互聯(lián)網(wǎng)時代下的工程機械車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)運營體系建設(shè)

1、 互聯(lián)網(wǎng)時代下的工程機械車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)運營體系建設(shè) 中圖分類號：tp303 文獻標識碼：a 文章編號：2095-1302（2016）06-00-060 引 言這是一個什么時代？這是一個互聯(lián)網(wǎng)時代。這個時代要求我們必須按照互聯(lián)網(wǎng)時代的思維去思考和生活，按照互聯(lián)網(wǎng)時代的要求和標準去開展產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)運營體系建設(shè)。車聯(lián)網(wǎng)（telematics）作為近幾年非常熱門的技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機械行業(yè)中，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)非常成熟，其主要原理是通過具有環(huán)境感知能力的各類終端和gps獲取車輛各類數(shù)據(jù)，包括傳感信號、位置信息和工況數(shù)據(jù)等，通過通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進行采集、分發(fā)、解析和存儲，應(yīng)用主要包括構(gòu)建信

2、息管控平臺、設(shè)備監(jiān)控平臺等。但隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工程機械車聯(lián)網(wǎng)正經(jīng)歷一個從粗放到精益、從傳統(tǒng)到現(xiàn)代的過程，以互聯(lián)網(wǎng)為主的一整套信息技術(shù)（包括互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等），在經(jīng)濟、社會、生活等環(huán)節(jié)中擴散、應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的產(chǎn)品是滿足互聯(lián)網(wǎng)用戶需求和欲望的無形載體，是滿足用戶需求而創(chuàng)建的用于運營的功能及服務(wù)，是產(chǎn)品功能與服務(wù)的集成?；ヂ?lián)網(wǎng)時代的到來，要求工程機械車聯(lián)網(wǎng)必須按照互聯(lián)網(wǎng)思維去打造產(chǎn)品，按照互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)則去研發(fā)和運營產(chǎn)品，因此，工程機械車聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、運營必須突破原有思維，不拘泥于以往的模式，重新構(gòu)建思維體系，打造時代的產(chǎn)品，構(gòu)建時代的研發(fā)運營體系，才能保證其一直

3、佇立在時代前沿，不被淘汰。本文正是基于此，結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)運營的特點，希望對工程機械車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展有所裨益。互聯(lián)網(wǎng)時代的車聯(lián)網(wǎng)總體示意圖如圖1所示。1 工程機械車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈產(chǎn)品設(shè)計1.1 總體介紹工程機械車聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)計遵循互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計原則，提供包括軟件、硬件產(chǎn)品的設(shè)計，結(jié)合傳感器、gps、數(shù)據(jù)中心、云平臺、docker等技術(shù)，倡導平臺產(chǎn)品的平臺化、微服務(wù)化，為不同層次、不同領(lǐng)域的客戶提供paas/saas產(chǎn)品，基于web、ios、android等平臺的移動式產(chǎn)品，以及定制和非定制化的車載終端、硬件設(shè)備和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等服務(wù)，致力于打造工程機械行業(yè)車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。工程機械

4、車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的產(chǎn)品設(shè)計，按照環(huán)狀結(jié)構(gòu)，由外而內(nèi)層層深化，由內(nèi)而外層層開放，層與層之間相互依賴，互為支撐和擴展，每一層均可為特定用戶提供核心產(chǎn)品，既自成體系又具有高內(nèi)聚低耦合特性，保證了每層核心功能的獨立性和不可替代性，也為產(chǎn)品的打造提供了真實有效的體系支撐。工程機械車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈示意圖如圖2所示。1.2 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心作為整個車聯(lián)網(wǎng)體系的核心架構(gòu)，既針對底層進行數(shù)據(jù)采集、分析、優(yōu)化和存儲，又為各數(shù)據(jù)層提供快速有效的實時支撐。數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)關(guān)平臺架構(gòu)如圖3所示。數(shù)據(jù)中心采用云計算平臺、分布式架構(gòu)和模塊化設(shè)計，具有可配置性、擴展性、兼容性和持續(xù)升級能力，能夠適應(yīng)用戶規(guī)模性增長、新應(yīng)用配置和新業(yè)務(wù)需求

