【WOT2018】鄭長帥:揭秘摩拜國際化背后的IoT技術支撐
原創【51CTO.com原創稿件】2018年5月18-19日,由51CTO主辦的全球軟件與運維技術峰會在北京召開。此次峰會圍繞人工智能、大數據、物聯網、區塊鏈等12大核心熱點,匯聚海內外60位一線專家,是一場高端的技術盛宴,也是頂級IT技術人才學習和人脈拓展不容錯過的平臺。
共享單車可以說是物聯網技術應用最典型的案例,如何將在不同國家、不同城市和不同地點的數以萬計的共享單車聯網,并完成開鎖、計費等操作,背后的技術難度確實不小。作為國內最大的共享單車提供商之一,摩拜在物聯網技術的應用上積累了豐富的經驗。在“IoT開發技術解析”分論壇中,摩拜基礎平臺資深技術經理鄭長帥從技術角度出發,詳細分享了摩拜IoT的實戰技術。
摩拜基礎平臺資深技術經理 鄭長帥
摩拜IOT平臺介紹
作為一家全球化的公司,摩拜從2016年4月開始在上海接入共享單車服務以來,已進入200座海內外城市,海外已拓展至新加坡、英國、日本、意大利、泰國、馬來西亞、美國、韓國等國家和地區。摩拜單車已在全球范圍內投放超過900萬輛智能共享單車,每天提供超過3000萬次騎行,注冊用戶國籍超過150個國家,全國范圍內累計騎行距離突破56億公里,單日產能超過10萬輛,占全球自行車產能的45%。
在這其中,摩拜為用戶提供的共享單車服務,其實是構建于當前IoT的物聯網體系之上,例如開關鎖等一系列的上層應用,這對于整個系統是一個非常大的技術挑戰。
以一輛在上海的摩拜單車為例,它已經無故障的健康運行了365天。這背后隱藏的是摩拜在車鎖技術的穩定性,它被1975個不同的人解鎖,共騎行了2021次,奔跑了4850公里。不同于其他一些IoT的場景,摩拜的每一輛單車在工廠內都經歷了各種嚴苛的測試,可以通過一些自發電、太陽能等充電,在外界各種復雜的環境下正常地運行。
隱藏在這些數據背后的,是摩拜的產品技術架構。從基礎平臺層面,目前設備共管理超過800萬輛共享單車。這其中就包含了從工廠到注冊到運行到維修,甚至運到海外的整個生命周期的管理,例如OTA、設備影子、版本管理等。
在網絡接入層面,支持各種連接方式,包括藍牙、物聯網短信、MQTT、2G/NB/eMTC。目前,摩拜正在全球各個國家不斷地試驗和總結各種網絡連接方式的適配,實現最佳的成本和效率。
目前測試NB-IoT,在北美也在使用eMTC等連接方式。不同于2G、3G,摩拜利用藍牙模式,用戶在手機掃碼開鎖后,手機就能夠直接與物聯網終端通信進行開鎖控制。
在業務能力層面,包括電量管理、位置管理、開關鎖等服務、國際化、C端接入能力(小程序、支付)等。
早前,摩拜是通過在騎行過程中充電的方式提供電能的,但考慮到騎行體驗等方面,當前主要采用了太陽能充電的方式。但技術升級又會出現新的挑戰,例如在被遮擋、雨天等場景下,充電就會成為問題。
用戶在通過APP掃碼開鎖時,一方面摩拜要保證能夠支持不同國家的通信制式,與其物聯網卡對接,另一方面也要在上層的開關鎖等各種應用場景中,做到良好的用戶體驗。
在此過程中,摩拜積累了大量的經驗,已經具備了很多平臺化、產品化的能力,也希望能夠釋放IoT領域的核心優勢,賦能到其他的公司協同發展。
摩拜國際化技術實踐
據鄭長帥介紹,摩拜IoT國際化路線上主要面臨著三個關鍵挑戰:一是區域化政策法規。歐洲在2018年5月25日已經正式執行《通用數據保護條例》(General Data Protection Regulation,簡稱GDPR)。它適用于任何觸及到歐盟公民數據的公司。對于不遵守的公司,將面臨2000萬歐元或公司全球總收益4%的處罰。
然而這只是一個縮影,目前全球各個國家和地區都有相關的數據安全法規。區域化的政策法規已經是一個趨勢,也將是任何一個公司國際化所面臨的挑戰。
二是用戶體驗,能夠支持用戶和IoT設備就近接入,延時友好,實現全球統一賬號。
三是本地化運營。各個地區的運營策略很可能不同,部分深入的本地資源對接需要技術服務盡量靠近當地,而當地數據法規也可能會要求數據本地化存儲,這就需要具備建設海外數據中心的能力。
面對挑戰,摩拜通過GDPR合規改造和國際化2.0(multi-dc)的技術改造,來解決這些難題,其中GDPR改造已經完成上線,國際化2.0架構在沖刺收尾過程中。
國際化2.0總體方案,是充分考慮到海內外業務體量差異、數據合規影響、成本,和上萬公里的物理限制,以及單車服務的數據特點,技術上并沒有采用常見的異地多活方案來打造multi-dc,而是采用了內部稱之為動態加速的技術方案,核心思想是各系統通過接入標準化接口來解決復雜數據依賴的問題,并構建數據流動閉環和平臺化組件,從而業務具有按需自主的能力來構建自有邏輯。整體把國際化技術做成平臺,業務可以相對低成本接入。
首先,構建統一接入層,解決跨region流量調度和運營商數據切換問題,整體基于rule-base來做,并考慮了關于vpn、運營商、用戶惡意切換等風控方案。
其次,通過區域代理RegionProxy,來解決通道加速(優化國際鏈路傳輸,TCP保活、壓縮傳輸)、弱耦合(保持良好的zone-aware服務可視范圍,避免全球服務耦合)、監控排查問題(集中化跨數據中心訪問鏈路,鏈路質量監控和問題排查)。
再者,構建影子加速中心ShadowSyncer和對接業務系統,解決數據依賴執行和一致性問題,并做了并行加速工作。具體包括漫游觸發機制流程(3個標準化的數據接口import/export/delete)、數據回流整條鏈路(提供嚴格模式和懶惰模式來平臺化解決沖突問題)、跨DC mirrormaker。
最后,在全局狀態管理,并提供業務大鎖機制上,做了大量工作:構建漫游用戶管理,保持全球強一致狀態,寫少讀多的特點使得技術成本相對較低;提供可以充當上層業務大鎖的機制,面向業務管理數據變更入口;采用惡意漫游風控,HTTPDNS+本地漫游記錄;提供審計日志,供業務加速帶來一致性問題的排查。
此外,在GDPR的改造上,通過差異分析、風險處置及文檔化、國際認證三個階段的工作,解決全球政策合規的難題。
•階段一:差異分析。識別PII數據,建立數據(系統)目錄;識別技術控制差距;識別文檔控制差距。
•階段二:風險處置及文檔化。安全控制落地,以滿足合規要求;安全控制流程落地(實際使用);安全制度和文檔開發。
•階段三:國際認證。認證機構識別流程差距。
通過以上技術,摩拜很好的解決了用戶在全球范圍內使用共享單車的難題,大幅提高了用戶體驗,為摩拜共享單車建立了良好的用戶口碑。
以上內容是51CTO記者根據摩拜基礎平臺資深技術經理鄭長帥在WOT2018全球軟件與運維技術峰會的采訪內容整理,更多關于WOT的內容請關注51cto.com。
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