《電子技術(shù)應(yīng)用》
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物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件及高鐵智能應(yīng)用介紹
RFID中國網(wǎng)
匯文
摘要: 【編者按】由國家金卡工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主辦,國家金卡工程物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用聯(lián)盟、中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同承辦的“2013中國國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會”于2013年6月4-6日在北京展覽館隆重舉行。RFID中國網(wǎng)作為本屆博覽會指定官方網(wǎng)站,對博覽會論壇的精彩內(nèi)容進(jìn)行了編輯整理。本文是根據(jù)易程科技股份有限公司副總裁邵曉風(fēng)在物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新機(jī)遇與商業(yè)模式專題論壇上的主題發(fā)言整理而成,供業(yè)界朋友分享。邵曉風(fēng):我們是在這5、6年來一直參與高鐵方面的建設(shè),也是集成商之一,我們深刻感受到,我們在核心競爭力方面確實(shí)有待于大力的加強(qiáng)這方面的工作。在這方面我們有兩個(gè)比
Abstract:
Key words :

  【編者按】由國家金卡工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主辦,國家金卡工程物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用聯(lián)盟、中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共同承辦的“2013中國國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會”于2013年6月4-6日在北京展覽館隆重舉行。RFID中國網(wǎng)作為本屆博覽會指定官方網(wǎng)站,對博覽會論壇的精彩內(nèi)容進(jìn)行了編輯整理。本文是根據(jù)易程科技股份有限公司副總裁邵曉風(fēng)在物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新機(jī)遇與商業(yè)模式專題論壇上的主題發(fā)言整理而成,供業(yè)界朋友分享。  
  邵曉風(fēng):我們是在這5、6年來一直參與高鐵方面的建設(shè),也是集成商之一,我們深刻感受到,我們在核心競爭力方面確實(shí)有待于大力的加強(qiáng)這方面的工作。在這方面我們有兩個(gè)比較切實(shí)的體會,就是整個(gè)在國家物聯(lián)網(wǎng)的需求方面如何體現(xiàn)到我們跟高鐵相關(guān)的事情上,我舉兩個(gè)例子。
  
  一個(gè)是我們國家高鐵從2004年開始引進(jìn)動車組,到2011年我們的京滬高鐵做到了481公里的時(shí)速,在這個(gè)過程中,我們參與了一個(gè)智能列車方面的研發(fā)工作。這是一個(gè)什么樣的情況呢?就是在京滬通車前大概4月份的時(shí)候,從棗莊到蚌埠當(dāng)時(shí)叫做京滬的先導(dǎo)段做了實(shí)驗(yàn),當(dāng)時(shí)內(nèi)部掌握是希望能夠做到500公里的時(shí)速,當(dāng)時(shí)在這個(gè)段上跑到481公里的時(shí)候,當(dāng)時(shí)車上的專家和司機(jī)說算了,別再加速了,天氣不太好。所以就是差10幾公里,沒有達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。因此大家就產(chǎn)生了一些思考,因?yàn)椴豢赡芩袑<叶荚谲嚿希源蟛糠值臋C(jī)車的專家都在列車下面看著這個(gè)車的實(shí)驗(yàn)。所以很多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都在車上,如何通過各種辦法把這些數(shù)據(jù)傳到下面來,讓車下面的專家做決定,后來的這十幾公里能不能再往前跑,這是一個(gè)很重要的需求。所以智能列車項(xiàng)目目前在國外動車組的基礎(chǔ)上,在一列車上又增加了大概1800多個(gè)獨(dú)立的傳感器
網(wǎng)絡(luò),把車輛行駛的實(shí)時(shí)信息都采集下來傳到地面,通過地面來做相應(yīng)的一些實(shí)時(shí)的安全方面的、速度方面的、旅客服務(wù)方面的一些整合和考慮。我們在參與的過程中,把這么多傳感器的數(shù)據(jù)要進(jìn)行融合、處理,把一些相關(guān)的結(jié)論傳到地面去,因?yàn)閭鬏攷挿浅S邢蕖?br />   
  我們另外一個(gè)項(xiàng)目組是在做整個(gè)高鐵運(yùn)維的工作。因?yàn)?008年中國高鐵京津線通車了以后,在2011年也出保了,再往下就是大量的維護(hù)和運(yùn)營工作擺在了相關(guān)鐵路人的面前。在這個(gè)過程當(dāng)中,我們另外一個(gè)組也是把車站的軋機(jī)、廣播導(dǎo)向揭示、自動檢票系統(tǒng),查詢機(jī)等所有的設(shè)備監(jiān)控起來,也有類似的需求。他們也是為了這個(gè)事做的項(xiàng)目,把這些數(shù)據(jù)作為綜合整合,提上來去指導(dǎo)實(shí)踐。我們有兩組團(tuán)隊(duì),根據(jù)不同的需求做了相應(yīng)類似的工作,而且互相之間還沒有太多的借鑒和可重復(fù)、可重用的關(guān)鍵技術(shù)。在兩年以前我們就下決心,我們做物聯(lián)網(wǎng)中間件方面的工作,這是核心競爭力的積累。實(shí)際上我們在這方面的工作要能夠支撐我們集團(tuán)公司內(nèi)部的幾個(gè)子公司項(xiàng)目組,對于工業(yè)界需求的支持。同時(shí)也是希望在這個(gè)中間件的過程當(dāng)中摸索出來能夠作為產(chǎn)品向廣大的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界開發(fā)運(yùn)營的人員能夠使用。
  
