關(guān)于吉利汽車

　　吉利汽車集團(tuán)在中國(guó)上海、寧波、以及海外等地建有造型設(shè)計(jì)和工程研發(fā)中心，研發(fā)實(shí)力雄厚。在中國(guó)、馬來(lái)西亞建有世界一流的現(xiàn)代化整車和動(dòng)力總 成制造工廠，擁有各類銷售網(wǎng)點(diǎn)超過(guò) 1400 多家，產(chǎn)品銷售及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布世界各地。

　　秉承“人本、創(chuàng)新、卓越”的價(jià)值觀，吉利汽車集團(tuán)將“創(chuàng)造超越期待的出行體驗(yàn)”作為使命，致力成為最具競(jìng)爭(zhēng)力和受人尊敬的中國(guó)汽車品牌。

　　EMQX 與 AutoMQ 在吉利汽車車聯(lián)網(wǎng)混合云架構(gòu)中的應(yīng)用

　　隨著整個(gè)汽車出行領(lǐng)域智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，用戶駕乘體驗(yàn)對(duì)于乘用車來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，車機(jī)作為目前車內(nèi)智能化網(wǎng)聯(lián)化的代表，是“人-車-云”之間交互的窗口。通過(guò)車機(jī)和車企網(wǎng)聯(lián)平臺(tái)的連接，車企能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)獲取車輛數(shù)據(jù)和車主使用情況，對(duì)車輛和車主進(jìn)行精細(xì)化管理和維護(hù)提供個(gè)性化運(yùn)營(yíng)關(guān)懷，同時(shí)聯(lián)動(dòng)手機(jī)APP更能為車主提供尋車定位、個(gè)人興趣點(diǎn)推送等優(yōu)質(zhì)的服務(wù)應(yīng)用。各個(gè)汽車制造廠商正逐步構(gòu)建起以“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，服務(wù)導(dǎo)向”為核心的車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)。

　　構(gòu)建汽車網(wǎng)聯(lián)平臺(tái)通常面臨著以下挑戰(zhàn)：

　　汽車保有量不斷增長(zhǎng)，如何支持海量車機(jī)并發(fā)連接

　　上下行多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如何支持高并發(fā)消息吞吐

　　如何確保安全連接保障數(shù)據(jù)安全

　　車輛所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，如何保證消息實(shí)時(shí)性與可靠性

　　業(yè)務(wù)側(cè)對(duì)數(shù)據(jù)需求不同，如何實(shí)現(xiàn)靈活數(shù)據(jù)分流、存儲(chǔ)

　　車輛離線狀態(tài)時(shí)，如何保證消息觸達(dá)

　　建設(shè)成本高昂，長(zhǎng)期運(yùn)維困難

　　為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，吉利汽車的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采用混合云架構(gòu)構(gòu)建。其中汽車遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)（Telematics Service Platform，TSP）位于公有云環(huán)境，采用 EMQX 基于以 MQTT 協(xié)議的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)接入平臺(tái)服務(wù)，為車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景提供連接和數(shù)據(jù)解決方案。EMQX 的高性能、高可靠、可伸縮性設(shè)計(jì)，能夠可靠地實(shí)時(shí)移動(dòng)和處理車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，幫助用戶解決鏈接和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施層面的挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可專注上層應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

　　TSP 上報(bào)的數(shù)據(jù)通過(guò) AutoMQ 傳輸至吉利大數(shù)據(jù)平臺(tái)（簡(jiǎn)稱：GDMP）。GDMP 具備數(shù)據(jù)采集、低代碼開(kāi)發(fā)、任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)地圖、質(zhì)量監(jiān)控、數(shù)據(jù)服務(wù)等能力，是吉利汽車大數(shù)據(jù)基座與數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)治理平臺(tái)，承載了研、產(chǎn)、供、銷、服全鏈路業(yè)務(wù)線。

　　在汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化發(fā)展潮流下，車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)年度以 PB 級(jí)增長(zhǎng)，業(yè)務(wù)場(chǎng)景覆蓋面越來(lái)越廣。Kafka 作為企業(yè)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的核心數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，汽車業(yè)務(wù)快速的發(fā)展對(duì) Kafka 的彈性能力、成本都提出了更高的要求。AutoMQ 作為新一代的 Kafka 完美解決了吉利汽車當(dāng)前最為關(guān)切的 Kafka 擴(kuò)縮容問(wèn)題，保障了車聯(lián)網(wǎng)核心系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　解決方案

　　數(shù)據(jù)上報(bào) EMQX 集群：汽車的終端設(shè)備會(huì)將車聯(lián)網(wǎng)所需的核心數(shù)據(jù)通過(guò) MQTT 消息發(fā)往云端的 EMQX 集群用于 TSP 應(yīng)用。TSP 將汽車與車企提供的車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)能力結(jié)合起來(lái)，為車主提供救援、娛樂(lè)、救援、自動(dòng)駕駛、固件升級(jí)等眾多服務(wù)能力。在吉利汽車公有云上，會(huì)部署一個(gè) AutoMQ 集群，用于承接和分發(fā)來(lái)自公有云上車聯(lián)網(wǎng)TSP應(yīng)用的數(shù)據(jù)。 AutoMQ 會(huì)作為車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上報(bào)的核心數(shù)據(jù)總線，提供強(qiáng)大的吞吐、可靠的持久化存儲(chǔ)和讀寫性能。

