华为梯联网：让百万电梯联网

刘少伟

总裁

华为 网络研发部

刘少伟先生现为华为网络研发部总裁，主要负责华为网络领域产品的研究和开发工作，具体产品包括路由器、交换机、数据中心网络、安全网关、物联网关、WIFI、WDM、MSTP、微波、DSL、PON、视频监控等。

刘少伟先生在 IP 技术领域有丰富的经验，是该领域 19 项专利的发明人。

在任职华为期间，刘少伟先生曾出任过许多岗位，包括企业网络产品线总裁、路由器领域总经理、路由器生命周期管理团队负责人、路由器产品开发团队经理，以及网络处理器研究部经理、网络处理器软件工程师等。

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电梯越来越重要

2014 年年底开始，华为物联网踏入电梯行业。电梯每天都在使用，很熟悉，开始觉得华为应该没有什么搞头。但是在进入这个领域之后，完全改变了我们的看法。

目前，全球有超过 1500 万部电梯在各种建筑里面运行。每天我们乘电梯的人数十亿次。

根据研究报告，到 2050 年，全球将有 70% 人口会生活在城市。在未来的 20 年，大概会有 30 亿的人口，进入城市。这么多的人进入城市以后，城市有限的空间，一定会促进高楼的建设。电梯也就越来越重要。

目前全球最大的进行城市化的国家，可能就是中国。2015 年初我看到一个第三方报告数字： 2014 年全球新建的电梯中，中国市场占全球的比例是 68% 以上，就是说新装 100 部电梯，有 68 部在中国。

电梯的维护与停机

电梯这个行业，和别的行业不太一样。其实卖电梯并不会赚特别多的钱，但是维护电梯确对一个电梯公司非常重要。就像我们说的美女，是七分姿色，三分保养。电梯也一样，维护非常重要。中国一部分电梯事故，是为了省钱，没有找专业资质的公司来维护造成的。

全球目前有 1500 万部电梯，前 4 大厂商手里都维护有超过 100 万部电梯。每部电梯平均每年有 2 天的时间是不工作的。这两天，可能是因为故障，也可能是因为保养，对一部电梯来说，两天可能不算什么，但是乘以 1500 万，大家知道这个数字是多么大。

另外，每部电梯每个月要进行 2 次例行的巡检，这个数字好像也不大，我们把这两次巡检乘以 12 个月，再乘以 1500 万，这个量就很大了。

所以说如果我们能用一种新的技术手段，把这个东西效率提高了，节省的费用是大大的。

电梯很简单吗？之前我们是这么认为，但是后来知道最先进的电梯，一部电梯里面有 700 多个传感器，仅仅关门开门就有 30 多个传感器，所以说电梯也是非常复杂的。

电梯这么复杂，过去维护的情况是什么样呢？我们日常在国内经常见到的，电梯维护人员，基本就是一支笔、一个本儿、一个挎包、两条腿儿，跑上跑下维护。最近几年做得好的电梯企业，也开始了数字化进程，比如讯达电梯，他们甚至在苹果的合作伙伴大会上，拿到了苹果 APP 的全球大奖，他们工程师已经是用联网的 APP 进行维护了。我见过他们的一系列 APP，做的非常好。

另外大家知道，在过去两三年当中，中国出了不少电梯的事故，有些甚至造成了严重的人身伤害，如果我们能够把一些故障提前预知，提前把电梯维护好，可能就不会出现这些悲伤的故事。

政府要求

上海市政府走在了全球的前面。

2015 年，上海市政府颁布了第 25 号令，在 25 号令的第 14 条，明确规定入下：

“在本市安装使用的乘客电梯，制造单位应当配备具有运行参数采集和网络远程传输功能的监测装置。鼓励使用管理单位、电梯维护保养单位(以下简称“维护保养单位”)建立电梯远程监测系统，对电梯运行情况实施远程监测。特种设备安全监督管理部门应当制定电梯远程监测系统的标准规范，并对制造单位、使用管理单位、维护保养单位的远程监测系统运用情况实施监督抽查。”

这个是为了市民的安全，电梯运行安全的考虑，更证明了梯联网实际上是非常非常重要的。不论是从维护、效率、还是政府的强制要求，以及对市民的乘梯安全上，梯联网都是非常重要的。

梯联网架构

华为经过近 2 年的持续投入，和客户一起创新了梯联网方案的架构。

这个方案的架构中，首先包括一个在电梯里的支持边缘计算的网关，它通过无线或者是有线的方式连入大网。它可以采集整个电梯运行传感器传入的参数，传递到云上。

第二，云上 SDN 控制器。华为采用了软件定义网络的架构。这个控制器非常重要，因为电梯的数量很大，所以网关的安装、维护、升级等，需要有一套便捷的低成本方案。控制器就可以集中做这个事情，对进梯（进站）人员技能的要求降低。

因为电梯数量很大，网关的数量也很大，传统 SDN 网络中，有数千台设备已经是一张大网。但是对于物联网，管理的设备幅度通常是百万级的。华为 Agile Controller 控制器可以管理百万级设备网络，支持物联网的布署和维护等。

第三，云端物联网平台。这个平台可以是华为的，也可以是第三方的。比如在迅达电梯这个项目里面，客户选择了 GE 的物联网平台，华为也和 GE 签署了战略合作协议，双方实现了对接。华为的物联方案是开放的，可以和自己的平台工作，也可以接入第三方的物联网平台。网关同时接入华为的控制器和 IoT 平台。在平台之上还有大数据分析的平台，还有我们的客户、合作伙伴，创造的基于行业的应用。根据大数据分析的结果、电梯运行的参数，来提前发现一些故障，来进行运维。

