标签: MQTT Broker

前言 戴姆勒股份公司（Daimler AG），总部位于德国斯图加特，是全球最大的商用车制造商，全球第一大豪华车生产商、第二大卡车生产商。公司旗下包括梅赛德斯-奔驰汽车、梅赛德斯-奔驰轻型商用车、戴姆勒载重车和戴姆勒金融服务等四大业务单元。 一、背景简介 戴姆勒的制造工艺的一个重要环节，是配置和测试用于操控梅赛德斯-奔驰汽车所用的电子装置。一辆奔驰汽车上约有70-100个用于操作刹车、灯光、车锁、娱乐系统等功能的电子控制单元（ECU），戴姆勒创建了车辆诊断系统（VDS）来协调调试和测试这些控制单元的生产。ECU的生产过程中会产生大量的数据，需要被传送至IT部门做进一步分析应用。 车辆诊断系统（VDS）是汽车制造过程的一个关键部分，故障超过10分钟可能导致制造线瘫痪。这是因为，VDS在汽车电子/电气部件的制造过程中承担一些核心功能的执行，如：校准由ECU控制的传感器、快速显示新的固件、对汽车的钥匙进行个性化处理、以及测试以确保每个ECU正常工作，还能生成车辆目的地使用国家的法规要求的测试文件。 二、 技术难点 工厂中的网络通常不那么稳定，这使得工厂中设备的联网情况没有保障。而在工厂车间内VDS测试设备经常需要移动位置，这可能常有断网情况发生。但如前所述，如果VDS故障超过10分钟，可能会导致装配线停止，所以，尽量减少网络状态对数据传输的影响尤为重要。 综上述，戴姆勒将面临以下挑战： 确保VDS不能瘫痪； 需要可靠的信息传递平台来实现工厂数据与云的连接。 三、 应用情况 虹科HiveMQ方案的优势在于协议本身简单且轻量级，也由此成为工厂车间和企业IT系统之间分享信息的一种快速、高效和简单的方法。 MQTT pub/sub能确保测试设备在断网和重连时能继续正常运行。戴姆勒最终决定使用MQTT协议，采用了虹科提供的HiveMQ代理作为其车辆诊断系统（VDS）的核心基础设施服务，以管理工厂车间的测试设备和服务器端他们企业的IT系统之间的信息流。 VDS的每个实例包括工厂车间的多个测试设备，这些设备与位于工厂的HiveMQ代理连接。在服务器端，一系列的微服务作为MQTT客户端与HiveMQ代理连接。这些微服务作为各种信息数据库和企业IT系统的前端，是完成汽车VDS调试和测试所必需的。 戴姆勒在其全球24家工厂都使用VDS，共计约有10,000个测试设备连接到VDS，每秒发送166条信息，也就是说，每月总计共有近4.7亿条信息通过HiveMQ代理实现数据传输。 四、 为什么选择虹科HiveMQ？ 最初，戴姆勒公司曾考虑过用AMQP和OPC UA，但很快发现这些协议对于他们的需求来说过于复杂和繁重。此外，与HTTP不同，MQTT还支持广播信息，这在VDS需要与所有测试设备通信时非常有用。戴姆勒也曾考虑过Mosquitto或RabbitMQ等解决方案，最终考虑专业的企业支持和维护服务，还是选择了虹科HiveMQ代理。 “我们想要一个能提供维护、测试和支持的解决方案。HiveMQ团队从一开始就给我们留下深刻印象。他们对我们的问题和要求响应迅速，并提供了高质量的产品。” —— VDS首席架构师Jochen Vajda 如今，虹科提供的HiveMQ代理已经在戴姆勒VDS中运行超过4年，戴姆勒对HiveMQ平台的可靠性和稳定性非常满意。其VDS运营部的Marius Hertfelder说： “我们使用HiveMQ运行VDS已经4年了，HiveMQ代理从来没有出现过故障。当我们因为一些原因需要重启HiveMQ代理时，重启过程很快，停机时间非常短。这一点尤为重要，因为我们不能停止工厂的装配线，HiveMQ为我们的系统提供了所需的稳定性和可靠性。” MQTT pub/sub协议能确保测试设备在断网和重连时能继续正常运行，所以戴姆勒最终采用了MQTT协议，也就是虹科HiveMQ代理，作为其车辆诊断系统（VDS）的核心基础设施服务，来管理工厂车间的测试设备和服务器端他们企业的IT系统之间的信息流。 五、方案简介 虹科HiveMQ 是一个基于 MQTT 数据传输的通信平台， 旨在将数据快速、高效、可靠地传递给连接的物联网设备 ，虹科HiveMQ 使用 MQTT 协议在设备和企业平台之间进行实时、双向的数据推送。 虹科HiveMQ 的建立是为了解决企业在构建新的物联网应用时面临的一些关键技术挑战，包括： 构建可靠、可扩展的关键业务物联网应用 快速的数据交付，以满足终端用户对响应式物联网产品的期望 通过有效利用硬件、网络和云资源降低运营成本 将物联网数据整合到现有的企业系统中 虹科HiveMQ 提供 免费版 、 专业版 、 企业版 MQTT Broker 产品，并提供 Kafka、企业安全及 MQTT Broker 桥接 三种企业级扩展套件 ，虹科HiveMQ 还提供高效的 MQTT 客户端及云平台，多方位满足用户需求。

