Cara membuat sepeda listrik yang pintar

Di Habré sering menulis tentang transportasi listrik. Dan tentang sepeda. Dan juga tentang AI. Cloud4Y memutuskan untuk menggabungkan ketiga topik ini, berbicara tentang sepeda listrik "pintar", yang selalu online. Ini akan tentang model Greyp G6.

Untuk membuatnya lebih menarik, kami membagi artikel menjadi dua bagian. Yang pertama dikhususkan untuk proses menciptakan perangkat, platform dan protokol komunikasi. Yang kedua adalah spesifikasi teknis, deskripsi pengisian dan kemampuan motor.

Bagian satu, backend

Greyp Bikes adalah produsen sepeda listrik premium Kroasia yang dimiliki oleh produsen supercar eksotis lokal Rimac. Perusahaan menciptakan sepeda yang benar-benar menarik. Yang hanya model sebelumnya, G12S dua suspensi. Itu adalah sesuatu antara sepeda listrik dan sepeda motor listrik, karena perangkat dapat berakselerasi hingga 70 km / jam, memiliki motor yang kuat dan berlari 120 km dengan sekali pengisian daya.

G6 ternyata lebih elegan dan off-road, tetapi fitur utamanya adalah "konektivitas". Greyp Bikes mengambil langkah penting menuju pengembangan IoT, menawarkan sepeda yang selalu "online". Tapi mari kita bicara lebih dulu tentang bagaimana sepeda listrik "pintar" diciptakan.

Lahirnya sebuah ide

Sejumlah besar perangkat yang berbeda terhubung ke Internet. Mengapa sepeda lebih buruk? Jadi di Greyp Bikes muncul ide yang berubah menjadi G6. Pada waktu tertentu, motor ini memelihara koneksi ke server cloud . Operator seluler menyediakan komunikasi, dan eSIM dijahit langsung ke sepeda. Dan ini membuka banyak peluang menarik bagi atlet dan penggemar bersepeda biasa.

Platform

Saat membuat platform untuk produk inovatif, Anda perlu mempertimbangkan banyak nuansa. Oleh karena itu, pilihan platform cloud untuk hosting dan meluncurkan semua layanan yang dibutuhkan oleh sepeda listrik modern adalah masalah yang sangat penting. Perusahaan memilih untuk Amazon Web Services (AWS). Ini sebagian karena fakta bahwa Greyp Bikes sudah memiliki pengalaman dengan layanan ini. Sebagian - karena popularitasnya, distribusi yang luas di antara pengembang di seluruh dunia dan sikap yang baik terhadap Java / JVM (ya, mereka secara aktif digunakan dalam Greyp Bikes).

AWS memiliki broker IoT MQTT yang baik ( Cloud4Y menulis tentang protokol sebelumnya ), ideal untuk mudah bertukar data dengan sepeda. Benar, itu perlu untuk entah bagaimana membuat koneksi dengan aplikasi untuk smartphone. Ada upaya untuk mengimplementasikan ini sendiri menggunakan Websockets, tetapi kemudian perusahaan memutuskan untuk tidak menemukan kembali roda dan beralih ke platform Google Firebase, yang banyak digunakan oleh pengembang seluler. Sejak awal pengembangan, arsitektur sistem telah mengalami banyak perbaikan dan perubahan. Ini terlihat seperti ini sekarang:


Tumpukan teknis

Implementasi

Perusahaan telah menyediakan dua cara untuk memasuki sistem. Masing-masing diimplementasikan secara terpisah, dengan berbagai teknologi untuk kasus penggunaannya.

Dari sepeda ke smartphone

Hal pertama yang harus dipertimbangkan ketika membuat titik masuk ke sistem adalah protokol komunikasi mana yang digunakan. Seperti yang telah disebutkan, perusahaan memilih MQTT karena "karakter" yang ringan. Protokolnya bagus dalam hal bandwidth, berfungsi baik dengan koneksi yang berpotensi tidak dapat diandalkan, dan menghemat daya baterai, yang sangat penting untuk sepeda listrik dari Greyp.

Broker MQTT yang digunakan diharuskan mengunduh semua data yang berasal dari sepeda. Di dalam jaringan AWS adalah Lambda, yang membaca data biner yang disediakan oleh broker MQTT, menganalisisnya dan mengirimkannya ke Apache Kafka untuk diproses lebih lanjut.

Apache Kafka adalah dasar dari sistem. Semua data harus melewatinya untuk mencapai tujuan akhir. Saat ini, kernel sistem memiliki beberapa agen. Yang paling penting dari ini adalah yang mengumpulkan data dan mentransfernya ke "cold storage" InfluxDB. Lain mentransfer data ke basis data Firebase Realtime, membuatnya tersedia untuk aplikasi ponsel cerdas. Di sinilah Apache Kafka benar-benar diperlukan - penyimpanan dingin (InfluxDB) menyimpan semua data yang diterima dari sepeda, dan Firebase dapat menerima informasi yang relevan (misalnya, metrik waktu nyata - kecepatan saat ini).