5、的不斷變化。該架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢是系統(tǒng)平臺將數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)處理做了分離，數(shù)據(jù)的處理放在了paas層，業(yè)務(wù)的處理放在了saas層，此架構(gòu)的設(shè)計充分保證了數(shù)據(jù)安全，提高了平臺的可靠性和穩(wěn)定性，降低了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)/定制成本，多級負載均衡的體系提高了平臺海量數(shù)據(jù)處理的能力和可伸縮性。圖4介紹了最新的基于mongo+hadoop技術(shù)的數(shù)據(jù)湖，即剛才提到的數(shù)據(jù)池應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案。1.3 docker+微服務(wù)化用docker+微服務(wù)化做為架設(shè)本層生態(tài)圈的主要技術(shù)，其主要目的是為真正的互聯(lián)網(wǎng)化的服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐接口，不論以何種形式實現(xiàn)（接口、api、paas、saas化等）。本層的目的是利用數(shù)據(jù)中心各種類

6、型的數(shù)據(jù)為上層提供透明式服務(wù)，既要求上層調(diào)用方便、快速、有效，又要求具備平臺可移植性、快速響應(yīng)、容器化以及交互公正、明確、無疑，docker+微服務(wù)化的設(shè)計是最合適的。首先，docker已經(jīng)為企業(yè)和開發(fā)者提供了極大地便利。例如，降低系統(tǒng)部署復(fù)雜度，使系統(tǒng)維護更加容易，減少不必要的系統(tǒng)開銷，加快企業(yè)對業(yè)務(wù)的反應(yīng)速度。其次，微服務(wù)是一種架構(gòu)類型，屬于輕量級的面向服務(wù)體系架構(gòu)，這些服務(wù)都專注于嚴格執(zhí)行同一件事并把它做好，在產(chǎn)品設(shè)計中，可以將底層功能設(shè)計成由單個微服務(wù)來實現(xiàn)。每個微服務(wù)都有單獨的運行線程，并且可以獨立于其他微服務(wù)進行部署。同樣每個微服務(wù)都有自己的專用數(shù)據(jù)庫，盡管每個微服務(wù)都會與其他微服

7、務(wù)協(xié)作與溝通。分布式微服務(wù)設(shè)計模式如圖5所示。docker的設(shè)計和應(yīng)用可依托分布式開源管理框架進行設(shè)計，包括kubernetes、mesos、openstack等。目前行業(yè)主流的docker云平臺大部分都是基于開源平臺進行的二次開發(fā)。此外，使用微服務(wù)作為主要架構(gòu)類型的系統(tǒng)是一個擁有大量協(xié)調(diào)微服務(wù)的分布式系統(tǒng)，每個微服務(wù)分管自己的進程。由于微服務(wù)之間緊密協(xié)作，每個微服務(wù)只提供拼圖的一小塊，而系統(tǒng)作為完整的作品存在。協(xié)作時，各服務(wù)彼此通過一個不綁定具體平臺的輕量級媒介進行溝通。1.4 客戶化應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，對于已經(jīng)完成微服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)來說，下一步的工作就是盡可能的開展客戶化應(yīng)用，針對不同的

8、領(lǐng)域、對象、種類、范圍進行產(chǎn)品功能設(shè)計，但針對不同的應(yīng)用對象不應(yīng)該打造同質(zhì)化的產(chǎn)品，要有針對性的設(shè)計和開發(fā)?？蛻艋瘧?yīng)用結(jié)構(gòu)展示如圖6所示。 客戶化應(yīng)用平臺按照服務(wù)對象類型的不同，將整個系統(tǒng)劃分為主機廠應(yīng)用服務(wù)平臺、大客戶應(yīng)用服務(wù)平臺以及真正的互聯(lián)網(wǎng)移動客戶端。1.4.1 主機廠應(yīng)用服務(wù)平臺基于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建立，為主機廠的科研機構(gòu)和營銷機構(gòu)提供車輛生產(chǎn)過程、運輸、銷售、使用等全生命周期的實時跟蹤監(jiān)控和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。包括位置監(jiān)控、軌跡回放、工況參數(shù)監(jiān)控、工作時間統(tǒng)計、報警分析、故障統(tǒng)計等。主機廠應(yīng)用服務(wù)平臺功能模塊如圖7所示。1.4.2 大客戶應(yīng)用服務(wù)平臺為工程機械主機廠的終端客戶定制化實施應(yīng)用服務(wù)平