1 前言 BMW Mobility Services（宝马出行服务） 是 BMW 集团旗下的一个业务集团，致力于开发创新的解决方案，以满足城市人口不断变化的出行需求。到 2030 年，预计超过 60% 的世界人口将于城市居住，因此，BMW Mobility Services 正在致力于打造推出如汽车共享等融入城市生活方式的出行服务及其他出行概念。 2 背景 BMW Mobility Services 针对车队运营商开发了一项提供此类服务的汽车共享产品。该服务使车队运营商能够实现车队远程管理、单个车辆命令远程发出（例如锁定/解锁）以及每辆车数据的远程收集。BMW 集团的汽车共享服务“DriveNow”（自 2019 年 2 月 22 日起成为 SHARE NOW 的一部分）使用的即是该汽车共享产品，当时已在欧洲 12 个城市完成推广。 3 难点 普遍可用性是汽车共享服务的关键标准之一，客户都希望汽车能够及时可靠使用，然而，由于覆盖范围、地区气候以及其他不确定因素等，许多城市的网络无法保证可靠连接。 解决网络延迟和网络可靠性问题是移动行业的一个关键挑战。 此处引入传统汽车行业模式与车辆远程通信基于的“触发拉动概念”，车辆通信通过 SMS 消息启动，该消息会唤醒车载客户端系统，然后启动 HTTP 会话以连接后端云服务。 这个概念的挑战在于： ① SMS 是不可预测的； ② 考虑到消息大小以及建立 HTTP 会话所需的消息数量，HTTP 速度很慢且网络成本很高。 为了成功实现汽车共享应用程序，就需要一个更为可靠的替代方案完成消息传递。MQTT 作为一种稳定可靠的物联网协议，常用于建立 IP 连接并实现远程设备数据移动，其轻量级设计、发布/订阅方法和服务质量级别十分吻合汽车共享应用程序的可靠性及效率要求。 ​ 将 MQTT 用于汽车共享服务是宝马移动服务乃至汽车行业的一大创新。BMW Mobility Services 在寻找能够支持此项目的行业合作伙伴过程中，基于对 IoT 和 MQTT 的广泛调查，最终选择 HiveMQ 作为搭建此项目的 MQTT 平台。 4 成效 自2014 年起，BMW Mobility Services 便开始使用 HiveMQ 完成其汽车共享服务的消息传递。BMW Mobility Services 汽车共享服务目前正在使用的 HiveMQ 架构由数百个Java编写的停靠微服务组成，这些微服务运行在 Amazon Web Services（亚马逊网络服务）托管的Kubernetes集群上。 ​ HiveMQ 每分钟可处理来自高达 80,000 个同时连接的客户端、超过 90,000 个事务的生产负载，最重要的是，BMW Mobility Services 可在网络服务不可靠的领域中为客户提供可靠服务。 考虑到 HiveMQ 带来的巨大效益，BMW Mobility Services 又采用了 HiveMQ 扩展方案，以充当在后端微服务之间移动数据的内部消息传递总线。 ​ BMW Mobility Services 使用 HiveMQ 扩展作为其后端系统内部数据共享平台，使用 MQTT 发布/订阅模式，后端服务可以轻松订阅经由 HiveMQ 代理传递的车辆数据。例如，分析服务开发了一个 MQTT 客户端，可将其对应的消息馈送到 Kafka 中进行进一步分析，车辆数据可立即被后端服务转换，由此，数据集成过程变得更加直接、可扩展。 5 方案 HiveMQ 简介 HiveMQ 是一个基于 MQTT 数据传输的通信平台， 旨在将数据快速、高效、可靠地传递给连接的物联网设备 ，HiveMQ 使用 MQTT 协议在设备和企业平台之间进行实时、双向的数据推送。 ​ HiveMQ 的建立是为了解决企业在构建新的物联网应用时面临的一些关键技术挑战，包括： 构建可靠、可扩展的关键业务物联网应用 快速的数据交付，以满足终端用户对响应式物联网产品的期望 通过有效利用硬件、网络和云资源降低运营成本 将物联网数据整合到现有的企业系统中 ​ HiveMQ 提供 免费版 、 专业版 、 企业版 MQTT Broker 产品，并提供 Kafka、企业安全及 MQTT Broker 桥接 三种企业级扩展套件 ，HiveMQ 还提供高效的 MQTT 客户端及云平台，多方位满足用户需求。 ​ 如果想要了解更多信息，可以扫描屏幕下方的二维码获取更多精彩内容！ ​