Kafka memungkinkan Anda untuk menerima pesan dengan kecepatan yang berbeda dan mengirimkannya segera ke Firebase (untuk ditampilkan di aplikasi pada ponsel cerdas Anda) dan pada akhirnya mentransfernya ke InfluxDB (untuk analisis data, statistik, pemantauan).

Menggunakan Kafka juga memungkinkan Anda untuk menggunakan penskalaan horizontal dengan peningkatan beban, serta menghubungkan agen lain yang dapat memproses data yang masuk dengan kecepatan mereka sendiri dan untuk kasus penggunaan mereka sendiri (misalnya, ketika bersaing di antara sekelompok sepeda). Artinya, solusinya memungkinkan pengendara sepeda untuk bersaing satu sama lain untuk berbagai karakteristik. Misalnya, kecepatan maksimum, lompatan maksimum, kinerja maksimum, dll.

Semua layanan (disebut "GVC" - Greyp Vehicle Cloud) sebagian besar diimplementasikan berdasarkan Spring Boot dan Java, meskipun bahasa lain juga digunakan. Setiap unit dikemas dalam gambar Docker yang dihosting di repositori ECR, dan diluncurkan dan di-host oleh Amazon ECS. Walaupun NoSQL cukup mudah dan populer untuk sejumlah kasus, Firebase tidak selalu dapat memenuhi semua kebutuhan Greyp, dan oleh karena itu perusahaan juga menggunakan MySQL (dalam RDS) untuk permintaan khusus (Firebase menggunakan pohon JSON, yang lebih efisien dalam beberapa kasus) dan penyimpanan data tertentu. Fasilitas penyimpanan lain yang digunakan adalah Amazon S3, yang menjamin keamanan data yang dikumpulkan.

Dari smartphone ke sepeda

Seperti yang sudah kami katakan, komunikasi dengan telepon pintar dilakukan melalui Firebase. Platform ini digunakan untuk mengotentikasi pengguna aplikasi dan database mereka secara real time. Faktanya, Firebase adalah kombinasi dari dua hal: satu adalah basis data untuk penyimpanan data permanen, dan yang lainnya adalah untuk mengirimkan data waktu-nyata ke telepon pintar melalui koneksi ke Websocket. Pilihan ideal untuk jenis koneksi ini adalah mengeluarkan perintah ke sepeda ketika perangkat tidak dekat satu sama lain (tidak ada koneksi BT / Wi-Fi tersedia).

Dalam hal ini, Greyp mengembangkan mekanisme pemrosesan perintah mereka sendiri, yang menerima pesan dari smartphone melalui database dalam mode real-time. Mekanisme ini adalah bagian dari layanan aplikasi dasar (GVC), yang tugasnya adalah mengubah perintah-perintah telepon pintar menjadi pesan-pesan MQTT yang dikirimkan ke sepeda melalui pialang IoT. Saat sepeda menerima perintah, ia memprosesnya, melakukan tindakan yang sesuai, dan mengembalikan respons ke Firebase (telepon pintar).

Pemantauan


Kontrol Parameter

Hampir setiap pengembang backend suka tidur di malam hari tanpa memeriksa server setiap 10 menit. Dan ini berarti Anda perlu menerapkan solusi pemantauan dan peringatan otomatis dalam sistem. Aturan ini juga berlaku untuk ekosistem siklus Greyp. Ada juga pecinta tidur malam yang normal, sehingga perusahaan menggunakan dua solusi cloud: Amazon CloudWatch dan jmxtrans.

CloudWatch adalah layanan pemantauan dan pengawasan yang mengumpulkan data pemantauan dan operasional dalam bentuk log, metrik, dan peristiwa, membantu untuk mendapatkan satu tampilan aplikasi, layanan, dan sumber daya AWS yang berjalan pada platform AWS serta di lingkungan lokal. Dengan CloudWatch, lebih mudah untuk mendeteksi perilaku abnormal di lingkungan Anda, mengatur peringatan, membuat representasi visual umum dari log dan metrik, melakukan tindakan otomatis, memecahkan masalah, dan mempelajari informasi berguna yang membantu menjaga aplikasi berjalan dengan lancar.

CloudWatch mengumpulkan metrik khusus dan mengirimkannya ke dasbor. Di sana mereka bergabung dengan data dari sumber daya yang dikelola Amazon lainnya. JVM menerima metrik melalui titik akhir JMX menggunakan "konektor" yang disebut jmxtrans (juga terletak sebagai wadah Docker di dalam ECS).

Bagian Dua, Karakteristik

Jadi apa hasil dari sepeda listrik? Sepeda gunung listrik Greyp G6 dilengkapi dengan baterai lithium-ion 36V, 700 Wh yang ditenagai oleh sel LG. Alih-alih menyembunyikan baterai, seperti banyak produsen e-sepeda lakukan, Greyp memiliki baterai yang dapat dilepas tepat di tengah frame. G6 dilengkapi dengan mesin MPF ​​dengan daya pengenal 250 watt (dan ada juga opsi dengan 450 watt).