　　TSP: TSP（Telematics Service Provider）汽車遠(yuǎn)程服務(wù)提供商。在 Telematics 產(chǎn)業(yè)鏈居于核心地位，上接汽車、車載設(shè)備制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，下接內(nèi)容提供商。Telematics 服務(wù)集合了位置服務(wù)、Gis 服務(wù)和通信服務(wù)等現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，為車主和個(gè)人提供強(qiáng)大的服務(wù)：導(dǎo)航、娛樂(lè)、資訊、安防、SNS、遠(yuǎn)程保養(yǎng)等。

　　數(shù)據(jù)流入 GDMP 的 AutoMQ 集群：公有云上 TSP 的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)一步通過(guò)專線流入吉利私有云大數(shù)據(jù)平臺(tái) GDMP 中的 AutoMQ 集群。該 AutoMQ 集群中 Topic 的數(shù)據(jù)包含來(lái)自極氪汽車、領(lǐng)克汽車、吉利汽車等吉利集團(tuán)旗下不同汽車品牌的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，例如車輛數(shù)據(jù)、駕駛信息、GB/T32960國(guó)標(biāo)規(guī)定的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等。這些關(guān)鍵的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)會(huì)被下游的 Flink、Spark 以及 Kafka 消費(fèi)者讀取和處理。數(shù)據(jù)最終會(huì)寫入數(shù)據(jù)湖，應(yīng)用在吉利汽車的BI、數(shù)據(jù)分析和報(bào)表等場(chǎng)景。

　　用戶價(jià)值

　　吉利汽車旗下?lián)碛斜姸嗥嚻放?，近些年?lái)隨著各品牌業(yè)務(wù)的強(qiáng)勁發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量也日益膨脹。通過(guò)采用 EMQX 與 AutoMQ 聯(lián)合方案，吉利汽車得以從容解決車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的種種技術(shù)難題。

　　通過(guò)使用 EMQX 集群，吉利汽車實(shí)現(xiàn)了以下 TSP 建設(shè)目標(biāo)：

　?。?）整體架構(gòu)：分布式、高可用

　　由于數(shù)據(jù)保護(hù)的需要，車企車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)多采用私有化部署，EMQX 集群和用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)一同部署在 IDC 或公有云環(huán)境中。通過(guò)負(fù)載均衡與 EMQX 分布式集群部署，可以實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)別的車機(jī)連接和數(shù)據(jù)吞吐能力，為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)接入基礎(chǔ)。

　?。?）車機(jī)連接：高并發(fā)、高安全

　　車機(jī)通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)物理鏈路、MQTT 協(xié)議接入 EMQX，EMQX 分布式高可用架構(gòu)支持百萬(wàn)級(jí)并發(fā)連接。連接安全方面，EMQX 支持 TLS 安全協(xié)議，車機(jī)可以通過(guò)單向、雙向TLS認(rèn)證接入以及與 PKI/CA 系統(tǒng)對(duì)接適配一機(jī)一密的認(rèn)證方案。另外，EMQX 能夠提供連接狀態(tài)實(shí)時(shí)感知。

　?。?）數(shù)據(jù)傳輸：多保障、高吞吐

　　依靠 MQTT 及 EMQX 提供的心跳監(jiān)測(cè)、會(huì)話保持、QoS 等級(jí)等多重保障機(jī)制，即使車輛因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因斷開(kāi)連接，相應(yīng)的消息傳遞仍能在重連后恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)時(shí)、安全、可靠的車機(jī)消息通信。

　　基于訂閱、發(fā)布模式以及 EMQX 海量 MQTT 主題、百萬(wàn)級(jí)TPS消息吞吐能力，EMQX 能夠支持在每個(gè)車機(jī)與平臺(tái)連接內(nèi)建立多個(gè)不同的邏輯隔離的 MQTT 主題，支撐上下行不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸。為了實(shí)現(xiàn)等車輛狀態(tài)感知監(jiān)控、在線尋車等業(yè)務(wù)場(chǎng)景，車機(jī)實(shí)時(shí)上報(bào)車輛的位置、續(xù)航狀態(tài)等信息；為了實(shí)現(xiàn)用戶興趣點(diǎn)下發(fā)、關(guān)懷消息下發(fā)、運(yùn)營(yíng)消息下發(fā)等場(chǎng)景，云端車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)向車機(jī)推送相應(yīng)的指令或業(yè)務(wù)消息。

　　針對(duì)用戶興趣點(diǎn)推送、養(yǎng)護(hù)關(guān)懷消息、運(yùn)營(yíng)消息等從云端下發(fā)到車機(jī)端的場(chǎng)景，平臺(tái)往往是針對(duì)車型等批量下發(fā)。但是下發(fā)時(shí)部分車輛可能處于掉線或熄火離線狀態(tài)，EMQX 的離線下發(fā)功能可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)落盤緩存數(shù)據(jù)，在基礎(chǔ)接入層確保車機(jī)上線后能夠及時(shí)獲取到云端下發(fā)的消息。

