虹科HiveMQ MQTT解决方案在奔驰汽车制造中的应用

前言

戴姆勒股份公司（Daimler AG），总部位于德国斯图加特，是全球最大的商用车制造商，全球第一大豪华车生产商、第二大卡车生产商。公司旗下包括梅赛德斯-奔驰汽车、梅赛德斯-奔驰轻型商用车、戴姆勒载重车和戴姆勒金融服务等四大业务单元。

一、背景简介

戴姆勒的制造工艺的一个重要环节，是配置和测试用于操控梅赛德斯-奔驰汽车所用的电子装置。一辆奔驰汽车上约有70-100个用于操作刹车、灯光、车锁、娱乐系统等功能的电子控制单元（ECU），戴姆勒创建了车辆诊断系统（VDS）来协调调试和测试这些控制单元的生产。ECU的生产过程中会产生大量的数据，需要被传送至IT部门做进一步分析应用。

车辆诊断系统（VDS）是汽车制造过程的一个关键部分，故障超过10分钟可能导致制造线瘫痪。这是因为，VDS在汽车电子/电气部件的制造过程中承担一些核心功能的执行，如：校准由ECU控制的传感器、快速显示新的固件、对汽车的钥匙进行个性化处理、以及测试以确保每个ECU正常工作，还能生成车辆目的地使用国家的法规要求的测试文件。

二、技术难点

工厂中的网络通常不那么稳定，这使得工厂中设备的联网情况没有保障。而在工厂车间内VDS测试设备经常需要移动位置，这可能常有断网情况发生。但如前所述，如果VDS故障超过10分钟，可能会导致装配线停止，所以，尽量减少网络状态对数据传输的影响尤为重要。

综上述，戴姆勒将面临以下挑战：

• 确保VDS不能瘫痪；
• 需要可靠的信息传递平台来实现工厂数据与云的连接。

三、应用情况

虹科HiveMQ方案的优势在于协议本身简单且轻量级，也由此成为工厂车间和企业IT系统之间分享信息的一种快速、高效和简单的方法。

MQTT pub/sub能确保测试设备在断网和重连时能继续正常运行。戴姆勒最终决定使用MQTT协议，采用了虹科提供的HiveMQ代理作为其车辆诊断系统（VDS）的核心基础设施服务，以管理工厂车间的测试设备和服务器端他们企业的IT系统之间的信息流。

VDS的每个实例包括工厂车间的多个测试设备，这些设备与位于工厂的HiveMQ代理连接。在服务器端，一系列的微服务作为MQTT客户端与HiveMQ代理连接。这些微服务作为各种信息数据库和企业IT系统的前端，是完成汽车VDS调试和测试所必需的。

戴姆勒在其全球24家工厂都使用VDS，共计约有10,000个测试设备连接到VDS，每秒发送166条信息，也就是说，每月总计共有近4.7亿条信息通过HiveMQ代理实现数据传输。

四、为什么选择虹科HiveMQ？

最初，戴姆勒公司曾考虑过用AMQP和OPC UA，但很快发现这些协议对于他们的需求来说过于复杂和繁重。此外，与HTTP不同，MQTT还支持广播信息，这在VDS需要与所有测试设备通信时非常有用。戴姆勒也曾考虑过Mosquitto或RabbitMQ等解决方案，最终考虑专业的企业支持和维护服务，还是选择了虹科HiveMQ代理。

“我们想要一个能提供维护、测试和支持的解决方案。HiveMQ团队从一开始就给我们留下深刻印象。他们对我们的问题和要求响应迅速，并提供了高质量的产品。” —— VDS首席架构师Jochen Vajda

如今，虹科提供的HiveMQ代理已经在戴姆勒VDS中运行超过4年，戴姆勒对HiveMQ平台的可靠性和稳定性非常满意。其VDS运营部的Marius Hertfelder说：

“我们使用HiveMQ运行VDS已经4年了，HiveMQ代理从来没有出现过故障。当我们因为一些原因需要重启HiveMQ代理时，重启过程很快，停机时间非常短。这一点尤为重要，因为我们不能停止工厂的装配线，HiveMQ为我们的系统提供了所需的稳定性和可靠性。”

MQTT pub/sub协议能确保测试设备在断网和重连时能继续正常运行，所以戴姆勒最终采用了MQTT协议，也就是虹科HiveMQ代理，作为其车辆诊断系统（VDS）的核心基础设施服务，来管理工厂车间的测试设备和服务器端他们企业的IT系统之间的信息流。

五、方案简介

虹科HiveMQ 是一个基于 MQTT 数据传输的通信平台，旨在将数据快速、高效、可靠地传递给连接的物联网设备，虹科HiveMQ 使用 MQTT 协议在设备和企业平台之间进行实时、双向的数据推送。

虹科HiveMQ 的建立是为了解决企业在构建新的物联网应用时面临的一些关键技术挑战，包括：

• 构建可靠、可扩展的关键业务物联网应用
• 快速的数据交付，以满足终端用户对响应式物联网产品的期望
• 通过有效利用硬件、网络和云资源降低运营成本
• 将物联网数据整合到现有的企业系统中

虹科HiveMQ 提供免费版、专业版、企业版 MQTT Broker 产品，并提供 Kafka、企业安全及 MQTT Broker 桥接三种企业级扩展套件，虹科HiveMQ 还提供高效的 MQTT 客户端及云平台，多方位满足用户需求。

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