Paano nilikha ang isang matalinong electric bike

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike
Sa Habré madalas silang sumulat tungkol sa electric transport. At tungkol sa mga bisikleta. At tungkol din sa AI. Nagpasya ang Cloud4Y na pagsamahin ang tatlong paksang ito sa pamamagitan ng pakikipag-usap tungkol sa isang "matalinong" electric bike na palaging online. Pag-uusapan natin ang tungkol sa modelo ng Greyp G6.

Upang gawin itong mas kawili-wili para sa iyo, hinati namin ang artikulo sa dalawang bahagi. Ang una ay nakatuon sa proseso ng paglikha ng isang aparato, platform at mga protocol ng komunikasyon. Ang pangalawa ay ang mga teknikal na pagtutukoy, isang paglalarawan ng hardware at mga kakayahan ng bike.

Unang bahagi, backend

Ang Greyp Bikes ay isang Croatian na manufacturer ng mga premium na electric bicycle, na pag-aari ng lokal na exotic na supercar manufacturer na Rimac. Ang kumpanya ay lumilikha ng tunay na kawili-wiling mga bisikleta. Tingnan lamang ang nakaraang modelo, ang dual-suspension G12S. Ito ay isang bagay sa pagitan ng isang de-kuryenteng bisikleta at isang de-koryenteng motorsiklo, dahil ang aparato ay maaaring bumilis sa 70 km / h, may isang malakas na motor at tumakbo ng 120 km sa isang solong singil.

Ang G6 ay naging mas elegante at off-road, ngunit ang pangunahing tampok nito ay "pagkakakonekta." Mga Greyp na Bike gumawa ng mahalagang hakbang patungo sa pagpapaunlad ng IoT sa pamamagitan ng pag-aalok ng bisikleta na palaging “online”. Ngunit pag-usapan muna natin kung paano nilikha ang "matalinong" electric bike sa unang lugar.

Kapanganakan ng isang ideya

Isang malaking bilang ng iba't ibang device ang kumokonekta sa Internet. Bakit mas malala ang mga bisikleta? Iyan ay kung paano naisip ng Greyp Bikes ang ideya na naging G6. Sa anumang oras, nakakonekta ang bike na ito cloud server. Ang mobile operator ay nagbibigay ng koneksyon, at ang eSIM ay natahi nang direkta sa bike. At ito ay nagbubukas ng maraming kawili-wiling mga pagkakataon para sa parehong mga atleta at ordinaryong mga mahilig sa pagbibisikleta.

Platform

Kapag lumilikha ng isang platform para sa isang makabagong produkto, maraming mga nuances ang kailangang isaalang-alang. Samakatuwid, ang pagpili ng cloud platform upang mag-host at magpatakbo ng lahat ng mga serbisyong kinakailangan ng isang modernong electric bicycle ay isang napakahalagang isyu. Pinili ng kumpanya ang Amazon Web Services (AWS). Ito ay bahagyang dahil sa katotohanan na ang Greyp Bikes ay mayroon nang karanasan sa serbisyo. Bahagyang - dahil sa katanyagan nito, malawak na pamamahagi sa mga developer sa buong mundo at magandang saloobin sa Java / JVM (oo, aktibong ginagamit ang mga ito sa Greyp Bikes).

Ang AWS ay may magandang IoT MQTT broker (Sumulat si Cloud4Y tungkol sa mga protocol mas maaga), perpekto para sa madaling pagpapalitan ng data sa iyong bike. Totoo, kinakailangan na kahit papaano ay magtatag ng isang koneksyon sa application ng smartphone. May mga pagtatangka na ipatupad ito nang mag-isa gamit ang Websockets, ngunit kalaunan ay nagpasya ang kumpanya na huwag muling likhain ang gulong at lumipat sa Google Firebase platform, na malawakang ginagamit ng mga mobile developer. Mula sa simula ng pag-unlad, ang arkitektura ng system ay sumailalim sa maraming mga pagpapabuti at pagbabago. Ito ay halos kung ano ang hitsura nito ngayon:

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike
Tech stack

Pagpapatupad

Ang kumpanya ay nagbigay ng dalawang paraan upang mag-log in sa system. Ang bawat isa sa kanila ay ipinatupad nang hiwalay, na may iba't ibang mga teknolohiya para sa kaso ng paggamit nito.