四重安全

物联网里面，还有一个非常重要的事情就是安全。

我们可以想象一下，如果工业设施在安全上出现问题，带来的将是灾难性的后果。所以，华为在梯联网的方案里面，对安全进行了专门的设计。

四重安全：

第一，芯片级。在物联网网关上，做了 TPM 加密的设计，保证芯片上的软件包是无法被插入代码的。

第二，操作系统级。物联网网关中也使用了 Huawei LiteOS 操作系统，Huawei LiteOS 是华为开发的物联网操作系统，也是开源的操作系统。整个底层的代码都是华为写的，我们在上面嵌入了非常多安全的模块，从操作系统上保证是安全的。

第三，网络级。电梯里面的物联网网关往云上连接的通道是加密的。可能是两个或者三个通道，全部采用了 IPSEC 加密。

第四，在云上的 SDN 控制器和平台。华为提供专门的安全防护方案。在云上的这些系统非常重要。很多数据，包括大数据分析都在上面。这里面华为也做了特定的防护的方案，包括防普通攻击和防 APT 攻击、防 DDOS 等。

边缘计算：四大价值

边缘计算有什么价值？四个价值。

第一：数据的实时处理或者说低时延处理的网络。

如果电梯出了一些故障，在边缘这个网关上就可以进行快速的响应。有些响应是不能传到云上绕一圈再回来，比如如果跟云之间的连接断了怎么办？如果时延太长怎么办？所以第一个是快速响应。目前推的很多物联网方案，以为连起来就 OK 了，边缘提供联接大网的模块，对于对实时性要求不高的是 OK 的，比如监控垃圾桶或者井盖，但是对于需要边缘快速响应的，就基本不适用。

第二：本地存活。

什么叫本地存活，我们在过去通信里面的概念，就是说我们打电话，当外线断开时，内线还要能打通。

在物联网里面，这个同样重要。云计算到来时，好像什么都要上云。但当物联网边缘跟云之间的连接断掉的时候，你不能说这个电梯就不能运行了，或者说就停在那里了。所以说要本地存活，就是边缘的网关上，有一些处理本地事务的一些机制。甚至于网络连接断开，它能保持本地网络还能去工作。在这个期间，可以把一些数据存在这个网关上，等网络恢复以后再上传。

第三：数据聚合。

当很多数据在边缘搜集的时候，很多传感器信息搜集进来的时候，如果每个传感器、每个部件，都跟云上的平台建一个连接，这个连接非常多，云上几乎是不可处理的。还有一些数据在边缘就处理掉了，不需要往云上传。这些就是数据聚合。

第四：安全。

物联网因为规模大，边缘的部件一般都采用很便宜的硬件来做，难以做到上云时采用复杂的加密、认证等，也不容易防护。如果黑客模拟一个边缘部件，或者攻击掌控了边缘的部件，然后以此为跳板，攻击云端，后果非常可怕。所以在边缘有一个相对智能的网关设备，对云端和本地进行检测和防护，对数据进行加密，对攻击进行检测等，是非常重要的安全措施。

华为的整个梯联网设计，实现了边缘计算。

所以这个边缘计算，其实非常重要。云上，跟边缘实际上是协同分析。这个是边缘计算，我们再来看看 SDN 的架构。SDN 架构的作用，实际上刚才讲到了，就是集中管理、集中运维、集中维护。所以说有高技能的人员，可以呆在一个地方，不需要每个维护人员都具备非常高深的技能，专家就在云端做维护。希望通过这个，能够把运维的费用 OPEX 降低 5。

布署在边缘的容器——开放融合

物联网网关上，部分款型还可以提供容器。允许电梯厂商在这个容器里面插入一些私有的软件，这些软件配合云端，为手机上的 APP 提供支撑。甚至在本地不联大网时，和本地手机可以进行电梯的调试等。

另外还可以提供一些辅助的功能，比如说电梯的维护人员，要去维护电梯。就可以像我们上班打卡一样，检测他有没有来过做过例行的巡检。

当然这个容器里面装的是什么？华为把这个容器开放给电梯厂商，如果他们需要什么，他们就装进来。那么这个 APP 和云上的连接通道，可以是一条加密的通道，里面数据华为是看不到的。华为只是提供这样的机制，这是非常重要的一个机制。

除了给客户提供私有的 APP 之外，其实我们还有其他的容器，电梯厂商可以开放给广告公司或者他的客户，对电梯的状态等在 APP 上开放，或者进行电梯内的广告屏内容刷新、广告推动等，实现增值。

物联网网关这种开放架构，为客户自己进行业务创新，提供了无尽的可能。这个是华为的开放。

华为也希望通过这样的梯联网，推进华为整个智慧城市的建设，作为智慧城市里面非常重要的一部分。

近期华为已经签下数十万的电梯联网项目。当我们深耕每个行业时，我们就打开了一扇新的通向未来之门；当我们为行业创造出每个方案时，我们也在让我们的生活变得更加美好，创造社会价值。

（更多华为资讯请关注华为开发者社区，华为自己的对外开放门户:http://developer.huawei.com/ict/cn/ ,不要问我叫啥，别人都叫我雷锋）