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如何真正實現城市大數據互聯互通？?

市政管理、突發事件怎樣做到及時預警？?

公共交通擁堵不堪，交通線路到底應該如何優化？?

發生火情時，消防部門如何快速協調資源并進行指揮調度？?

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解決這些問題需要一個“城市大腦”。中冶賽迪Q-TOUCH云端城市管理平臺就是這樣一個超級大腦，以城市基礎設施的全生命周期管控為中心，提供數據采集、存儲和處理能力，數據建模能力，事件接受處理和分撥能力，利用“物聯網+大數據+智能化”等技術手段，廣泛面向能源、水務、交通、環衛、城市防災和社會文體等多領域和單元，建立自感知、智處置的基礎設施管控體系，優化城市基礎設施的管理、運營和體驗，激活數字要素新動能，開啟數字城市新征程。?

比如在智慧城市應用中，Q-TOUCH能夠結合物聯設備、智能識別技術、和自流程管理機制，面向城市市政設施、城市公用、城市節水和停車管理打造智慧城市綜合管理和服務平臺，實現城市資源智能調度、城市問題快速發現、快速調整、快速解決。

【中冶賽迪Q-TOUCH云端城市管理平臺-智慧城管應用】?

隨著城市的不斷的發展，對設備接入、數據處理、算法分析的要求更高，智慧城市基礎設施的管理和運營越來越復雜，為了給人們提供更高效的社會服務，對Q-TOUCH的服務能力提出更高要求：?

1、海量數據處理：在智慧城市數字化場景下，需要每天完成大批量的城市數據的處理和分析，來滿足城市運營管理要求：比如監管某城市共享單車是否在指定區域內停放、某區域內共享單車是否給城管數據平臺及時備案、通過視頻監控查看違規出攤、檢測垃圾桶是否填滿等應用場景；以國內某城市為例，高峰期產生的數據量為8000+條/秒，TCP連接并發每秒超過2萬次。?

2、實時響應：在城市智慧管廊綜合監控場景下，為了能夠實現對溫度、濕度、結構監測、人員入廊這些數據的實時監測，Q-TOUCH要求能夠在100ms內實時響應。?

3、可靠穩定：設備檢測數據可靠性要求非常高，尤其是接入側的危險源檢測、管廊結構檢測數據，涉及信息安全管理，不允許有任何丟失和中斷；而數據的接收和上傳也至關重要，服務一旦宕機，就會造成數據丟失、影響重大。?

4、綠色節能：大規模的計算量帶來了能耗提升，為響應國家環保號召，需要低功耗硬件實現節能減排。?

鯤鵬天然的多核多并發、高可靠、低功耗等優勢，能夠很好的滿足Q-TOUCH海量數據處理、并行計算、低時延、綠色計算等要求；同時提供完善的鯤鵬DevKit開發套件以及專業服務，能夠幫助用戶快速完成應用的遷移、開發、編譯和調優，支撐Q-TOUCH高效創新。基于以上考慮，中冶賽迪選擇鯤鵬作為Q-TOUCH城市設施智慧管控平臺的數字底座，以滿足城市級別的數據融合和管理，為用戶提供更加靈活的一體化的方案。?

【中冶賽迪Q-TOUCH云端城市管理平臺架構圖】?

鯤鵬DevKit 1人天/應用快速遷移Q-TOUCH云端城市管理平臺?

在項目實施初期，開發人員需要將Q-TOUCH平臺快速遷移到鯤鵬。由于整個系統的模塊眾多給遷移工作帶來不少挑戰：?

語言多：包含java、c、TypeScript等多種語言；?

代碼量大：6個子模塊,8個微服務，共計14萬行左右代碼；?

第三方軟件多：包含redis、rabbitmq、nacos、srs、elasticsearch、iotdb等，手工查找兼容版本非常耗時；?

經分析，采用手動遷移的話整個系統8個微服務需要45人天才能完成。而鯤鵬DevKit代碼遷移工具可以實現依賴文件自動識別、兼容JAR包一鍵下載、代碼修改建議一鍵替換，無須耗時耗力檢查跟進。在鯤鵬DevKit的幫助下整個系統只用了10人天，平均每個服務1人天左右即可完成自動遷移。?

