【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。
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