  我們自己也有體會,做物聯(lián)網(wǎng)中間件,因?yàn)樯厦孢h(yuǎn)離應(yīng)用,下面遠(yuǎn)離傳感器,實(shí)際上是一個(gè)非??菰锏墓ぷ?。所以要求團(tuán)隊(duì)至少要有24個(gè)月的封閉的,不與外界接觸的精神做這種物聯(lián)網(wǎng)方面相關(guān)的工作,所以在這方面的工作實(shí)際上是跟清華,跟科學(xué)院的團(tuán)隊(duì)共同參與了一個(gè)國家項(xiàng)目,把這個(gè)中間件的工作往前推進(jìn)。
  
  這是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中間件的一個(gè)平臺。最底層是中科院計(jì)算所做的工作,主要是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)嵌入式的網(wǎng)關(guān),主要解決的問題就是把所有的設(shè)備統(tǒng)一接入,上面一點(diǎn)是DDS,這里用的是OMG的平臺,這個(gè)實(shí)時(shí)可靠是說在特殊的應(yīng)用上,比如說軍用或者高可靠的一些傳輸方面由這個(gè)平臺進(jìn)行傳輸。再往上面一層就是所謂的應(yīng)用服務(wù)的中間件,我們主要是把CEP的技術(shù)做了深入的研究和實(shí)施化的工作。旁邊的開發(fā)平臺和管理平臺都是一些插件技術(shù),Plug-in的技術(shù)可以熱插拔,整個(gè)形成一個(gè)大的架構(gòu)。這是剛才提到的整個(gè)過程的部署情況,左邊就是一個(gè)網(wǎng)關(guān)的中間件,通過傳輸?shù)姆?wù)進(jìn)到后面的實(shí)時(shí)的大數(shù)據(jù)處理。
  
  我們這兩年的工作當(dāng)中有一個(gè)重要的體會,我們是覺得SOA過去4、5年以前最熱的,如果把這個(gè)跟事件驅(qū)動和CEP結(jié)合起來的話,SOA的工作我們認(rèn)為就發(fā)展得比較完美了,能夠快速的解決我們所需要的一些使用的要求。這張圖其實(shí)是提到了從下面的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行預(yù)處理以后進(jìn)行一些事件流的處理,通過模式匹配得到了相應(yīng)的一些復(fù)雜模式的一些研究和事件的輸出,通過這種評估了以后,向BPM的事件驅(qū)動流程發(fā)布,同時(shí)也做事件驅(qū)動的人機(jī)交互,這里強(qiáng)調(diào)的是一種實(shí)時(shí)應(yīng)的展現(xiàn)。我們基本上就是把SOA跟EDA和CEP做了這種有意識的一種整合。
  