9、臺。為終端客戶企業(yè)實時提供所購車輛的車輛位置和工況數(shù)據(jù)，為企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度提供數(shù)據(jù)服務(wù)及支撐其erp等企業(yè)信息化系統(tǒng)。大客戶應(yīng)用服務(wù)平臺功能模塊如圖8所示。1.4.3 真正的互聯(lián)網(wǎng)移動客戶端致力于打造一個真正的互聯(lián)網(wǎng)式的移動客戶端app，推出ios、android和微信版，為工程機械行業(yè)內(nèi)的各個工作群體提供及時有效的服務(wù)，不再局限于車倆本身的監(jiān)控，更要擴展到各個領(lǐng)域，包括電商、位置服務(wù)、社區(qū)/社交、金融、新聞和后市場等，此平臺秉承工程機械行業(yè)，借助互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品思維和運營模式，旨在打造一個行業(yè)內(nèi)真正的車聯(lián)網(wǎng)移動客戶端?；ヂ?lián)網(wǎng)移動客戶端功能模塊如圖9所示。真正的互聯(lián)網(wǎng)移動客戶端涉及到工程機械行業(yè)的諸

10、多方面，是一個真正的互聯(lián)網(wǎng)化工具，著力于打造這樣一款產(chǎn)品，是順應(yīng)行業(yè)發(fā)展，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境的必然要求。1.5 用戶行為分析及大數(shù)據(jù)應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)時代，要求我們必須盡可能正確、快速、有效地獲取用戶使用信息，對有關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析，從中發(fā)現(xiàn)用戶使用產(chǎn)品的規(guī)律，并將這些規(guī)律與產(chǎn)品策略等相結(jié)合，從而發(fā)現(xiàn)目前所使用的產(chǎn)品中可能存在的問題，并為進一步修正或重新制定產(chǎn)品策略提供依據(jù)，同時也為客戶提供及時的預(yù)知服務(wù)和信息推送以及活動預(yù)判。一切用戶行為分析都離不開場景，只有制定出詳盡的用戶使用場景，才能達到以上目的，包括收集客戶位置、購買習慣、個人喜好、訪問周期以及用戶群體和消費習慣等，這個信息的獲取非常重要

11、。針對大數(shù)據(jù)應(yīng)用，按照用戶類型，幾大平臺的大數(shù)據(jù)應(yīng)用各有不同，需要打造商業(yè)智能分析服務(wù)，具體包括出廠車輛在各地區(qū)的分布情況（車輛分布）、車輛在各地區(qū)的總工作時間統(tǒng)計（熱點工作區(qū)域）、故障反饋統(tǒng)計等。最終達到輔助主機廠科研機構(gòu)提高科研質(zhì)量，幫助營銷部門管理銷售車輛，從而達到加強主機廠企業(yè)競爭力、降低管理成本的目的。此外，應(yīng)該收集大客戶生產(chǎn)經(jīng)營活動中的各類重要數(shù)據(jù)，比如生產(chǎn)資料信息、實驗室數(shù)據(jù)、車隊管理日志等，一方面可以作為存儲備用，另一方面也可以預(yù)判大客戶的行為，從而為銷售提供依據(jù)（如客戶數(shù)據(jù)顯示缺少某材料或者設(shè)備，銷售人員就可以開始銷售行為）。1.6 智能化設(shè)備工程機械車聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)離不開相關(guān)智

