漢云工業互聯網平臺在新能源物流行業的應用項目 ——新能源車輛物流運輸管理
江蘇徐工信息技術股份有限公司（簡稱“徐工信息”）成立于2014年7月1日，是中國最早一批成立的專注于工業互聯網和智能制造的公司。公司秉持“為工業賦能，與伙伴共生”的企業使命，致力于成為工業互聯網技術和解決方案的引領者。
徐工信息有著徐工75年的深厚制造業經驗，30 余年制造業信息化經驗，精心打造了一系列智能制造相關產品服務及解決方案，通過漢云工業互聯網平臺，解決企業在實現智能生產、智能服務、智能產品等數字化轉型過程中遇到的共性問題，先后服務了20多個國家、60多個行業的400余家客戶，助力制造企業實現高質量發展，真正地為中國制造業賦能。
隨著汽車工業發展，帶來的能源緊張和環境污染問題將更加突出，特別是在城市物流配送領域，由于物流車輛長時間在城市行駛，對城市的環境造成極大壓力，因此為了有效緩解能源和環境壓力，在政府政策引導下，城市配送車輛市場的新能源汽車呈現快速、持續發展的勢頭，但在城市配送新能源汽車市場高度繁榮的背景下，也為物流運輸企業的管理管理提出了新的問題，例如：新能源汽車充電難問題、新能源汽車使用安全問題、新能源汽車的調度問題等。
一、案例概況
徐工信息基于工業互聯網大數據技術,為新能源車輛物流行業建立了運輸過程中的車輛監控、充電管理、庫存管理、違章管理、維修管理、證照管理、運單管理、財務管理、客戶管理等，提供新能源車輛物流相關分析統計報表，幫助企業提高運輸物流效率、降低運營成本、提高客戶滿意度，以及企業運營決策提供依據。
1. 項目背景
（1）企業背景
以北京中城新能源物流有限公司為代表的新能源物流企業,在新能源物流運營過程中面臨幾個痛點問題,包括:
物流運輸過程中缺少有效的新能源物流車實時狀態監控與管理;
如何通過互聯網，有效的實現車輛運營過程中車輛違章、駕駛行為、運營證照的管理；
新能源物流車充電缺乏有效管理，直接影響物流運營效率;
如何合理安排客戶運單，提高新能源物流車輛的利用率；
根據車輛運營區域，如何合理建設車輛運維服務網點與充電站點；
新能源物流企業的信息化、智能化升級續期，對工業互聯網平臺的高可用、易擴展、可維護提出了更高、更迫切的需求。
（2）行業背景
新能源物流車發展迅速，市場規模越來越大。安全事故不斷出現，事故頻率明顯增高，安全形式不容樂觀。發展的同時也為企業的管理提出了新的問題，例如：新能源物流車充電難問題、新能源物流車使用安全問題、新能源車輛調度問題等。
（3）項目可行性和資源優勢
徐工信息自主研發的漢云工業互聯網平臺，以制造業為建設基礎，面向跨行業/跨領域工業企業提供設備上云、邊緣端數據采集和處理、工業微服務組件、工業機理模型研發、工業APP定制開發等工業互聯網相關服務，漢云工業互聯網在新能源行業的應用具備完備的技術條件。
2. 項目簡介
漢云工業互聯網平臺技術為新能源車輛行業解決了設備連接、數據采集、數據存儲與應用等核心難題，整合了新能源物流車運營過程中各業務模塊應用。平臺具備強大的工業互聯網連接與整合能力，豐富的工業互聯網大數據分析能力，推動價值鏈整合與業務創新的能力，完備的工業互聯網安全保障能力，能夠為新能源車輛制造及行業應用企業提供工業互聯網大數據整體解決方案。
3. 項目目標
（1）功能目標
平臺功能模塊主要包括：新能源車聯網平臺、融資租賃（金融服務、租賃服務、遠程控制等）、物流調度、售后服務（維修保養、配件管理等）、物流運單管理、充電管理等。
圖1 平臺功能列表
（2）性能目標
功能目標是一個變化的過程，隨著企業經營、市場的變化平臺也會隨之發生改變，但對于本平臺的性能，有著不變的需求。
1）數據安全
數據安全對平臺有兩個層面的要求，一是防止數據的非法獲取，第二是信息不會被異常破壞。
2）海量數據處理能力
平臺必須具備海量數據處理能力。
3）低成本的定制開發
平臺的設計結構具備足夠的彈性，投入較少的人力和時間進行定制開發即可滿足新的需求。
4）高可靠性&高穩定性
平臺具備高可靠性和穩定性，保證7*24小時的穩定運行。
5）可伸縮性
平臺必須具備可伸縮性，可以通過增加服務器數量就能滿足性能需求。
6）便于維護和管理
除了滿足的業務部門、最終用戶的需求外，平臺還需滿足運維人員、開發/測試人員的需求。
二、項目實施
1. 項目總體架構和主要內容
該項目基于漢云工業互聯網實現的主要功能包括：
（1）邊緣層：邊緣層負責企業資源能力的接入，其中包含新能源車輛的連接、充電設備的連接、各類傳感設備的連接，以及與其他平臺的數據交互。
（2）平臺層包含：邊緣層接入協議、IT基礎設施建設、數據接入模塊、中間件模塊、微服務組件與接口。
（3）企業應用層包含企業新能源物流運營相關的業務功能模塊，包括車輛管理、配送調度、聯合運營、呼叫中心、資產管理、成本管理等。