Mula sa bike hanggang sa smartphone

Ang unang bagay na dapat isaalang-alang kapag lumilikha ng isang entry point ng system ay kung ano ang gagamiting protocol ng komunikasyon. Tulad ng nabanggit na, pinili ng kumpanya ang MQTT dahil sa magaan na katangian nito. Ang protocol ay mabuti sa mga tuntunin ng throughput, gumagana nang maayos sa mga potensyal na hindi mapagkakatiwalaang koneksyon, at nakakatipid ng lakas ng baterya, na lalong mahalaga para sa Greyp electric bike.

Ang MQTT broker na ginamit ay kinakailangang i-load ang lahat ng data na nagmumula sa bike. Sa loob ng AWS network ay ang Lambda, na nagbabasa ng binary data na ibinigay ng MQTT broker, nag-parse nito, at naghahatid nito sa Apache Kafka para sa karagdagang pagproseso.

Ang Apache Kafka ay ang core ng system. Ang lahat ng data ay dapat dumaan dito upang maabot ang huling destinasyon nito. Sa kasalukuyan, ang system core ay may ilang mga ahente. Ang pinakamahalaga ay ang nangongolekta ng data at naglilipat nito sa cold storage ng InfluxDB. Ang isa pa ay naglilipat ng data sa Firebase Realtime database, ginagawa itong available sa mga smartphone application. Dito talaga pumapasok ang Apache Kafka - iniimbak ng cold storage (InfluxDB) ang lahat ng data na nagmumula sa bike at maaaring makakuha ang Firebase ng up-to-date na impormasyon (hal. real-time na mga sukatan - kasalukuyang bilis).

Binibigyang-daan ka ng Kafka na makatanggap ng mga mensahe sa iba't ibang bilis at maihatid ang mga ito halos kaagad sa Firebase (para ipakita sa isang application sa isang smartphone) at sa huli ay ilipat ang mga ito sa InfluxDB (para sa pagsusuri ng data, istatistika, pagsubaybay).

Ang paggamit ng Kafka ay nagbibigay-daan din sa iyo na i-scale nang pahalang habang tumataas ang load, pati na rin ikonekta ang iba pang mga ahente na maaaring magproseso ng papasok na data sa kanilang sariling bilis at para sa kanilang sariling kaso ng paggamit (tulad ng isang karera sa pagitan ng isang pangkat ng mga bisikleta). Iyon ay, ang solusyon ay nagpapahintulot sa mga siklista na makipagkumpitensya sa isa't isa sa iba't ibang mga katangian. Halimbawa, maximum na bilis, maximum jump, maximum performance, atbp.

Ang lahat ng mga serbisyo (tinatawag na "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) ay pangunahing ipinapatupad sa Spring Boot at Java, bagama't ginagamit din ang ibang mga wika. Ang bawat build ay naka-package sa isang Docker na imahe na naka-host sa ECR repository, inilunsad at inayos ng Amazon ECS. Bagama't medyo maginhawa at sikat ang NoSQL para sa ilang mga kaso, hindi palaging matutugunan ng Firebase ang lahat ng pangangailangan ng Greyp, kaya gumagamit din ang kumpanya ng MySQL (sa RDS) para sa mga ad-hoc na query (gumagamit ang Firebase ng JSON tree, na mas mahusay sa ilang mga kaso) at pag-iimbak ng partikular na data. Ang isa pang storage na ginamit ay ang Amazon S3, na nagsisiguro ng seguridad ng mga nakolektang data.

Mula sa smartphone hanggang bike

Gaya ng nasabi na namin, ang komunikasyon sa mga smartphone ay naitatag sa pamamagitan ng Firebase. Ang platform ay ginagamit upang patotohanan ang mga gumagamit ng application at ang kanilang piraso ng database sa real time. Sa katunayan, ang Firebase ay isang kumbinasyon ng dalawang bagay: ang isa ay isang database para sa patuloy na pag-iimbak ng data, at ang isa ay para sa paghahatid ng real-time na data sa mga smartphone sa pamamagitan ng koneksyon sa Websocket. Ang mainam na opsyon para sa ganitong uri ng koneksyon ay ang mag-isyu ng mga utos sa bike kapag ang mga device ay hindi malapit sa isa't isa (walang available na koneksyon sa BT/Wi-Fi).