12、能化硬件，這些智能化硬件如gps設(shè)備、行車記錄儀，或是針對某一工業(yè)領(lǐng)域的傳感器，可以起到采集車輛位置信息、工況信息和傳感器數(shù)據(jù)的作用，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)（gprs/gsm）等方式傳輸至后臺，在這個過程中，智能設(shè)備是基礎(chǔ)設(shè)備，其耐受性、安全性和抗干擾性等特性非常重要，一般使用工業(yè)級產(chǎn)品。下面介紹幾款常用的工業(yè)級智能化設(shè)備。1.6.1 通用型無接線隱藏式gps終端此設(shè)備的特點十分突出，安裝、調(diào)試和維護非常容易，只定位和上傳數(shù)據(jù)，電池一般可用三年，可通過終端上配置的唯一二維碼，結(jié)合車輛編號、車牌號、發(fā)動機編號進行綁定入網(wǎng)，且非常適合搭配移動app，打造真正的互聯(lián)網(wǎng)化產(chǎn)品。通用型無接線隱藏式gps終端如

13、圖10所示。1.6.2 接入型can/串口gps終端及配件此設(shè)備通過與車輛底盤發(fā)動機或控制器對接（can/串口），獲取工況數(shù)據(jù)，通過gprs網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，主要用于車輛定位和獲取工況。接入型can/串口gps終端及配件如圖11所示。1.6.3 雙模雙協(xié)議雙存儲行車記錄儀目前國家要求所有貨運車輛必須安裝行車記錄儀，但許多主機廠也有物聯(lián)網(wǎng)/車聯(lián)網(wǎng)管控的需求，許多主機廠的解決方案就是在設(shè)備上安裝gps與行車記錄儀，此設(shè)備可以完成這些功能并達到要求，實現(xiàn)了雙模雙協(xié)議雙存儲空間，實現(xiàn)了降低成本，優(yōu)化高效的目的。雙模雙協(xié)議雙存儲行車記錄儀如圖12所示。1.6.4 工程機械車載屏車載屏作為車聯(lián)網(wǎng)重要的設(shè)

14、備，承載了數(shù)據(jù)傳輸、信息交互的作用，功能清單展示如圖13所示。1.6.5 其他相關(guān)智能化傳感器其他傳感器作為與整車相關(guān)的傳感器，將其安裝于車輛上來獲取車輛的傳感信號，并通過智能終端設(shè)備傳輸至數(shù)據(jù)中心，下面介紹幾款常見的傳感器。相關(guān)智能化傳感器展示如圖14所示。2 工程機械車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈研發(fā)運營體系建設(shè)2.1 總體介紹互聯(lián)網(wǎng)時代下的研發(fā)運營體系是一個非常重要的課題，如何正確、快速和高效地搭建研發(fā)運營體系，并適應(yīng)這個時代的需求，是產(chǎn)品能否快速響應(yīng)、能否快速適應(yīng)市場的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的軟件組織將開發(fā)、it運營和質(zhì)量保障設(shè)為各自分離的部門。在這種環(huán)境下如何采用新的開發(fā)方法（例如敏捷軟件開發(fā)），這是一個重要

15、的課題。按照從前的工作方式，開發(fā)和部署不需要it支持或者qa深入的、跨部門的支持，但卻需要極其緊密的多部門協(xié)作。因此，在互聯(lián)網(wǎng)時代，我們倡導開發(fā)運營一體化，devops技術(shù)是必然的選擇。devops結(jié)構(gòu)展示如圖15所示。devops是develop與operations的縮寫，它是企業(yè)內(nèi)開發(fā)、技術(shù)運營和質(zhì)量保障的融合，用于促進開發(fā)、技術(shù)運營和質(zhì)保部門之間的溝通、協(xié)作與整合。有研究顯示，在那些引入了devops概念的企業(yè)中，開發(fā)與運營人員在設(shè)計、構(gòu)建、測試工作中共同在內(nèi)部應(yīng)用上進行協(xié)作之后，可以將產(chǎn)品開發(fā)的效率提升20%。 devops實施路線如下：（1）明確devops的定義，調(diào)動開發(fā)和運營部

