虹科HiveMQ MQTT解決方案在奔馳汽車制造中的應(yīng)用

前言

戴姆勒股份公司（Daimler AG），總部位于德國斯圖加特，是全球最大的商用車制造商，全球第一大豪華車生產(chǎn)商、第二大卡車生產(chǎn)商。公司旗下包括梅賽德斯-奔馳汽車、梅賽德斯-奔馳輕型商用車、戴姆勒載重車和戴姆勒金融服務(wù)等四大業(yè)務(wù)單元。

一、背景簡介

戴姆勒的制造工藝的一個重要環(huán)節(jié)，是配置和測試用于操控梅賽德斯-奔馳汽車所用的電子裝置。一輛奔馳汽車上約有70-100個用于操作剎車、燈光、車鎖、娛樂系統(tǒng)等功能的電子控制單元（ECU），戴姆勒創(chuàng)建了車輛診斷系統(tǒng)（VDS）來協(xié)調(diào)調(diào)試和測試這些控制單元的生產(chǎn)。ECU的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，需要被傳送至IT部門做進(jìn)一步分析應(yīng)用。

車輛診斷系統(tǒng)（VDS）是汽車制造過程的一個關(guān)鍵部分，故障超過10分鐘可能導(dǎo)致制造線癱瘓。這是因?yàn)椋琕DS在汽車電子/電氣部件的制造過程中承擔(dān)一些核心功能的執(zhí)行，如：校準(zhǔn)由ECU控制的傳感器、快速顯示新的固件、對汽車的鑰匙進(jìn)行個性化處理、以及測試以確保每個ECU正常工作，還能生成車輛目的地使用國家的法規(guī)要求的測試文件。

二、技術(shù)難點(diǎn)

工廠中的網(wǎng)絡(luò)通常不那么穩(wěn)定，這使得工廠中設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)情況沒有保障。而在工廠車間內(nèi)VDS測試設(shè)備經(jīng)常需要移動位置，這可能常有斷網(wǎng)情況發(fā)生。但如前所述，如果VDS故障超過10分鐘，可能會導(dǎo)致裝配線停止，所以，盡量減少網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懹葹橹匾?/p>

綜上述，戴姆勒將面臨以下挑戰(zhàn)：

確保VDS不能癱瘓；

需要可靠的信息傳遞平臺來實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)與云的連接。

三、應(yīng)用情況

虹科HiveMQ方案的優(yōu)勢在于協(xié)議本身簡單且輕量級，也由此成為工廠車間和企業(yè)IT系統(tǒng)之間分享信息的一種快速、高效和簡單的方法。

MQTT pub/sub能確保測試設(shè)備在斷網(wǎng)和重連時能繼續(xù)正常運(yùn)行。戴姆勒最終決定使用MQTT協(xié)議，采用了虹科提供的HiveMQ代理作為其車輛診斷系統(tǒng)（VDS）的核心基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，以管理工廠車間的測試設(shè)備和服務(wù)器端他們企業(yè)的IT系統(tǒng)之間的信息流。

VDS的每個實(shí)例包括工廠車間的多個測試設(shè)備，這些設(shè)備與位于工廠的HiveMQ代理連接。在服務(wù)器端，一系列的微服務(wù)作為MQTT客戶端與HiveMQ代理連接。這些微服務(wù)作為各種信息數(shù)據(jù)庫和企業(yè)IT系統(tǒng)的前端，是完成汽車VDS調(diào)試和測試所必需的。

戴姆勒在其全球24家工廠都使用VDS，共計約有10,000個測試設(shè)備連接到VDS，每秒發(fā)送166條信息，也就是說，每月總計共有近4.7億條信息通過HiveMQ代理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

四、為什么選擇虹科HiveMQ？

最初，戴姆勒公司曾考慮過用AMQP和OPC UA，但很快發(fā)現(xiàn)這些協(xié)議對于他們的需求來說過于復(fù)雜和繁重。此外，與HTTP不同，MQTT還支持廣播信息，這在VDS需要與所有測試設(shè)備通信時非常有用。戴姆勒也曾考慮過Mosquitto或RabbitMQ等解決方案，最終考慮專業(yè)的企業(yè)支持和維護(hù)服務(wù)，還是選擇了虹科HiveMQ代理。

“我們想要一個能提供維護(hù)、測試和支持的解決方案。HiveMQ團(tuán)隊(duì)從一開始就給我們留下深刻印象。他們對我們的問題和要求響應(yīng)迅速，并提供了高質(zhì)量的產(chǎn)品。” —— VDS首席架構(gòu)師Jochen Vajda

如今，虹科提供的HiveMQ代理已經(jīng)在戴姆勒VDS中運(yùn)行超過4年，戴姆勒對HiveMQ平臺的可靠性和穩(wěn)定性非常滿意。其VDS運(yùn)營部的Marius Hertfelder說：

“我們使用HiveMQ運(yùn)行VDS已經(jīng)4年了，HiveMQ代理從來沒有出現(xiàn)過故障。當(dāng)我們因?yàn)橐恍┰蛐枰貑iveMQ代理時，重啟過程很快，停機(jī)時間非常短。這一點(diǎn)尤為重要，因?yàn)槲覀儾荒芡Ｖ构S的裝配線，HiveMQ為我們的系統(tǒng)提供了所需的穩(wěn)定性和可靠性?！?/p>

MQTT pub/sub協(xié)議能確保測試設(shè)備在斷網(wǎng)和重連時能繼續(xù)正常運(yùn)行，所以戴姆勒最終采用了MQTT協(xié)議，也就是虹科HiveMQ代理，作為其車輛診斷系統(tǒng)（VDS）的核心基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，來管理工廠車間的測試設(shè)備和服務(wù)器端他們企業(yè)的IT系統(tǒng)之間的信息流。

五、虹科HiveMQ簡介

虹科HiveMQ 是一個基于 MQTT 數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ牌脚_，旨在將數(shù)據(jù)快速、高效、可靠地傳遞給連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，虹科HiveMQ 使用 MQTT 協(xié)議在設(shè)備和企業(yè)平臺之間進(jìn)行實(shí)時、雙向的數(shù)據(jù)推送。

虹科HiveMQ 的建立是為了解決企業(yè)在構(gòu)建新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時面臨的一些關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)，包括：

構(gòu)建可靠、可擴(kuò)展的關(guān)鍵業(yè)務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

快速的數(shù)據(jù)交付，以滿足終端用戶對響應(yīng)式物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的期望

通過有效利用硬件、網(wǎng)絡(luò)和云資源降低運(yùn)營成本

將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)整合到現(xiàn)有的企業(yè)系統(tǒng)中

虹科HiveMQ 提供免費(fèi)版、專業(yè)版、企業(yè)版MQTT Broker 產(chǎn)品，并提供 Kafka、企業(yè)安全及 MQTT Broker 橋接三種企業(yè)級擴(kuò)展套件，虹科HiveMQ 還提供高效的 MQTT 客戶端及云平臺，多方位滿足用戶需求。

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審核編輯黃宇