเป็นจักรยาน และการจำกัดกำลัง”

มีปุ่ม “แชร์” พิเศษบนแฮนด์ของจักรยานยนต์ หากมีสิ่งที่น่าสนใจหรือน่าตื่นเต้นเกิดขึ้นระหว่างการปั่น คุณสามารถกดปุ่มและบันทึกวิดีโอช่วง 15-30 วินาทีสุดท้ายโดยอัตโนมัติและอัปโหลดไปยังบัญชีโซเชียลมีเดียของนักปั่นจักรยาน ข้อมูลเพิ่มเติมอาจถูกซ้อนทับบนวิดีโอ เช่น การใช้พลังงาน ความเร็ว เวลาในการเดินทาง เป็นต้น

เมื่อโทรศัพท์ติดตั้งอยู่บนจักรยานยนต์ในโหมดแดชบอร์ด Greyp G6 จึงสามารถให้ข้อมูลมากมายนอกเหนือจากการแสดงความเร็วปัจจุบันหรือระดับแบตเตอรี่ของคุณ ดังนั้นนักปั่นจักรยานสามารถเลือกจุดใดก็ได้บนแผนที่ (เช่น เนินเขาสูง) และคอมพิวเตอร์จะคำนวณว่าประจุแบตเตอรี่เพียงพอที่จะไปถึงจุดสูงสุดหรือไม่ หรือจะคำนวณจุดกลับตัวไม่ได้หากจู่ๆไม่อยากเหยียบทางกลับ แม้ว่าแป้นเหยียบจะหมุนได้ค่อนข้างง่ายก็ตาม ผู้ผลิตรับรองว่าจักรยานไม่หนัก (แม้ว่าจะหนัก 25 กก. ขึ้นอยู่กับว่าคุณมองอย่างไร)

Greyp G6 ค่อนข้างสามารถยกได้

Greyp G6 มีระบบกันขโมยที่คล้ายคลึงกัน โหมดยาม จากเทสลา นั่นคือหากคุณสัมผัสจักรยานที่จอดอยู่ ระบบจะแจ้งให้เจ้าของทราบและอนุญาตให้เขาเข้าถึงกล้องเพื่อดูว่าใครกำลังหมุนจักรยานไฟฟ้าอยู่ ผู้ขับขี่สามารถเลือกที่จะปิดการใช้งานจักรยานยนต์จากระยะไกลเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้บุกรุกขับรถออกไปได้ และเนื่องจากระบบเหล่านี้ได้รับการพัฒนาที่ Greyp มาหลายปีแล้ว จึงมีแนวโน้มว่าระบบเหล่านี้จะเกิดขึ้นจริงก่อนที่ Tesla จะนำไปใช้จริง

ซีรีย์นี้ลดราคาหลายรุ่น: G6.1, G6.2, G6.3 G6.1 เร่งความเร็วได้ถึง 25 กม./ชม. (15,5 ไมล์ต่อชั่วโมง) และราคา 6 ยูโร G499 มีความเร็วสูงสุด 6.3 กม./ชม. (45 ไมล์ต่อชั่วโมง) และราคา 28 ยูโร ความแตกต่างในรุ่น G7 นั้นยังไม่ชัดเจน แต่มีราคาอยู่ที่ 499 ยูโร

คุณสามารถอ่านอะไรได้อีกในบล็อก คลาวด์4วาย

→ เส้นทางของปัญญาประดิษฐ์จากแนวคิดที่ยอดเยี่ยมสู่อุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์
→ 4 วิธีในการบันทึกข้อมูลสำรองบนคลาวด์
→ การตั้งค่าระดับบนสุดใน GNU/Linux
→ ฤดูร้อนใกล้จะจบลงแล้ว แทบไม่เหลือข้อมูลที่รั่วไหล
→ IoT หมอกและเมฆ: มาพูดถึงเทคโนโลยีกันดีกว่า?

สมัครสมาชิกของเรา Telegram-channel เพื่อให้คุณไม่พลาดบทความถัดไป! เราเขียนไม่เกินสัปดาห์ละสองครั้งและเขียนเกี่ยวกับธุรกิจเท่านั้น

ที่มา: will.com