  快速介紹一下我們現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品?,F(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)品基本上算是介乎于β和1.0之間,基本上四大塊,這是數(shù)據(jù)采集部分,把現(xiàn)在已經(jīng)有的傳感器和這種網(wǎng)關(guān)基本上需要的時(shí)候就加上去,有一個(gè)豐富的數(shù)據(jù)庫,這是一些界面,就是怎么樣支持各種適配器,怎么樣支持各種協(xié)議,用圖形拖拽的辦法串起來,這些都是一些軟件編程的辦法,包括一些數(shù)據(jù)的采集,實(shí)例的應(yīng)用等等。再就是處理,包括了預(yù)處理,先把事件按照一定的規(guī)則進(jìn)行定義,然后把這個(gè)事件的定義作為一個(gè)處理,現(xiàn)有的一些函數(shù)和我們自定義的函數(shù)都支持用戶的靈活操作。除了界面操作以外,還可以通過各種形式配置策略,這是文件操作的方式。
  
  剛才提到的分發(fā),通過一些規(guī)則的配置和過濾,把相應(yīng)的我們處理過的事件、數(shù)據(jù)分發(fā)到我們事先定好的目的地,這里有很多相關(guān)的一些接口、協(xié)議的支持。展現(xiàn)我們就是定義了一些展現(xiàn)的樣式等等這些數(shù)據(jù),這個(gè)展現(xiàn)我們現(xiàn)在跟用戶在探討的時(shí)候我們也認(rèn)為實(shí)時(shí)性是最重要的,所以這個(gè)展現(xiàn)本身并不復(fù)雜,也并不完整,但是它能夠?qū)崟r(shí)的能夠把相關(guān)的展現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋給我們的監(jiān)控用戶。在整個(gè)軟件物聯(lián)網(wǎng)中間件產(chǎn)品當(dāng)中有這樣一些特點(diǎn),這里面要提到的是高吞吐,因?yàn)橛昧诉@個(gè)引擎,單點(diǎn)每秒可以做26萬條的處理,有效的提高了處理能力。在集群方面我們也做了大量的工作,我們認(rèn)為誰能把集群做好,誰就能夠占領(lǐng)一個(gè)現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的制高點(diǎn)。微秒級的延遲跟性能,跟剛才的高吞吐是有關(guān)的,適配器我們做的工作主要是能夠支持熱的插拔。
  
  我們對于EDA來講有這樣一個(gè)體會,我們引用了Event  Bus的概念,事件的生產(chǎn)者和事件的消費(fèi)者都在事件注冊的總線上進(jìn)行訂閱,通過事件的接收、校驗(yàn)、轉(zhuǎn)化等等,推送到訂閱服務(wù)的消費(fèi)者面前,我們對總線的概念做了相關(guān)的工作。這是CEP標(biāo)準(zhǔn)五步的處理法,都在我們這個(gè)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了。下面這個(gè)就是可以通過模式編排的方式,能夠?qū)崟r(shí)的把一些事件進(jìn)行處理。大家注意,在輸出的一塊有一條線能夠轉(zhuǎn)回到輸入,這樣能夠把一些相對來說較為復(fù)雜和更為復(fù)雜的工作經(jīng)過多次的循環(huán)能夠把它處理掉。在這里面是通過五個(gè)層次做了這個(gè)處理方法。這是我們做的適配器,所有適配器通過協(xié)議的轉(zhuǎn)換、適配層,通過路由的辦法把各種的數(shù)據(jù)進(jìn)入到引擎層。
  
  這是我們從第三方測試的結(jié)果,軟件評測中心測出來是26萬條是單點(diǎn),我們內(nèi)部在做測試的時(shí)候,實(shí)際上是能夠做到76萬條,當(dāng)然這個(gè)CPU比較大。這個(gè)技術(shù)現(xiàn)在很熱,大家現(xiàn)在都在應(yīng)用復(fù)雜事件引擎的工作,由于它主要是在內(nèi)存中操作,單點(diǎn)能做到26萬條,肯定是在內(nèi)存當(dāng)中做操作。
  