基于鯤鵬DevKit 高效開發Q-TOUCH云端城市管理平臺物聯網數據庫，性能提升47%?

遷移完成之后，中冶賽迪需要針對Q-TOUCH城市設施智慧管控平臺的工業物聯網數據分析場景，在鯤鵬服務器上開發Apache IoTDB（物聯網數據庫），以滿足工業物聯網領域的海量數據存儲、高速數據讀取和復雜數據分析需求。該功能通過數百萬個低功耗和智能聯網設備的高速寫訪問，以及數據快速讀取訪問和查詢，實現對擁有復雜組織關系的物聯網設備進行樹形結構管理，并使用通配符對這些元數據進行模糊匹配。?

在開發過程中，為提升業務性能和穩定性，開發人員將平臺之前使用的編譯工具OpenJDK換成畢NJDK，畢NJDK在鯤鵬架構中提供了更好的穩定性、GC（Gabarage Collector）性能、類信息共享等，其編譯性能相較于openJDK8最高可提升25%。?

此外，針對系統出現的性能瓶頸，技術人員使用了鯤鵬性能分析工具的JAVA性能分析功能進行了調優，對操作系統、JVM的運行狀態進行監控和優化：?

1、通過DevKit性能分析工具的系統性能分析功能分析出IoTDB通用型數據庫udf_memory_budget_in_mb和MAX_HEAP_SIZE等參數的配置值為256、20G。這兩個值的過低，會導致數據并發性能下降，在工具的建議下將上述兩個參數值調整為512和120G，從而優化數據并發特性。?

2、通過DevKit性能分析工具訪問分析功能，發現cachemiss性能瓶頸，通過增加二級緩存，吞吐量提升1倍。具體如下，設備數據上傳時會對設備數據的格式類型做校驗，因為數據格式是動態配置的，所以將所有類型的設備屬性配置存儲在redis中，在實際壓測的時候性能瓶頸在從redis讀取緩存數據的網絡上。我們對該數據添加了二級緩存，將數據存放到了caffine本地緩存上，大大的減少了從redis讀取數據的網絡通訊耗時，提升了設備數據的處理速度。

【設備數據接入能力和數據查詢性能前后對比】?

通過鯤鵬DevKit進行編譯優化及性能調優之后，Q-TOUCH云端城市管理平臺物聯網數據庫在鯤鵬上運行性能得到有效提升：數據庫設備數據處理業務場景的綜合處理吞吐量最高提升了47%、業務數據采集上傳吞吐量提升了24%、設備數據查詢的吞吐量提升了35%；設備接入、數據存儲、設備數據查詢等業務的綜合性能均得到明顯提升。?

中冶賽迪在進行Q-TOUCH云端城市管理平臺鯤鵬原生開發過程中，通過鯤鵬DevKit優化了物聯網數據庫的數據處理能力，有效提升了各種物聯設備的時序數據的查詢效率，同時也讓平臺在智慧管廊、智慧城管等領域在三維建模時的數據渲染模型數據查詢更加便捷和高效違章建筑檢測的查詢速度，同時也讓GIS領域的科研工作更加便捷和高效。?

目前，Q-TOUCH云端城市管理平臺已成功運用到智慧政務、市政管理、城市建設、工業園區管理等相關領域，預計到2023年將覆蓋整個重慶范圍，并不斷加強與氣象、市政、交巡警等部門的聯動，助力城市智慧管理。該方案已通過鯤鵬Validate兼容性認證，也標志著中冶賽迪產品在鯤鵬計算應用創新、產業融合、市場應用方面達到領先水平。?

作為鯤鵬計算產業生態重要伙伴，中冶賽迪已與鯤鵬生態產業中心重慶公司建立長期合作關系。未來，鯤鵬將繼續堅持“硬件開放、軟件開源、使能伙伴，發展人才”的生態策略，通過最新的技術使能伙伴聯合創新，打造更具競爭力的行業解決方案，促進千行百業數字化轉型。?