易易互联：打造安全、便捷、便宜的智能换电网络

易易互联科技有限公司成立于 2017 年，是吉利集团旗下汽车产业战略布局换电生态的全资子公司。依托吉利正向开发的 GBRC 换电平台架构，基于电池共享、车辆全生命周期运营，沉淀千项专利技术，积极参与国家换电标准制定，打造安全、便捷、便宜的智能换电网络，为营运市场提供更降本、更高效、更绿色的综合解决方案，让换电成为营运补能第一选择。

截至 2025 年 4 月，易易互联已布局和运营超 470 座换电站，覆盖了重庆、杭州、广州、成都、天津等 40 多个城市。计划到 2027 年，在全国建设并运营 2000 座换电站。

业务挑战：物联网通信架构如何支撑大规模换电网络？

随着换电网络的快速扩张，终端设备数量呈指数级增长，对底层物联网通信架构提出了前所未有的挑战。易易互联在采用 MQTT 协议支撑智能换电系统的过程中，面临三大核心业务难题：

1. 海量设备高并发连接与系统稳定性挑战

每座换电站集成机械臂、电池仓、充电模块、车辆识别系统、温控系统等多种物联网设备，同时需接入数万辆支持换电的营运车辆，形成一个终端数量庞大、分布广泛、持续在线的超大规模物联网网络。在此背景下，MQTT 服务必须支持数十万级设备的长连接并发接入。任何连接抖动或异常中断，都可能导致换电流程失败、车辆排队积压，严重影响用户体验。尤其在运营高峰时段，连接稳定性直接关系到换电效率与服务可用性，一旦出现系统级服务中断，将造成巨大的损失。

2. 高实时性与低延迟通信的严苛要求

换电流程高度依赖自动化与系统协同：从车辆进站识别、人车电池三者信息核验，换电指令下发、机械臂执行操作、车辆驶离，支付结算完成，整个流程需在几十秒内高效闭环。这对通信链路的实时性与端到端延迟控制提出了极高要求。尽管 MQTT 协议支持 QoS 机制保障消息可靠性，但在复杂场景下，仍可能出现延迟上升、响应滞后等问题。如何在确保消息不丢失的前提下，实现毫秒级指令响应与状态同步，成为系统架构设计的核心技术难点。通信延迟过高将直接拉长单次换电耗时，降低站点吞吐能力，削弱“高效补能”的核心竞争力。

3. 数据洪峰冲击与消息积压风险

在早晚交接班等用电高峰时段，多个换电站可能同时迎来大量车辆集中换电，短时间内产生海量设备状态数据上报，包括电池 SOC、温度、健康状态（SOH）、换电次数、故障码等关键信息。这种瞬时数据洪峰对 MQTT Broker 的消息吞吐能力构成巨大压力。若后端的数据分析、计费系统、调度平台等消费端处理能力不足，极易导致消息在 Broker 端积压，造成数据处理延迟。这不仅影响电池调度策略的实时优化和异常预警的及时触发，还可能引发计费延迟或错误，进而导致用户投诉，损害服务可信度。

综上所述，易易互联的业务高速增长对 MQTT 通信平台提出了“高并发、低延迟、强可靠、大吞吐”的综合要求。如何构建一个稳定、高效、可扩展的物联网消息中枢，已成为支撑其全国换电网络规模化运营与智能化升级的关键基础设施挑战。

解决方案：基于阿里云 MQTT+RocketMQ构建物联网消息中枢

为应对上述挑战，易易互联依托阿里云消息队列 MQTT 版与云消息队列 RocketMQ 版，构建了“边缘高效接入 + 中心弹性处理”的物联网通信新范式，全面提升系统的稳定性、可扩展性与业务连续性。

1. 基于阿里云 MQTT，实现海量终端的高效、稳定接入

阿里云消息队列 MQTT 版具备百万级并发连接能力与高可用集群架构，完美匹配易易互联换电站规模、数十万终端设备（换电站设备 + 营运车辆）的规模化接入需求。

• 高并发长连接支持：通过云消息队列 MQTT 版的分布式集群架构，轻松支撑数万至数十万设备的稳定长连接，确保换电站机械臂、电池仓、温控系统及车辆终端始终在线、指令可达。
  