  有幾個(gè)致命性的問題,包括持久化的問題,集群化的問題,我們覺得持久化相對來說容易解決,一些狀態(tài)方面,我們通過數(shù)據(jù)庫,內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等等可以做。但是集群化這個(gè)事情是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn),如果這個(gè)問題解決不了,現(xiàn)在所謂的大數(shù)據(jù)、云各方面都提不上,都做不來。所以在高可用上盡管我們并沒有實(shí)現(xiàn),但是我們實(shí)現(xiàn)了所謂工作節(jié)點(diǎn)的HA,就是等于這一個(gè)節(jié)點(diǎn)我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了,我們自己也認(rèn)為這是一個(gè)小的突破。但是光這一個(gè)節(jié)點(diǎn)不夠,所以我們實(shí)際上有一些想法,就是在縱向的節(jié)點(diǎn)方面,我們怎么樣來實(shí)現(xiàn)我們做了一些工作。同時(shí)在橫向方面,這里面因?yàn)橛袝r(shí)序,把一個(gè)復(fù)雜的事件我們按照時(shí)序分成了兩個(gè)或者兩個(gè)以上的流程,所以這個(gè)工作我們在設(shè)計(jì)過程中,還有控制器,實(shí)際上我們在控制器上也有一些雙機(jī)的要求,在管理節(jié)點(diǎn)上我們來實(shí)現(xiàn)所有的節(jié)點(diǎn)管理控制。
  
  下面是幾個(gè)應(yīng)用,一個(gè)是香港高速鐵路廣深港段香港段現(xiàn)在正在緊鑼密鼓的實(shí)施,所以我們把這套東西用到了我們香港的實(shí)施團(tuán)隊(duì),基本上左邊是整個(gè)一套管理端,右邊藍(lán)色的部分是香港方面的需求,所以中間接入端這一塊是用我們的中間件進(jìn)行實(shí)施的。還有就是高鐵智能運(yùn)維,這塊東西目前的需求量非常大,因?yàn)樵?00多個(gè)車站,我們從2008年開始實(shí)施了300多個(gè)高鐵的車站,每一個(gè)車站都是大型的甚至是超大型的一個(gè)體量,所以在這里面每個(gè)站有上萬個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量,所以在這方面我們等于在集團(tuán)內(nèi)部強(qiáng)行采用了這樣一個(gè)技術(shù),不斷的有一些反饋上來,對于我們的開發(fā)團(tuán)隊(duì)有一個(gè)新的需求和新的挑戰(zhàn)。所以這個(gè)運(yùn)維的工作在北京南站已經(jīng)實(shí)施,因?yàn)楸本┠险臼亲钕瘸霰5膯挝?,現(xiàn)在其他高鐵的各線各站都在逐步開展使用。高鐵的智能服務(wù)平臺,在整個(gè)旅服平臺上,像PADS,自動售檢票、查詢、客戶求助等等,所有這些東西都Plug-in這一個(gè)中間件的平臺上,能夠起到快速的實(shí)施應(yīng)用,同時(shí)也是為了將來的擴(kuò)展。因?yàn)楦哞F的線路目前還是高鐵自行成網(wǎng),按照鐵道部的規(guī)劃,既有線會不斷的插入進(jìn)現(xiàn)有的系統(tǒng)當(dāng)中來。所以通過CEP引擎為關(guān)鍵技術(shù)的中間件能夠非常容易的實(shí)現(xiàn)快速的擴(kuò)展。
  
  我們覺得在我們這個(gè)行業(yè)已經(jīng)得到了一些初步的甜頭,就是用中間件的辦法,減少重復(fù)開發(fā)的工作量,可重用我們沉淀的一些相關(guān)的技術(shù),相信未來在其他的行業(yè)中也會有相應(yīng)的一些應(yīng)用和發(fā)展,謝謝大家!

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