[Перевод] Встречайте, Buddy28.03.2017 18:18

По словам создателей, робот Buddy станет первым в мире доступным по цене роботом-компаньоном для всей семьи. Его запуск планируется на 2018 год. В этой статье мы поделимся опытом его разработчиков по развёртыванию архитектуры с высокой гибкостью, а также примером расчёта стоимости этого решения.

Blue Frog Robotics — стартап, основанный два года назад в Париже. Сейчас он занимается разработкой Buddy. Разработчики утверждают, что Buddy как социальный робот объединяет и защищает всех членов семьи, взаимодействуя с каждым из них.

В ходе краудфандинговой кампании 2015 года Blue Frog удалось собрать планируемую сумму в размере 100 000 долларов США всего за сутки, а к концу кампании — поднять ее до 620 000 долларов США. Предпродажи продолжились на сайте Blue Frog, и общая сумма достигла 1,5 миллионов долларов США.

Контроль за распространением Buddy останется у Blue Frog Robotics, а продажи робота будут осуществляться через различные региональные сети магазинов. Именно поэтому важно создать систему для учета фактического развёртывания и использования робота Buddy по всему миру. Это обеспечит оптимальный уровень его обслуживания в зависимости от популярности.

Облачное решение позаботится о хранении собранных данных (потребление, датчики и так далее) и размещении различных служб, необходимых для надлежащего функционирования первых 2200 копий робота, которых запустят в эксплуатацию в следующем году. Для эффективной работы устройства нужна надежная и масштабируемая внутренняя система. Кроме того, важно разработать архитектуру, которая обеспечит доступную цену решения и оптимальное качество обслуживания.

Во время хакфеста Blue Frog Robotics и Microsoft DX France совместно работали над решением с точки зрения производственной перспективы, о котором вы узнаете ниже.

О роботе BUDDY

Buddy разрабатывался с помощью популярных инструментов (Arduino, OpenCV и Unity 3D), чтобы разработчикам было проще создавать проекты с ним. Кроме того, создатели сейчас реализуют полнофункциональные API. Для взаимодействия с роботом, помимо программного обеспечения, разработчики смогут создавать аппаратные решения.

В комплект входит мобильное приложение-компаньон для членов семьи, чтобы связываться с Buddy на расстоянии, поддерживающее функции видеонаблюдения, видеозвонка и удаленного управления. Оно разработано с помощью C# и Unity 3D, и будет доступно на iOS, Android и Windows.

Особенности Buddy:

• Высота 56 см, вес 5 кг, время автономной работы — 8–10 часов.
• Интегрированный «мозг» — 8-дюймовый умный планшетный ПК со встроенной беспроводной сетью и Bluetooth.
• С помощью платформы Arduino механические компоненты робота выполняют команды «мозга».
• Полную мобильность обеспечивают три колеса и множество датчиков: робот может двигаться, обучаться и взаимодействовать с окружающим миром.
• Технология 3D Vision. С помощью стандартной камеры, ИК-камеры и ИК-лазерного излучателя Buddy с легкостью отслеживает и распознает движения рук и головы, различает объекты, лица, животных, растения и много другое, измеряет глубину объектов в зоне видимости.
• Ультрасовременная технология искусственного интеллекта позволяет распознавать лица, объекты и отслеживать движения.
• Робот умеет слушать, разговаривать и кивать головой.
• Робот обладает индивидуальностью и реагирует на происходящее с помощью широкой гаммы эмоций, что позволяет ему лучше взаимодействовать с членами семьи. Высокий уровень кавайности при проявлении любой эмоции. От холода он даже может застучать зубами!

Типы данных

Buddy отправляет в облако два типа данных.

Профильные и контекстные данные представляют собой набор данных, созданных Buddy или приложением-компаньоном для синхронизации либо резервирования (картографические данные, профиль пользователя и так далее). Эти данные настроены для чтения и записи с низкой частотой запроса и хранятся в формате JSON.

Технические данные и сведения об использовании — это данные, полученные планшетным ПК и картой Arduino с технических индикаторов робота (например, уровень заряда батареи, местоположение, активность серводвигателей). Эти данные отправляются с высокой частотой, не подлежат изменению и записываются в формате JSON. Данные закодированы в системе Base64, что сокращает длину сообщения.

Создание архитектуры

Основные критерии при создании архитектуры: стоимость, масштабирование и безопасность. Поэтому важно минимизировать затраты на инфраструктуру.

Для всех релевантных технических аспектов следует учитывать масштабирование, чтобы избежать проблем с производительностью в ходе глобального развёртывания робота.

Что касается безопасности, в программном обеспечении Buddy реализовано несколько типов шифрования и изоляции данных. Чтобы гарантировать защиту в облаке, передаваемые данные анонимны и возможность их чтения и записи существует только для авторизованных систем.

При развёртывании выбранной архитектуры были выделены три области:

• Хранилище больших двоичных объектов: сохранение и восстановление данных из формата двоичных объектов и наоборот с помощью подписи совместного доступа (SAS).
• Сбор сообщений: сбор записей из журнала событий, команд и результатов мониторинга, создание отчетов Power BI.
• Автоматизация: создание всех файлов Azure Resource Manager и сценариев автоматизации для непрерывного развертывания инфраструктуры.

Сбор сообщений: от робота к Power BI

В качестве приемника данных были выбраны концентраторы событий. Чтобы отправлять сообщения в концентраторы событий, каждый Buddy должен получить подпись совместного доступа. SAS передается с помощью Azure Function.

Пример кода Azure Function:

#r "Microsoft.ServiceBus"

using System.Net;
using Microsoft.ServiceBus;
using System.Configuration;

public static async Task Run(HttpRequestMessage req, TraceWriter log)
{
    log.Info("Generate Shared Access Signature for Event Hub");

    // parse query parameter
    string publisherName = req.GetQueryNameValuePairs()
        .FirstOrDefault(q => string.Compare(q.Key, "publisherName", true) == 0)
        .Value;

    string tokenTimeToLiveParam = req.GetQueryNameValuePairs()
        .FirstOrDefault(q => string.Compare(q.Key, "tokenTimeToLive", true) == 0)
        .Value;

    // Get request body
    dynamic data = await req.Content.ReadAsAsync