　?。?）消息及事件的處理與集成：

　　通過(guò)內(nèi)置的規(guī)則引擎，可以將車機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù)消息以及車機(jī)連接或斷連、消息送達(dá)確認(rèn)等事件，進(jìn)行預(yù)處理后橋接集成到相應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。例如將海量車機(jī)上行數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)編解碼等預(yù)處理后，橋接到 Kafka 等消息隊(duì)列緩沖，后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)從容獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)分析應(yīng)用；將車機(jī)連接、斷開(kāi)連接等事件信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于后續(xù)車輛上下線情況分析等。靈活的數(shù)據(jù)預(yù)處理及集成能力，可以讓上層業(yè)務(wù)應(yīng)用更專注于應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

　　通過(guò)使用 AutoMQ 集群，吉利汽車解決了大數(shù)據(jù)平臺(tái)上一直面臨的 Kafka 成本與運(yùn)維難題：

　　（1）零運(yùn)維極速擴(kuò)縮容

　　AutoMQ 的極速擴(kuò)容得益于其創(chuàng)新的流存儲(chǔ)架構(gòu)。由于將數(shù)據(jù)持久性卸載至云存儲(chǔ)，AutoMQ 內(nèi)部不像 Kafka 一樣需要配置多副本，因?yàn)樵拼鎯?chǔ)本身內(nèi)部已經(jīng)有多副本并且提供了很高的持久性。這除了是對(duì)成本的節(jié)約以外，更重要的一點(diǎn)在于其在擴(kuò)縮容的時(shí)候無(wú)需像 Kafka 一樣進(jìn)行分區(qū)數(shù)據(jù)的復(fù)制，因此可以提供秒級(jí)的分區(qū)遷移能力。此外，其內(nèi)置持續(xù)運(yùn)行的重平衡組件可以保證新加入的節(jié)點(diǎn)自動(dòng)在保證集群利用率最優(yōu)的前提下完成安全可靠地引流。因此，整個(gè)極速擴(kuò)容無(wú)需人工干預(yù)，完全自動(dòng)化。這與過(guò)去運(yùn)維 Kafka 的體驗(yàn)形成了天壤之別。

　?。?）無(wú)需容量評(píng)估，降低運(yùn)維成本

　　Kafka 的成本不僅僅體現(xiàn)在其 IaaS 資源的消耗，還有很大一部分比重在于組織上人力的投入。AutoMQ 本身基于 S3 提供了無(wú)限容量的流存儲(chǔ)能力，計(jì)算和存儲(chǔ)完全解耦，這意味著吉利汽車再也不需要擔(dān)心設(shè)置較長(zhǎng)的保留時(shí)間引起的存儲(chǔ)空間不足問(wèn)題。如果集群需要承載更大的吞吐需要擴(kuò)容，AutoMQ 可以在非常短的時(shí)間自動(dòng)化地完成擴(kuò)縮容，因此吉利汽車無(wú)需像過(guò)去一樣先要準(zhǔn)備預(yù)案、協(xié)調(diào)上下游應(yīng)用、制定遷移計(jì)劃并在業(yè)務(wù)低峰時(shí)期進(jìn)行擴(kuò)容、遷移和引流。這將 Kafka 運(yùn)維團(tuán)隊(duì)徹底從復(fù)雜、高風(fēng)險(xiǎn)的擴(kuò)縮容運(yùn)維、容量評(píng)估等工作中解放出來(lái)，從而可以執(zhí)行具有更大價(jià)值的運(yùn)維任務(wù)。

　　（3）100% 的 Kafka 兼容性

　　AutoMQ 對(duì) Apache Kafka 的完全兼容是吉利選型的關(guān)鍵原因。這意味著吉利無(wú)需對(duì)已有圍繞 Kafka 建設(shè)的所有應(yīng)用、工具甚至 Client 端的配置做任何改造，即可完成遷移。未來(lái)，吉利汽車也仍然可以利用 Kafka 強(qiáng)大的生態(tài)進(jìn)一步去改進(jìn)和迭代自身的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。

　　未來(lái)展望

　　隨著吉利汽車持續(xù)推進(jìn)“智能汽車全域 AI”技術(shù)體系的深化落地，基于 EMQX 與 AutoMQ  構(gòu)建的混合云架構(gòu)將有機(jī)會(huì)成為其全域智能化的核心數(shù)據(jù)基座。未來(lái)，該方案將加速向智能制造、智能駕駛、全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景延伸。

　　這一技術(shù)框架的復(fù)用，不僅強(qiáng)化了吉利在電動(dòng)化、共享化領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，更標(biāo)志著中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)從“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”向“智慧生命體”演進(jìn)的新范式。

　　吉利汽車集團(tuán) 數(shù)字化基礎(chǔ)架構(gòu)總工程師 洪旅杭

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