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【WOT2018】郑长帅:揭秘摩拜国际化背后的IoT技术支撑

共享单车可以说是物联网技术应用最典型的案例,如何将在不同国家、不同城市和不同地点的数以万计的共享单车联网,并完成开锁、计费等操作,背后的技术难度确实不小。

作者:Barry来源:51CTO|2018-06-26 10:12

【51CTO.com原创稿件】2018年5月18-19日,由51CTO主办的全球软件与运维技术峰会在北京召开。此次峰会围绕人工智能、大数据、物联网、区块链等12大核心热点,汇聚海内外60位一线专家,是一场高端的技术盛宴,也是顶级IT技术人才学习和人脉拓展不容错过的平台。

共享单车可以说是物联网技术应用最典型的案例,如何将在不同国家、不同城市和不同地点的数以万计的共享单车联网,并完成开锁、计费等操作,背后的技术难度确实不小。作为国内最大的共享单车提供商之一,摩拜在物联网技术的应用上积累了丰富的经验。在“IoT开发技术解析”分论坛中,摩拜基础平台资深技术经理郑长帅从技术角度出发,详细分享了摩拜IoT的实战技术。

摩拜基础平台资深技术经理 郑长帅

摩拜IOT平台介绍

作为一家全球化的公司,摩拜从2016年4月开始在上海接入共享单车服务以来,已进入200座海内外城市,海外已拓展至新加坡、英国、日本、意大利、泰国、马来西亚、美国、韩国等国家和地区。摩拜单车已在全球范围内投放超过900万辆智能共享单车,每天提供超过3000万次骑行,注册用户国籍超过150个国家,全国范围内累计骑行距离突破56亿公里,单日产能超过10万辆,占全球自行车产能的45%。

在这其中,摩拜为用户提供的共享单车服务,其实是构建于当前IoT的物联网体系之上,例如开关锁等一系列的上层应用,这对于整个系统是一个非常大的技术挑战。

以一辆在上海的摩拜单车为例,它已经无故障的健康运行了365天。这背后隐藏的是摩拜在车锁技术的稳定性,它被1975个不同的人解锁,共骑行了2021次,奔跑了4850公里。不同于其他一些IoT的场景,摩拜的每一辆单车在工厂内都经历了各种严苛的测试,可以通过一些自发电、太阳能等充电,在外界各种复杂的环境下正常地运行。

隐藏在这些数据背后的,是摩拜的产品技术架构。从基础平台层面,目前设备共管理超过800万辆共享单车。这其中就包含了从工厂到注册到运行到维修,甚至运到海外的整个生命周期的管理,例如OTA、设备影子、版本管理等。

在网络接入层面,支持各种连接方式,包括蓝牙、物联网短信、MQTT、2G/NB/eMTC。目前,摩拜正在全球各个国家不断地试验和总结各种网络连接方式的适配,实现最佳的成本和效率。

目前测试NB-IoT,在北美也在使用eMTC等连接方式。不同于2G、3G,摩拜利用蓝牙模式,用户在手机扫码开锁后,手机就能够直接与物联网终端通信进行开锁控制。

在业务能力层面,包括电量管理、位置管理、开关锁等服务、国际化、C端接入能力(小程序、支付)等。

早前,摩拜是通过在骑行过程中充电的方式提供电能的,但考虑到骑行体验等方面,当前主要采用了太阳能充电的方式。但技术升级又会出现新的挑战,例如在被遮挡、雨天等场景下,充电就会成为问题。

用户在通过APP扫码开锁时,一方面摩拜要保证能够支持不同国家的通信制式,与其物联网卡对接,另一方面也要在上层的开关锁等各种应用场景中,做到良好的用户体验。

在此过程中,摩拜积累了大量的经验,已经具备了很多平台化、产品化的能力,也希望能够释放IoT领域的核心优势,赋能到其他的公司协同发展。

摩拜国际化技术实践

据郑长帅介绍,摩拜IoT国际化路线上主要面临着三个关键挑战:一是区域化政策法规。欧洲在2018年5月25日已经正式执行《通用数据保护条例》(General Data Protection Regulation,简称GDPR)。它适用于任何触及到欧盟公民数据的公司。对于不遵守的公司,将面临2000万欧元或公司全球总收益4%的处罚。

然而这只是一个缩影,目前全球各个国家和地区都有相关的数据安全法规。区域化的政策法规已经是一个趋势,也将是任何一个公司国际化所面临的挑战。

二是用户体验,能够支持用户和IoT设备就近接入,延时友好,实现全球统一账号。

三是本地化运营。各个地区的运营策略很可能不同,部分深入的本地资源对接需要技术服务尽量靠近当地,而当地数据法规也可能会要求数据本地化存储,这就需要具备建设海外数据中心的能力。

面对挑战,摩拜通过GDPR合规改造和国际化2.0(multi-dc)的技术改造,来解决这些难题,其中GDPR改造已经完成上线,国际化2.0架构在冲刺收尾过程中。

国际化2.0总体方案,是充分考虑到海内外业务体量差异、数据合规影响、成本,和上万公里的物理限制,以及单车服务的数据特点,技术上并没有采用常见的异地多活方案来打造multi-dc,而是采用了内部称之为动态加速的技术方案,核心思想是各系统通过接入标准化接口来解决复杂数据依赖的问题,并构建数据流动闭环和平台化组件,从而业务具有按需自主的能力来构建自有逻辑。整体把国际化技术做成平台,业务可以相对低成本接入。

首先,构建统一接入层,解决跨region流量调度和运营商数据切换问题,整体基于rule-base来做,并考虑了关于vpn、运营商、用户恶意切换等风控方案。

其次,通过区域代理RegionProxy,来解决通道加速(优化国际链路传输,TCP保活、压缩传输)、弱耦合(保持良好的zone-aware服务可视范围,避免全球服务耦合)、监控排查问题(集中化跨数据中心访问链路,链路质量监控和问题排查)。

再者,构建影子加速中心ShadowSyncer和对接业务系统,解决数据依赖执行和一致性问题,并做了并行加速工作。具体包括漫游触发机制流程(3个标准化的数据接口import/export/delete)、数据回流整条链路(提供严格模式和懒惰模式来平台化解决冲突问题)、跨DC mirrormaker。

最后,在全局状态管理,并提供业务大锁机制上,做了大量工作:构建漫游用户管理,保持全球强一致状态,写少读多的特点使得技术成本相对较低;提供可以充当上层业务大锁的机制,面向业务管理数据变更入口;采用恶意漫游风控,HTTPDNS+本地漫游记录;提供审计日志,供业务加速带来一致性问题的排查。

此外,在GDPR的改造上,通过差异分析、风险处置及文档化、国际认证三个阶段的工作,解决全球政策合规的难题。

•阶段一:差异分析。识别PII数据,建立数据(系统)目录;识别技术控制差距;识别文档控制差距。

•阶段二:风险处置及文档化。安全控制落地,以满足合规要求;安全控制流程落地(实际使用);安全制度和文档开发。

•阶段三:国际认证。认证机构识别流程差距。

通过以上技术,摩拜很好的解决了用户在全球范围内使用共享单车的难题,大幅提高了用户体验,为摩拜共享单车建立了良好的用户口碑。

以上内容是51CTO记者根据摩拜基础平台资深技术经理郑长帅在WOT2018全球软件与运维技术峰会的采访内容整理,更多关于WOT的内容请关注51cto.com。

【51CTO原创稿件,合作站点转载请注明原文作者和出处为51CTO.com】

【责任编辑:Barry TEL:(010)68476606】

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