Sa kasong ito, nakabuo ang Greyp ng sarili nilang mekanismo sa pagpoproseso ng command, na tumatanggap ng mga mensahe mula sa smartphone sa pamamagitan ng database sa real-time na mode. Ang mekanismong ito ay bahagi ng mga pangunahing serbisyo ng aplikasyon (GVC), na ang trabaho ay isalin ang mga command ng smartphone sa mga mensahe ng MQTT na ipinadala sa bike sa pamamagitan ng isang IoT broker. Kapag nakatanggap ng command ang bike, pinoproseso nito ito, nagsasagawa ng naaangkop na pagkilos, at nagbabalik ng tugon sa Firebase (smartphone).

Pagsubaybay

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike
Kontrol ng parameter

Halos bawat backend developer ay gustong matulog sa gabi nang hindi sinusuri ang mga server tuwing 10 minuto. Nangangahulugan ito na kinakailangan na ipatupad ang awtomatikong pagsubaybay at mga solusyon sa pag-alerto sa system. May kaugnayan din ang panuntunang ito para sa Greyp cycling ecosystem. Mayroon ding mga connoisseurs ng isang magandang pagtulog sa gabi, kaya ang kumpanya ay gumagamit ng dalawang solusyon sa ulap: Amazon CloudWatch at jmxtrans.

Ang CloudWatch ay isang serbisyo sa pagsubaybay at visibility na nangongolekta ng data ng pagsubaybay at pagpapatakbo sa anyo ng mga log, sukatan, at kaganapan, na tumutulong sa iyong magkaroon ng pinag-isang view ng mga application, serbisyo, at mapagkukunan ng AWS na tumatakbo sa AWS platform at on-premise. Sa CloudWatch, madali mong matutukoy ang maanomalyang gawi sa iyong mga kapaligiran, magtakda ng mga alerto, lumikha ng mga karaniwang visualization ng mga log at sukatan, magsagawa ng mga awtomatikong pagkilos, mag-troubleshoot ng mga problema, at tumuklas ng mga naaaksyunan na insight na makakatulong na mapanatiling maayos ang pagtakbo ng iyong mga application.

Kinokolekta ng CloudWatch ang mga sukatan ng user at inihahatid ang mga ito sa isang dashboard. Doon, ito ay pinagsama sa data na nagmumula sa iba pang mga mapagkukunang pinamamahalaan ng Amazon. Ang JVM ay tumatanggap ng mga sukatan sa pamamagitan ng isang JMX endpoint gamit ang isang "konektor" na tinatawag na jmxtrans (na naka-host din bilang isang Docker container sa loob ng ECS).

Ikalawang bahagi, mga katangian

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike

Kaya anong uri ng electric bike ang natapos mo? Ang Greyp G6 electric mountain bike ay nilagyan ng 36V, 700 Wh lithium-ion na baterya na pinapagana ng mga LG cell. Sa halip na itago ang baterya tulad ng ginagawa ng maraming e-bike manufacturer, inilagay ni Greyp ang naaalis na baterya sa gitna mismo ng frame. Ang G6 ay nilagyan ng isang MPF ​​motor na may na-rate na kapangyarihan na 250 W (at mayroon ding opsyon na 450 W).

Ang Greyp G6 ay isang mountain bike na nagtatampok ng Rockhox rear suspension, nakasukbit malapit sa tuktok na tubo at nag-iiwan ng maraming puwang para sa isang naaalis na baterya sa pagitan ng mga tuhod ng rider. Ang frame ay enduro-style at nag-aalok ng 150mm ng paglalakbay salamat sa suspensyon. Ang mga linya ng kable at preno ay niruruta sa loob ng frame. Tinitiyak nito ang isang aesthetic na hitsura at binabawasan ang panganib na mahuli sa mga sanga.

Ang 100% carbon fiber frame ay espesyal na binuo ng Greyp gamit ang karanasang natamo sa paggawa ng Concept One electric hypercar.

