龍湖千丁基於 [email protected] 的雲原生智慧停車系統架構實踐

語言: CN / TW / HK
時間 2022-10-10 16:15:39

作者：蔡佩、劉濤

在物聯網、大資料、雲服務等的快速發展及規模化應用下，今天，大量在日常生活中產生的資料可以被更好地連線和利用，為智慧裝置的運轉提供支援，在推進社會高效協作，建設有溫度、有速度的智慧生活中發揮價值。

龍湖千丁是國內最早一批參與智慧城市、智慧社群建設的高科技企業，已被納入“專精特新”、國家高新技術認證企業名錄等。龍湖千丁專注社群、商業、公寓、園區等空間化智慧解決方案，以 AI+大資料驅動業降本增效，為高效、節能與安全加碼。智慧停車是龍湖千丁生活服務的主要場景之一。依託龍湖千丁停車雲系統，千丁智慧已為全國範圍內自有及託管的 1000+車場的智慧停車業務提供統一的車管解決方案。隨著服務規模的不斷擴大及使用者需求的快速變化，系統挑戰也隨之而來。

智慧停車場景下的應用管理挑戰

具體來說，龍湖千丁停車雲是一套以停車和管理服務為核心，全面整合停車管理問題的智慧化停車系統，結合車牌識別一體機、道閘、停車對講立柱等 IoT 裝置的協同，實現社群車庫智慧通行。業主可通過線上登記車牌、月卡車輛資訊、預約登記客車牌資訊等操作，享受出行自動抬杆放行等便捷高效的停車管理服務。

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圖 1：龍湖千丁停車雲系統架構

不難看出，智慧停車場業務對於服務響應速度的要求非常高，並且有大量近場感測器、控制裝置等需要協同管控。如果完全依賴傳統的中心雲模式，勢必會為邊緣應用的管理帶來一系列挑戰：

  • 網路通訊問題：各個車場地理位置位置分散，彼此網路隔離，車場內的計算資源無法直接被公網訪問，無論是業務釋出，還是問題排查，往往需要相關人員現場處理。業務的開發、測試、升級和運維面臨巨大挑戰。 

  • 異構環境差異：絕大部分車場的節點環境為 Windows PC 伺服器，且車場之間的業務部署環境差異較大，如何遮蔽底層環境差異，確保業務平穩執行也是需要重點解決的問題。 

  • 應用釋出效率：不同接入平臺的運營主體不同，且使用者需求更迭頻繁，需要根據業務特點實現分批發布、灰度釋出，在保證業務的穩定執行的同時提高發布效率。 

基於 [email protected] 的邊緣雲原生智慧停車系統實踐

為了解決以上問題，龍湖千丁停車雲平臺通過阿里雲邊緣容器服務 [email protected] 提供的標準 Kubernetes 服務以及雲邊一體化協同解決方案。

阿里雲邊緣容器（[email protected]），依託 ACK 託管服務構建，打造通用的邊緣容器雲原生基礎設施。基於主流雲原生非侵入式設計原則，實現雲邊端一體化。阿里雲邊緣容器採用原生與外掛化組合方式，非常利於業務快速整合及擴充套件，且不會增加額外的邊緣資源成本和維護成本。在方案選型對比過程中，龍湖千丁對於 ACK @Edge 的如下特點也很感興趣：

  • 支援雲端託管，幫助使用者快速構建邊緣計算的雲原生基礎設施。
  • 支援豐富的應用場景，包括邊緣智慧、智慧樓宇、智慧工廠、音影片直播、線上教育、CDN 等。
  • 支援多種邊緣計算資源的快速接入，包括 IoT 閘道器裝置、端裝置、CDN 資源、自建 IDC 資源等。
  • 支援豐富的異構邊緣節點資源，包括自建 IDC 資源、ENS、IoT 裝置、X86、ARM 架構等；並支援異構資源的混合排程。
  • 面向邊緣計算弱網路連線場景，提供節點自治和網路自治能力，保證邊緣節點和邊緣業務的高可靠執行。
  • 提供邊緣單元管理、單元化部署、單元流量管理能力。 

方案的整體架構和實現功能如下所示：

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圖 2: 基於 [email protected] 的雲邊一體化協同解決方案

  • 雲端管控：只需一條命令，即可快速將節點接入到 [email protected] 提供的標準 Kubernetes 叢集中，通過雲端實現地域分佈的計算資源統一管理，通過雲端進行統一的應用分發。 

  • 單 元化釋出：根據業務特點，劃分不同的節點池，不同車場的算力接入不同的節點池，從而形成不同的釋出單元。通過選擇不同的釋出單元，實現分批發布、灰度釋出。 

  • 雲端運維，遠端除錯：藉助 [email protected] 提供的 Tunnel 通道， 可以讓開發運維人員快速檢視容器日誌和進入容器除錯。 

  • 邊緣自治：藉助 [email protected] 的邊緣自治能力，可以在雲邊網路斷開、主機重啟這種極端情況下，保證本地邊緣伺服器上的業務能正常執行。

效果&價值

結合龍湖千丁自研的新版停車雲系統以及 [email protected] 提供的標準 Kubernetes 服務以及雲邊一體化協同解決方案，整體來著，邊緣部署時間成本由 1 天縮短到 3 小時，將之前的手動升級方式迭代為自動 OTA 升級，升級時間由 3 小時縮短到 5 分鐘，計算下來每年節約 740 人天。 具體表現為：

  1. 極大地降低了停車雲業務開發運維過程中的人員和時間成本。（業務的釋出與運維不再需要提前公告，停服，去現場釋出；日常也不需要派人現場巡檢）

  2. 極大地提高了業務的釋出效率。（釋出時間從以往的周為單位，降低到分鐘為單位）

  3. 有效降低了業務整體的報障率。 

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