【MQTT 案例】HiveMQ 在賓士汽車製造中的應用

前言

戴姆勒股份公司(Daimler AG),總部位於德國斯圖加特,是全球最大的商用車製造商,全球第一大豪華車生產商、第二大卡車生產商。公司旗下包括Mercedez- Benz 汽車、Mercedez- Benz 輕型商用車、 Daimler 載重車和 Daimler 金融服務等四大業務單元。

一、案例背景

Daimler 的製造工藝的一個重要環節,是配置和測試用於操控賓士汽車所用的電子裝置。一輛賓士汽車上約有 70-100 個用於操作剎車、燈光、車鎖、娛樂系統等功能的電子控制單元(ECU),Daimler 創建了車輛診斷系統(VDS)來協調調試和測試這些控制單元的生產。ECU的生產過程中會產生大量的數據,需要被傳送至 IT 部門做進一步分析應用。

車輛診斷系統(VDS)是汽車製造過程的一個關鍵部分,故障超過 10 分鐘可能導致製造線癱瘓。這是因為,VDS 在汽車電子/電氣部件的製造過程中承擔一些核心功能的執行,如:校準由ECU 控制的傳感器、快速顯示新的韌體、對汽車的鑰匙進行個性化處理、以及測試以確保每個ECU 正常工作,還能生成車輛目的地使用國家的法規要求的測試文件。

二、面臨問題

工廠中的網路通常不那麼穩定,這使得工廠中設備的聯網情況沒有保障。而在工廠車間內 VDS測試設備經常需要移動位置,這可能常有斷網情況發生。但如前所述,如果 VDS 故障超過 10分鐘,可能會導致裝配線停止,所以,盡量減少網路狀態對數據傳輸的影響尤為重要。

綜上述,Dailmer 將面臨以下挑戰:

  • 確保 VDS 不能癱瘓;
  • 需要可靠的訊息傳遞平台來實現工廠數據與雲的連接;

三、解決方案

虹科 HiveMQ 方案的優勢在於協議本身簡單且輕量級,也由此成為工廠車間和企業 IT 系統之間分享訊息的一種快速、高效和簡單的方法。

MQTT pub/sub 能確保測試設備在斷網和重連時能繼續正常運行。Daimler 最終決定使用 MQTT協議,採用了虹科提供的 HiveMQ Broker 作為其車輛診斷系統(VDS)的核心基礎設施服務,以管理工廠車間的測試設備和伺服器端與企業的 IT 系統之間的訊息流。

VDS 的每個實例包括工廠車間的多個測試設備,這些設備與位於工廠的 HiveMQ Broker 連接。在伺服器端,一系列的微服務作為 MQTT 客戶端與 HiveMQ Broker 連接。這些微服務作為各種訊息數據庫和企業 IT 系統的前端,是完成汽車 VDS 調試和測試所必需的。

Daimler 在其全球 24 家工廠都使用 VDS,共計約有 10,000 個測試設備連接到 VDS,每秒發送166 條訊息,也就是說,每月總計共有近 4.7 億條訊息透過 HiveMQ Broker 實現數據傳輸。

為甚麼選擇 HiveMQ?

在一開始,Daimler 曾考慮過用 AMQP 和 OPC UA,但發現這些協議對他們來說太過複雜且繁瑣。此外,與HTTP不同的是,MQTT支援廣播訊息,對於需要與所有測試設備進行通訊的 VDS 非常有用。Daimler 也考慮過 Mosquitto或 RabbitMQ等解決方案,考量到專業的企業支持和維護服務,最終還是選擇虹科 HiveMQ Broker。

“我們想要一個能提供維護、測試和支持的解決方案。HiveMQ 團隊從一開始就給我們留下深刻的印象。他們對我們的問題和要求響應迅速,並提供高質量的產品。

VDS首席架構師Jochen Vajda

如今,虹科提供的 HiveMQ Broker 已經在Daimler VDS 中運行超過 4 年,Daimler 對 HiveMQ平台的可靠性和穩定性非常滿意。其 VDS 運營部的 Marius Hertfelder 說:”我們使用 HiveMQ運行 VDS 已經 4 年了,HiveMQ Broker 從來沒有出現過故障。當我們因為一些原因需要重啟HiveMQ Broker 時,重啟過程很快,停機時間非常短。這一點尤為重要,因為我們不能停止工廠的裝配線,HiveMQ 為我們的系統提供了所需的穩定性和可靠性。”


HiveMQ 方案介紹

HiveMQ 是一個基於 MQTT 數據傳輸的通訊平台,旨在將數據快速、高效、可靠地傳遞給連接的物聯網設備,HiveMQ 使用 MQTT 協議在設備和企業平台之間進行實時、雙向的數據推送。

HiveMQ 的建立是為了解決企業在構建新的物聯網應用時面臨的一些關鍵技術挑戰,包括:

  • 構建可靠、可擴展的關鍵業務物聯網應用
  • 快速的數據交付,以滿足終端用戶對響應式物聯網產品的期望
  • 通過有效利用硬體、網路和雲資源降低運營成本
  • 將物聯網數據整合到現有的企業系統中

HiveMQ 提供免費版專業版企業版MQTT Broker 產品,並提供Kafka、企業安全及MQTT Broker 橋接三種企業級擴展套件,HiveMQ 還提供高效的MQTT 客戶端及雲平台,多方位滿足用戶需求。


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