Greyp G6 adalah sepeda gunung yang dilengkapi dengan suspensi belakang Rockhox, terletak dekat dengan tabung atas dan menyisakan ruang yang cukup untuk baterai yang dapat dilepas di antara lutut pengemudi. Frame dibuat dalam gaya "enduro" dan menawarkan stroke 150 mm berkat suspensi. Kabel dan garis rem tidak ada di dalam bingkai. Karena ini, penampilan estetika dipastikan dan risiko penangkapan pada cabang berkurang.

Kerangka serat karbon 100% dikembangkan secara khusus di Greyp menggunakan pengalaman yang diperoleh selama pembuatan hypercar listrik Concept One.

Kit elektronik pada Greyp G6 dikendalikan oleh Modul Cerdas Pusat (CIM) pada stok. Ini termasuk layar warna, WiFi, Bluetooth, koneksi 4G, giroskop, konektor USB C, kamera depan, dan antarmuka dengan kamera belakang di bawah sadel. Ngomong-ngomong, kamera belakang dikelilingi oleh 4 LED . Kamera sudut lebar (1080p 30 fps) terutama ditujukan untuk merekam video saat bepergian.


Perusahaan memberikan perhatian khusus pada solusi eSTEM.

“Greyp eSTEM adalah modul pusat cerdas untuk sepeda yang mengendalikan dua kamera (depan dan belakang), mengendalikan detak jantung pengemudi, memiliki giroskop, sistem navigasi, dan eSIM bawaan, yang memungkinkan Anda menghubungkannya kapan saja. Sistem e-bike menggunakan smartphone sebagai antarmuka pengguna, dan aplikasi seluler menciptakan antarmuka pengguna yang unik berkat berbagai opsi baru, seperti sakelar sepeda jarak jauh, mengambil foto, mengirim teks ke sepeda dan pembatasan daya. "

Ada tombol "Bagikan" khusus di stang sepeda. Jika sesuatu yang menarik atau menarik terjadi selama perjalanan, Anda dapat mengklik tombol dan secara otomatis menyimpan 15-30 detik terakhir dari video dengan mengunggahnya ke akun jejaring sosial pengendara sepeda Anda. Selain itu, data tambahan dapat ditumpangkan pada video. Misalnya konsumsi energi sepeda, kecepatan, waktu berkendara, dll.

Dengan ponsel yang terpasang pada sepeda dalam mode dashboard, Greyp G6 dapat memberikan banyak informasi, tidak hanya menunjukkan kecepatan saat ini atau tingkat baterai. Jadi, pengendara sepeda dapat memilih titik mana saja di peta (misalnya, bukit tinggi), dan komputer akan menghitung apakah ada daya baterai yang cukup untuk sampai ke puncak. Atau akan menghitung point of no return, jika tiba-tiba Anda tidak ingin mengayuh pedal di sepanjang jalan kembali. Meskipun pedal cukup memungkinkan untuk dipelintir. Pabrikan mengklaim bahwa motornya tidak berat (walaupun cara ini terlihat, beratnya 25 kg).


Greyp G6 sangat mungkin untuk dinaikkan

Greyp G6 memiliki sistem anti-pencurian yang mirip dengan Mode Sentry Tesla. Artinya, jika Anda menyentuh sepeda yang diparkir, ia akan memberi tahu pemiliknya tentang hal ini dan memberinya akses ke kamera untuk mencari tahu siapa yang berputar di sekitar sepeda listrik. Pengemudi kemudian dapat memilih untuk melepaskan sepeda dari jarak jauh untuk mencegah penyerang pergi. Dan, mengingat bahwa sistem ini telah dikembangkan di Greyp selama bertahun-tahun, kemungkinan mereka benar-benar datang dengan sistem ini sebelum diperkenalkan oleh Tesla.

Dijual, ada beberapa model seri ini: G6.1, G6.2, G6.3. G6.1 berakselerasi ke 25 km / jam (15,5 mph) dan biaya 6.499 euro. G6.3 memiliki kecepatan tertinggi 45 km / jam (28 mph) dan biaya 7.499 euro. Apa perbedaan antara model G6.2 tidak jelas, tetapi harganya 6.999 euro.

Apa lagi yang berguna untuk dibaca di blog Cloud4Y

→ Jalur kecerdasan buatan dari ide yang fantastis ke industri ilmiah
→ 4 cara untuk menghemat cadangan di cloud
→ Mengkonfigurasi top di GNU / Linux
→ Musim panas hampir berakhir. Hampir tidak ada data yang bocor
→ IoT, kabut dan awan: bicara tentang teknologi?

Berlangganan saluran Telegram kami agar tidak ketinggalan artikel lain! Kami menulis tidak lebih dari dua kali seminggu dan hanya untuk bisnis.