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萬(wàn)佳信產(chǎn)品故事之:云計算

2021-03-29 13:20:24 sunyl 76

云計算(cloud computing)概念最早由google公司提出,核心是以互聯(lián)網(wǎng)為中心,在數據中心提供快速且安全的云計算服務(wù)與數據存儲,讓每個(gè)終端用戶(hù)都可以使用網(wǎng)絡(luò )上的龐大計算資源與數據中心。

云計算和邊緣計算是一種共生關(guān)系,兩者之間有著(zhù)天然的聯(lián)系,兩者之間需要不斷的進(jìn)行數據的同步與交互,從數據流向上分為上行數據(邊緣到云端)和下行數據(云端到邊緣)。上一篇中我們介紹了邊緣計算在智能鎖控系統中的應用,今天介紹云計算。

萬(wàn)佳信車(chē)聯(lián)網(wǎng)云平臺業(yè)務(wù)架構圖:

圖片關(guān)鍵詞




萬(wàn)佳信車(chē)聯(lián)網(wǎng)云平臺提供如下核心服務(wù)

一、支撐協(xié)同邊緣計算

云平臺對邊緣計算的支撐協(xié)同體現在兩方面:一是通過(guò)數據同步與交互,將基礎數據與訂單數據下發(fā)以實(shí)現邊緣計算(參閱《萬(wàn)佳信產(chǎn)品故事之:邊緣計算);二是在邊緣計算“失靈”的時(shí)候,提供輔助控制的功能。

1、數據的同步與交互機制

智能鎖控系統的數據特點(diǎn)是種類(lèi)多、量級大,云平臺每天與每輛車(chē)交互的數據近20000條。加之車(chē)輛運輸過(guò)程中無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )不穩定,數據同步與交互時(shí)經(jīng)常遇到數據堆積的問(wèn)題,數據堆積會(huì )造成功能指令不能及時(shí)下達(延遲)以及監測數據不完整(丟包),會(huì )對業(yè)務(wù)場(chǎng)景造成很大的影響。

云平臺的處理機制是:

首先將數據按及時(shí)性要求和完整性要求進(jìn)行分類(lèi):
高及時(shí)性要求數據:下行-遠程指令、密碼更新等;上行-設備執行情況、密碼使用等。
高完整性要求數據:下行-基礎數據、參數數據、訂單數據等;上行-車(chē)輛軌跡、位置標志、設備狀態(tài)、報警等。
其次分別設置兩條數據處理通道(如下表):
一是數據即時(shí)處理通道,處理及時(shí)性要求高的數據。處理方法(上行與下行)是直接通過(guò)通訊服務(wù)與業(yè)務(wù)微服務(wù)間的接口進(jìn)行業(yè)務(wù)處理,保證業(yè)務(wù)形成閉環(huán)和需要立刻響應的實(shí)時(shí)性要求。
二是數據隊列通道,我們引入了RocketMQ消息中間件(RocketMQ有著(zhù)高吞吐量、高性能、高可用、高并發(fā)的數據處理能力),處理對實(shí)時(shí)性要求不高、但對完整性要求高的海量數據;處理方法是:
  • 上行時(shí)(監測數據為主),我們會(huì )將此類(lèi)數據發(fā)布到消息隊列MQ中,通過(guò)業(yè)務(wù)微服務(wù)去處理消息隊列中的數據,達到“解耦、異步、削峰”的目的,也保證了數據的完整性。
  • 下行時(shí)(同步基礎數據為主),我們將所需推送的主數據分類(lèi)寫(xiě)入不同Topic,通訊服務(wù)端進(jìn)行處理后,分發(fā)到獨立的設備通訊通道;這樣解決了在某些業(yè)務(wù)場(chǎng)景中,大量主數據匹配關(guān)系變更造成的下行通道阻塞。

圖片關(guān)鍵詞

在上行數據的完整性設計中,還要考慮網(wǎng)絡(luò )中斷造成離線(xiàn)數據的問(wèn)題。云平臺接收到物聯(lián)網(wǎng)終端上傳的離線(xiàn)數據時(shí),根據協(xié)議循環(huán)碼+時(shí)間進(jìn)行還原入庫,同時(shí)做重復數據清理。

2、協(xié)同控制

邊緣計算“失靈”指兩種情況:一是當物聯(lián)網(wǎng)終端設備出現故障數據丟失時(shí),無(wú)法進(jìn)行邊緣運算,導致無(wú)法自動(dòng)控制閥門(mén)開(kāi)啟;二是業(yè)務(wù)層面出現卡丟失、臨時(shí)更改訂單、配送外銷(xiāo)客戶(hù)等特殊情形,需要人工干預。

