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龙湖千丁基于 ACK@Edge 的云原生智慧停车系统架构实践

简介: 结合龙湖千丁自研的新版停车云系统以及 ACK@Edge 提供的标准 Kubernetes 服务以及云边一体化协同解决方案,整体来着,边缘部署时间成本由 1 天缩短到 3 小时,将之前的手动升级方式迭代为自动 OTA 升级,升级时间由 3 小时缩短到 5 分钟,计算下来每年节约 740 人天。
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作者:蔡佩、刘涛


在物联网、大数据、云服务等的快速发展及规模化应用下,今天,大量在日常生活中产生的数据可以被更好地连接和利用,为智能设备的运转提供支持,在推进社会高效协作,建设有温度、有速度的智慧生活中发挥价值。


龙湖千丁是国内最早一批参与智慧城市、智慧社区建设的高科技企业,已被纳入“专精特新”、国家高新技术认证企业名录等。龙湖千丁专注社区、商业、公寓、园区等空间化智能解决方案,以 AI+大数据驱动业降本增效,为高效、节能与安全加码。智慧停车是龙湖千丁生活服务的主要场景之一。依托龙湖千丁停车云系统,千丁智能已为全国范围内自有及托管的 1000+车场的智慧停车业务提供统一的车管解决方案。随着服务规模的不断扩大及用户需求的快速变化,系统挑战也随之而来。


智慧停车场景下的应用管理挑战


具体来说,龙湖千丁停车云是一套以停车和管理服务为核心,全面整合停车管理问题的智慧化停车系统,结合车牌识别一体机、道闸、停车对讲立柱等 IoT 设备的协同,实现社区车库智慧通行。业主可通过线上登记车牌、月卡车辆信息、预约登记客车牌信息等操作,享受出行自动抬杆放行等便捷高效的停车管理服务。


1.png

图 1:龙湖千丁停车云系统架构


不难看出,智慧停车场业务对于服务响应速度的要求非常高,并且有大量近场传感器、控制设备等需要协同管控。如果完全依赖传统的中心云模式,势必会为边缘应用的管理带来一系列挑战:


  • 网络通信问题:各个车场地理位置位置分散,彼此网络隔离,车场内的计算资源无法直接被公网访问,无论是业务发布,还是问题排查,往往需要相关人员现场处理。业务的开发、测试、升级和运维面临巨大挑战。 


  • 异构环境差异:绝大部分车场的节点环境为 Windows PC 服务器,且车场之间的业务部署环境差异较大,如何屏蔽底层环境差异,确保业务平稳运行也是需要重点解决的问题。 


  • 应用发布效率:不同接入平台的运营主体不同,且用户需求更迭频繁,需要根据业务特点实现分批发布、灰度发布,在保证业务的稳定运行的同时提高发布效率。 


基于 ACK@Edge 的边缘云原生智慧停车系统实践


为了解决以上问题,龙湖千丁停车云平台通过阿里云边缘容器服务 ACK@Edge 提供的标准 Kubernetes 服务以及云边一体化协同解决方案。


阿里云边缘容器(ACK@Edge),依托 ACK 托管服务构建,打造通用的边缘容器云原生基础设施。基于主流云原生非侵入式设计原则,实现云边端一体化。阿里云边缘容器采用原生与插件化组合方式,非常利于业务快速集成及扩展,且不会增加额外的边缘资源成本和维护成本。在方案选型对比过程中,龙湖千丁对于 ACK @Edge 的如下特点也很感兴趣:


  • 支持云端托管,帮助用户快速构建边缘计算的云原生基础设施。
  • 支持丰富的应用场景,包括边缘智能、智慧楼宇、智慧工厂、音视频直播、在线教育、CDN 等。
  • 支持多种边缘计算资源的快速接入,包括 IoT 网关设备、端设备、CDN 资源、自建 IDC 资源等。
  • 支持丰富的异构边缘节点资源,包括自建 IDC 资源、ENS、IoT 设备、X86、ARM 架构等;并支持异构资源的混合调度。
  • 面向边缘计算弱网络连接场景,提供节点自治和网络自治能力,保证边缘节点和边缘业务的高可靠运行。
  • 提供边缘单元管理、单元化部署、单元流量管理能力。 


方案的整体架构和实现功能如下所示:

2.png

图 2: 基于 ACK@Edg 的云边一体化协同解决方案


  • 云端管控:只需一条命令,即可快速将节点接入到 ACK@Edge 提供的标准 Kubernetes 集群中,通过云端实现地域分布的计算资源统一管理,通过云端进行统一的应用分发。 


  • 元化发布:根据业务特点,划分不同的节点池,不同车场的算力接入不同的节点池,从而形成不同的发布单元。通过选择不同的发布单元,实现分批发布、灰度发布。 


  • 云端运维,远程调试:借助 ACK@Edge 提供的 Tunnel 通道, 可以让开发运维人员快速查看容器日志和进入容器调试。 


  • 边缘自治:借助 ACK@Edge 的边缘自治能力,可以在云边网络断开、主机重启这种极端情况下,保证本地边缘服务器上的业务能正常运行。


效果&价值


结合龙湖千丁自研的新版停车云系统以及 ACK@Edge 提供的标准 Kubernetes 服务以及云边一体化协同解决方案,整体来着,边缘部署时间成本由 1 天缩短到 3 小时,将之前的手动升级方式迭代为自动 OTA 升级,升级时间由 3 小时缩短到 5 分钟,计算下来每年节约 740 人天。具体表现为:


1. 极大地降低了停车云业务开发运维过程中的人员和时间成本。(业务的发布与运维不再需要提前公告,停服,去现场发布;日常也不需要派人现场巡检)


2. 极大地提高了业务的发布效率。(发布时间从以往的周为单位,降低到分钟为单位)


3. 有效降低了业务整体的报障率。 


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