Ang electronics suite sa Greyp G6 ay kinokontrol ng isang central intelligence module (CIM) sa stem. May kasama itong color display, WiFi, Bluetooth, 4G connectivity, gyroscope, USB C connector, front-facing camera, pati na rin interface na may rear under-saddle camera. Sa pamamagitan ng paraan, ang rear camera napapalibutan ng 4 na LEDs. Ang mga wide-angle na camera (1080p 30 fps) ay pangunahing idinisenyo para sa pagkuha ng video habang naglalakbay.

Mga halimbawa ng larawanPaano nilikha ang isang matalinong electric bike

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike

Ang kumpanya ay nagbibigay ng espesyal na pansin sa solusyon ng eSTEM.

“Ang Greyp eSTEM ay isang central smart module para sa bike na kumokontrol sa dalawang camera (harap at likuran), sinusubaybayan ang tibok ng puso ng rider, may built-in na gyroscope, navigation system at eSIM, na nagpapahintulot na ito ay konektado anumang oras. Ginagamit ng e-bike system ang smartphone bilang user interface at ang mobile app ay lumilikha ng kakaibang karanasan ng user na may iba't ibang bagong opsyon tulad ng remote bike switch, photo capture, text to bike at power limiting."

Mayroong espesyal na pindutang "Ibahagi" sa mga manibela ng bisikleta. Kung may nangyaring kawili-wili o kapana-panabik sa iyong biyahe, maaari mong pindutin ang isang button at awtomatikong i-save ang huling 15-30 segundo ng video at i-upload ito sa social media account ng siklista. Ang karagdagang data ay maaari ding i-superimpose sa video. Halimbawa, ang pagkonsumo ng enerhiya ng bike, bilis, oras ng paglalakbay, atbp.

Gamit ang telepono na naka-mount sa bike sa dashboard mode, ang Greyp G6 ay makakapagbigay ng maraming impormasyon na higit pa sa pagpapakita ng iyong kasalukuyang bilis o antas ng baterya. Kaya, ang isang siklista ay maaaring pumili ng anumang punto sa mapa (halimbawa, isang mataas na burol), at kakalkulahin ng computer kung ang singil ng baterya ay sapat upang maabot ang tuktok. O kakalkulahin nito ang punto ng walang pagbabalik, kung biglang ayaw mong mag-pedal sa daan pabalik. Bagama't ang mga pedal ay madaling maiikot. Tinitiyak ng tagagawa na ang bike ay hindi mabigat (bagaman depende sa kung paano mo ito tinitingnan, ang bigat nito ay 25 kg).

Paano nilikha ang isang matalinong electric bike
Posibleng iangat ang Greyp G6

Ang Greyp G6 ay may anti-theft system na katulad ng Sentry Mode mula sa Tesla. Ibig sabihin, kung hinawakan mo ang isang nakaparadang bisikleta, aabisuhan nito ang may-ari at bibigyan siya ng access sa camera para malaman kung sino ang umiikot sa electric bike. Pagkatapos ay mapipili ng driver na malayuang huwag paganahin ang bike upang maiwasan ang nanghihimasok sa pagmamaneho. At dahil ang mga system na ito ay nasa pagbuo sa Greyp sa loob ng maraming taon, malamang na sila talaga ang nakabuo ng sistemang ito bago ito ipinatupad ni Tesla.

Mayroong ilang mga modelo ng seryeng ito na ibinebenta: G6.1, G6.2, G6.3. Ang G6.1 ay bumibilis sa 25 km/h (15,5 mph) at nagkakahalaga ng €6. Ang G499 ay may pinakamataas na bilis na 6.3 km/h (45 mph) at nagkakahalaga ng €28. Ano ang naiiba sa modelong G7 ay hindi malinaw, ngunit nagkakahalaga ito ng 499 euro.

Ano pa ang mababasa mo sa blog? Cloud4Y

Ang landas ng artificial intelligence mula sa isang kamangha-manghang ideya patungo sa industriyang pang-agham
4 na paraan para makatipid sa cloud backups
Pagse-set up sa tuktok sa GNU/Linux
Malapit nang matapos ang summer. Halos walang natitira na data
IoT, fog at clouds: pag-usapan natin ang teknolohiya?

Mag-subscribe sa aming Telegrama-channel, para hindi makaligtaan ang susunod na artikulo! Nagsusulat kami ng hindi hihigit sa dalawang beses sa isang linggo at sa negosyo lamang.

Pinagmulan: www.habr.com

Magdagdag ng komento