• 弱网优化与断线重连：云消息队列 MQTT 版内置智能心跳机制与断线自动重连策略，有效应对地下车库、郊区等弱网环境，保障换电流程不因网络抖动中断。
  
• 端到端安全认证：云消息队列 MQTT 版支持基于 X.509 证书、Token 的设备级身份认证，结合 Topic 级别的访问控制策略（ACL），杜绝非法设备接入，保障电池资产与系统安全。

2. 集成阿里云 RocketMQ，实现消息缓存与负载均衡

在高并发换电场景下，瞬时数据洪峰易导致后端系统过载。通过将阿里云消息队列 MQTT 版的消息流转至云消息队列 RocketMQ 版，构建“MQTT 接入 + RocketMQ 中转”的协同架构，实现消息的高效解耦与弹性处理。

• 消息缓冲与削峰填谷：当早晚高峰出现大量车辆集中换电时，云消息队列 MQTT 版将设备上报的状态数据（如电池 SOC、温度、故障码）实时转发至云消息队列 RocketMQ 版。RocketMQ 作为高性能消息中间件，可缓冲突发流量，避免后端计费、调度、监控系统因瞬时压力过大而崩溃。
  
• 异步解耦与负载均衡：后端业务系统（如电池调度平台、故障预警引擎、用户计费系统）以订阅方式从云消息队列 RocketMQ 版消费消息，实现生产与消费的异步解耦，提升系统整体吞吐能力与响应速度。
  
• 消息有序与可靠投递：针对换电流程中的关键指令（如“换电抬杆”、“开始换电”、“电池锁定”），可通过云消息队列 RocketMQ 版的顺序消息能力保障执行顺序；结合事务消息机制，确保支付结算等关键操作的最终一致性。
  

业务价值：海量接入、实时响应、弹性处理、安全可信

面对换电生态高速发展的通信挑战，易易互联通过采用阿里云 MQTT + RocketMQ 的融合解决方案，成功构建了“海量接入、实时响应、弹性处理、安全可信”的物联网通信底座。该架构不仅显著提升了系统稳定性与可扩展性，更保障了高并发场景下的业务连续性，为实现“让换电成为营运补能第一选择”的战略目标提供了坚实的技术支撑。

核心业务价值如下：

• 实现实时数据处理：阿里云 MQTT 通过轻量级发布/订阅模式，实现终端设备与云端的毫秒级通信，确保换电状态、车辆行为、电池健康等数据的实时采集与响应，支撑全流程可视化与自动化控制。
  
• 实现高度可扩展性：支持横向弹性扩展，轻松应对从 470 座到 2000 座换电站的设备接入需求，无需重构通信架构，支撑业务持续扩张。
  
• 保障系统可靠性与稳定性：MQTT 支持多级 QoS 服务质量，结合 RocketMQ 的持久化与重试机制，确保关键消息不丢失、不重复，保障计费准确、指令可靠、资产安全。
  
• 提升整体性能与吞吐能力：RocketMQ 的集群消费模式提供原生负载均衡机制，支持多消费者并行处理，显著提升后端系统的消息处理效率，确保高并发场景下的高效稳定运行。
  

展望未来，随着易易互联向“2027 年在全国建设并运营 2000 座换电站”的目标稳步迈进，这套基于阿里云构建的物联网消息中枢将持续发挥其核心引擎作用。它不仅为当前的业务运营提供了坚实保障，更为未来的智能化升级奠定了核心基础。易易互联与阿里云的成功合作，不仅是技术与业务的深度融合，也为整个新能源换电行业树立了数字化转型的标杆。通过持续的技术创新与架构演进，易易互联正加速推动其“让换电成为营运补能第一选择”的愿景成为现实，引领绿色出行新时代。

来源  |  Apache RocketMQ公众号

作者  |  横槊、仁中