2. 網絡、平臺或安全互聯架構
漢云工業互聯網平臺，是基于分布式的高性能、高可用、易擴展、易開發、易管理的一體化漢云工業互聯網平臺構建，涵蓋了工業互聯網系統中的多個環節，包括數據接入、數據處理、數據存儲、數據交換。整體架構如下圖
（1）全面的物聯網接入功能
接入類型多：屏蔽協議差異性，支持接入多種物聯網傳感器和采集器，并且可以自定義擴展。
兼容性強：兼容已有物聯網文件和數據的接入
數據協議泛支持：SOAP、MQTT、JSON或自定義二進制協議
通訊協議泛支持：支持TCP、UDP、HTTP、Web Socket
（2）高效的物聯網數據處理功能
接入性能高：支持千萬級物聯網傳感器和終端數據并發接入
實時計算效率高：實時處理吞吐量到達百萬級，延遲只需數秒鐘
離線計算效率高：對TB級數據進行分布式處理，只需分鐘級
高效查詢：在千億數據集內，達到秒級的查詢響應時間
高效存儲：支持結構化、半結構化和非結構化等數據的PB和EB級存儲，并可動態按需擴容，服務不中斷
（3）靈活的物聯網數據接口
支持Restful接口：靈活實現與Restful接口應用程序之間的數據交換和共享
支持Thrift接口：靈活實現跨語言環境下開發的應用程序之間的數據交換和共享
API直連接口：靈活實現API直連接口應用之間的數據交換和共享
（4）多方位的物聯網數據保護
鏈路安全：通過SSL和TLS保證鏈路安全
網絡安全：通過防火墻等硬件設備防止網絡攻擊
接入安全：通過密鑰鑒權對數據的訪問進行有效控制
存儲安全：通過冗余副本保證數據的存儲安全
數據安全：通過數據校驗機制保證數據的防篡改
3. 硬件配置
4. 軟件配置
5. 具體應用場景和應用模式
面向新能源物流領域具有管理需求的用戶，對車輛及隨車人、物的狀態信息進行采集、傳輸、存儲、分析和展現，提供基于工業互聯網的新能源物流行業應用解決方案，幫助用戶實現成本控制、管理透明、保障安全的目標。
6. 安全及可靠性
面向多行業、多場景、多領域的海量終端接入、軟件開發部署、工業知識復用、異構數據管理、工業數據建模分析等平臺共性關鍵問題，搭建設備接入、大數據分析建模、人工智能、應用與微服務開發、異構數據存儲與區塊鏈等試驗測試環境，借助各類測試工具、測試用例、測試規范，對其服務的功能完整性、可靠性、兼容性、安全性進行測試驗證。
（1）平臺整體采用三層安全體系，軟硬件結合的方案來保障平臺安全。
（2）針對數據安全，平臺采用新一代分布式大數據技術存儲數據。每份數據都有三備份分布在不同的存儲節點上，確保數據安全。更有異地容災備份的升級選項給客戶提供更高層次的數據安全選擇。
（3）針對IOT設備終端接入，采用自有協議加密的方式，綜合保障安全性；同時兼容MQTT開源協議接入。通過終端硬件加密，平臺端多重校驗，保證接入終端是真實可信的。
三、項目創新點和實施效果
1. 項目先進性及創新點
（1）工業互聯網賦能新能源物流行業，通過對物流車輛的監測、預警與運營優化，提升企業的市場洞察力，提供車輛調度運營效率；
（2）通過車輛運營大數據分析，有效支撐企業運營決策，更加科學化的進行車輛運力的周期性與區域性分配；
（3）基于微服務架構的應用技術架構，將核心業務抽象成獨立微服務，提高了項目的可擴展性、可維護性與可繼承性。
2. 實施效果
（1）整合新能源物流企業的運營管理相關的應用，數據集中化管理，提高工作效率，避免運營環節中產生錯誤；
（2）根據車輛續航狀態及物流運單運程，合理安排車輛充電，提高新能源物流車的運營能力；
（3）根據工業互聯網的路徑規劃算法模型，科學地進行物流運單調度，提高任務執行效率至少40%；
（4）通過采集車輛詳細歷史工作狀態，結合工業互聯網的駕駛行為算法模型，對駕駛員的操作行為進行數據與評估，從而幫助駕駛員改善駕駛行為，提高新能源電池電量續航最大化，同時也減少車輛事故；
（5）通過大數據分析新能源物流車的運營熱點，為企業建設車輛運維服務網點和充電站，提供決策依據。
四、下一步實施計劃
1. 下一步開展的實踐
（1）針對物流途中車輛的運維環節，增加移動端的車輛運維、車輛事故等相關業務模塊；
（2）大數據平臺整合充電站管理平臺；
（3）通過采集新能源車輛在物流運輸過程中的電池狀態數據，進行電池預測性維護模型分析研究；
2. 可復制推廣性
（1）面向大型物流企業提供基于工業互聯網及物流應用的整體解決方案；
（2）面向中小型物流企業提供物流公有云平臺，及工業互聯網數據交互標準接口、微服務等；
（3）新能源物流車應用包含了物流運力分享與租賃，也可向新能源分時租賃領域進行業務推廣。
聲明
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