第一種情形下物聯(lián)網(wǎng)設備會(huì )自動(dòng)發(fā)出請求,云平臺主動(dòng)接管業(yè)務(wù),協(xié)同控制。
第二種情形下云平臺提供遠程操作界面,支持人工遠程控制。 
為了支撐協(xié)同邊緣計算,云平臺設計了多種微服務(wù)(如下圖)。 使用設備影子微服務(wù)對每臺設備進(jìn)行精準的配置和連接監控;使用設備控制微服務(wù)批量或單獨向設備下達功能指令;使用GIS服務(wù)保障設備基于電子圍欄做相應操作或開(kāi)關(guān)配置;使用訂單服務(wù)控制精準的配送。

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二、智能監測
車(chē)聯(lián)網(wǎng)云平臺是智能鎖控系統的數據集散與計算中心,是將實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景進(jìn)行數字化展示。用戶(hù)通過(guò)云平臺及時(shí)高效地發(fā)現實(shí)際運行問(wèn)題,預防各類(lèi)事故。
1、數字孿生,場(chǎng)
車(chē)聯(lián)網(wǎng)云平臺利用物聯(lián)網(wǎng)終端各類(lèi)傳感器更新上傳的數據,在虛擬空間中完成映射,反映出各個(gè)車(chē)輛從裝油、運輸到接卸全環(huán)節操作過(guò)程。
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(實(shí)時(shí)監控頁(yè)面)

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(車(chē)輛軌跡與操作追溯頁(yè)面)
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(報警頁(yè)面)

為還原真實(shí)的物理場(chǎng)景,云平臺要對接收的數據進(jìn)行過(guò)濾清洗:

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2、智能分析

1)智能報警分析
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智能報警分析的本質(zhì)是過(guò)濾誤報警并還原真實(shí)的場(chǎng)景,我們的方法是保證靈敏度,在收到異常監測數據后,利用緩存技術(shù)通過(guò)云端資源多線(xiàn)程的處理:一是實(shí)時(shí)的追蹤設備狀態(tài)和位置等關(guān)鍵信息,二是對重復數據、偏差數據進(jìn)行過(guò)濾,三是對盲區數據補盲,最后進(jìn)行綜合判斷后過(guò)濾誤報警,還原真實(shí)場(chǎng)景。

2)智能位置分析

停車(chē)熱點(diǎn)分析

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使用大數據技術(shù),根據車(chē)輛過(guò)往的軌跡重合度、停車(chē)坐標、時(shí)長(cháng)等多方面的因素,做交叉運算,對停車(chē)熱點(diǎn)做智能分析,對存疑的車(chē)輛報:異常停車(chē)報警。

臨時(shí)安全區分析

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實(shí)際的業(yè)務(wù)場(chǎng)景中在發(fā)生客戶(hù)的外銷(xiāo)業(yè)務(wù)時(shí),由于是臨時(shí)配送,系統內也不會(huì )存在站點(diǎn)的坐標和安全區電子圍欄,為了避免造成誤報警。系統會(huì )自動(dòng)截取客戶(hù)通過(guò)云端發(fā)起的遠程指令或現場(chǎng)密碼施解封的時(shí)間戳,在地圖上標記解鎖的坐標,形成臨時(shí)安全區。
3)智能任務(wù)管理
由于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )經(jīng)常中斷,造成下行數據丟失,需要數據管理員定期巡檢并二次推送。

云平臺自動(dòng)搜索失敗的任務(wù),分發(fā)給數據管理員。

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三、業(yè)務(wù)支持

車(chē)聯(lián)網(wǎng)云平臺依據存儲的海量數據和云計算能力,還可以開(kāi)發(fā)出各種功能支持更多的業(yè)務(wù),例如智能測距、防止卸錯油、支持直分銷(xiāo)業(yè)務(wù)、支持加油站邊卸邊發(fā)業(yè)務(wù)等。

萬(wàn)佳信車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺采用的計算技術(shù)架構

基于微服務(wù)架構,通訊服務(wù)器選用高性能t-io框架,同時(shí)使用了緩存技術(shù)、消息隊列、ElasticSearch等中間件構建智能鎖控系統核心應用,實(shí)現系統的高性能、高可用。

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