16、門之間的協(xié)作，鼓勵運營人員采納軟件開發(fā)方法，并利用云計算基礎(chǔ)設(shè)施來完成真實的測試和代碼部署。（2）在軟件開發(fā)、測試、質(zhì)量保證（qa）、集成、預(yù)生產(chǎn)和生產(chǎn)部署等方面的任何舊小團隊必須打散，因為每個小團隊都可能拖延開發(fā)周期并且?guī)聿豢深A(yù)料的問題。上述策略能更好地整合開發(fā)和運營，通過整合團隊成員來產(chǎn)生效益。2.2 研發(fā)體系建設(shè)產(chǎn)品是否適應(yīng)市場的變化，是否能夠滿足客戶的需求，是否能夠快速響應(yīng)等，這些都是考驗研發(fā)體系的標準，因此需要構(gòu)建一套適用于互聯(lián)網(wǎng)時代需求的產(chǎn)品研發(fā)體系。產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)圖如圖16所示。2.2.1 設(shè)計原則及規(guī)劃完整的流程應(yīng)分層次設(shè)計，自下而上去完成。（1）策略層：定義產(chǎn)品使命、價值、目

17、標人群；（2）愿景/功能層：定義核心場景、功能列表；（3）結(jié)構(gòu)層：做流程圖、信息架構(gòu)，確定主導航、主菜單；（4）框架層：梳理每一個主界面的內(nèi)容、布局；（5）表現(xiàn)層：視覺設(shè)計，涉及圖標、配色及切圖。2.2.2 設(shè)計研發(fā)流程設(shè)計研發(fā)流程遵循一般互聯(lián)網(wǎng)公司產(chǎn)品設(shè)計流程，其整體結(jié)構(gòu)非常適合打造互聯(lián)網(wǎng)式的工程機械車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)流程如表1所示。2.2.3 敏捷開發(fā)敏捷開發(fā)（agile development）是一種以人為核心，迭代、循序漸進的開發(fā)方法。眾所周知，瀑布開發(fā)模型以文檔為驅(qū)動，究其原因，是因為在瀑布的整個開發(fā)過程中，要寫大量的文檔，把需求文檔寫出來后，開發(fā)人員都根據(jù)文檔進行開發(fā)，一

18、切以文檔為依據(jù)；而敏捷開發(fā)只寫有必要的文檔，或盡量少寫文檔，其注重的是人與人之間面對面的交流，所以它強調(diào)以人為核心。敏捷開發(fā)模型如圖17所示。敏捷開發(fā)任務(wù)看板如圖18所示。敏捷開發(fā)方法強調(diào)以人為本，專注于交付對客戶有價值的軟件。在高度協(xié)作的開發(fā)環(huán)境中，使用迭代方式進行增量開發(fā)，經(jīng)常使用反饋進行思考、反省和總結(jié)，不停地進行自我調(diào)整和完善。2.3 運營體系建設(shè)運營體系的建立離不開數(shù)據(jù)中心的運維和產(chǎn)品的運維，其中數(shù)據(jù)中心的運維遵循一般性云平臺的運維思路，提供包括數(shù)據(jù)中心、客戶、iaas、paas、saas等運維，為上層產(chǎn)品應(yīng)用化提供必要支持。產(chǎn)品運營-改變-創(chuàng)新模型如圖19所示。2.3.1 運營思路

19、世界上的任何物體，若發(fā)生相互之間的傳遞、轉(zhuǎn)化時，一定會導致?lián)p耗，換言之，投入的資源不可能完全轉(zhuǎn)化為想要得到的東西。產(chǎn)品設(shè)計也一樣，再先進的產(chǎn)品也不可能達到100%的轉(zhuǎn)化率。漏斗模型普遍適用于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，如網(wǎng)站、app、客戶端，用戶從剛進入到完成產(chǎn)品經(jīng)理設(shè)計的產(chǎn)品目標，中間步驟肯定會發(fā)生很大的損耗。比如，用戶進入一家電商網(wǎng)站，從瀏覽商品，到把商品放入購物車，直至最后支付，每一個環(huán)節(jié)都有很多的用戶流失損耗，沒有哪樣產(chǎn)品能夠做到100%的轉(zhuǎn)化。漏斗模型如圖20所示。因此，產(chǎn)品運營人員要對用戶群體進行有目的的組織和管理，增加用戶粘性、用戶貢獻和用戶忠誠度，有針對性地開展用戶活動，增加用戶的積極性并提高參與度，配合市場運營需要策劃活動方案。對產(chǎn)品和市場數(shù)據(jù)進行分析，并以此為