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    百万级分布式GPS平台建设方案

    一、GPS系统面临的问题

    由于车贷业务安装GPS作为重要风控手段之一,带来车贷GPS安装量大幅增长,很多车贷金融GPS后台都面临的是10万到100万以上车辆安装容量,而传统的gps系统往往难以满足需求,核心原因在于GPS车联网业务有以下主要特点:数据采集量超过百亿级,百万级通信终端实时在线,数据监控实时性,报警实时性, 涉及LBS,GPS,北斗定位等等以上特点往往不是传统行业开发公司或传统互联网开发公司所熟悉。GPS系统在技术上具有相当高的门槛,要连接十万、百万量车甚至更多,用传统IT技术很难解决。我们在汽车定位,汽车金融风控,车联网领域具有成熟的解决方案和产品,很多行业的龙头企业都采用我们提供的整体GPS解决方案,不受传统IT技术的局限,随着规模的扩大而水平扩展。
     我们2012年花费上千万重新开发新一代物联网、移动互联网、互联网的关键核心平台,采用现有阿里巴巴,京东等大型互联网公司同样的技术架构,开发出可以支持百万级乃至千万级别的车联网3+1核心后台。


    二、我们能提供什么?



    三、我们的百万级系统架构


    四、我们的3+1核心技术介绍



    车辆实时连接百万级+消息队列MQ

    分布式高效存储中心



    大数据实时处理后台



    核心能力架构中心-快速展示到多个屏(手机,电脑,微信)


    五、分布式平台建设方案

    1.分布式系统技术指标

    指标

    数值

    备注

    支持终端在线数

    ≥500000台

    后期可扩充升级到100万

    支持终端并发数

    ≥50000台

    按50万终端、30秒访问一次。充分利用终端的精密时钟,终端随机均匀上报数据。每个终端30秒上报一次数据,每次耗时3秒,500,000终端可均匀划分到个10时间片,由此得出并发终端数为50,000。

    静态用户(注册用户)

    ≥50000


    动态用户(在线用户)

    ≥10000

    假设用户中有百分之20的活跃用户,即2000动态用户

    并发用户(同时访问用户)

    ≥2000

    按客户每5秒与后台交互一次(查询),分析获取实时并发容量为1000/每秒

    历史数据存放

    180天

    默认6个月180天

    数据安全权限设置

    多级

    数据权限采用上下级多级架构,每一级只看到自己的车辆数据和相关数据

    用户功能权限

    角色

    用户基于角色功能权限分配,可以访问所属角色的相关功能

    系统登录时间

    ≤4s


    页面间跳转时间

    ≤4s


    轨迹查询时间

    <5s

    1到3天轨迹数据查询

    服务器负载

    CPU负荷率:
               正常情况下:服务器小于40%(5分钟间隔)。
               系统事故情况下:服务器小于70%(5分钟间隔)。

    2.系统开发设计说明

    2.1 设备接入并发通信容量:通信服务器采用C++开发的IOCP完成端口,对上传数据进行加密传输;
     2.2 数据库并发设计: 数据库针对100万台以上车辆的数据的查询与并发写入,采用10个分区表,分库分表,读写分离,采用水平分区与切片分区方式,实现大数据的并发写入与读取,避免数据库死锁等问题。
     2.3 实时大数据存储: 历史轨迹数据采用分布式文件系统Key-value(NoSQL) 存储大量历史轨迹数据,采用多台分布式文件数据库实现分布式存储。
     2.4 业务类数据存储: 利用3-5台数据库服务器组成Galera cluster高可用集群,存储报表,报警,统计类数据。
     2.5 基础类数据采用MySQL的双机主从自动备份机制,采用日志同步逻辑,实现数据库实时同步;
     2.4 Web并发负载均衡,采用Nginx+tomcat的多Web负载均衡,实现5000+以上用户并发访问,并采用Redis内存数据库缓存,提高系统响应时间,及时处理并发信息,采用排队轮询机制响应请求,并开辟应用缓冲池。

    3. 网络拓扑图

    3.1 集群服务器架构:



    3.2 Web负载均衡:



    六、平台硬件方案

    服务器性能配置(100000)台容量

    名称

    配置

    数量

    备注

    终端接入服务器

    CPU:32核
               内存:64GB
               10M(20000台)
               硬盘-500G固态
               公网IP地址,

    3

    参见选取原则:上行流量免费使用可提供的最大带宽;
               按使用流量计费需要严格测试上行流量是否稳定支撑数据上行。
               最低带宽值估值:并发数*位转字节(8)/包有效载荷(参考值60%)/使用率(参考值60%)*数据包平均值(512字节)

    消息中间件服务器

    CPU:64核
               内存128G
               20M

    1

    最低带宽值估值:请求并发数(参考值300)*平均请求数据大小(参考值5K)/最低响应时间要求3秒

    Web服务器+Web负载

    CPU:32核
               内存:64 GB
               硬盘:500G-固态
               按固定带宽计费: 10M
               按使用流量计费:

    1

    最低带宽值估值:请求并发数(参考值300)*平均请求数据大小(参考值5K)/最低响应时间要求3秒

    数据库服务器
               (主从互备)

    CPU:32核
               内存:64G
               硬盘:1000G*8个硬盘
               或者1000G固态硬盘*8
               做Raid10
               从服务器可以与web服务共同使用

    2

    配置和历史记录的保存时间,和在线活跃设备数相关
               硬盘容量估值:每月(30天)*活跃(6小时)*每小时(数据量500K字节);设备活跃时间*活跃设备*保存时间(小时)*活跃设备每小时数据量

    服务器性能配置(500000)台容量

    名称

    配置

    数量

    备注

    终端接入服务器

    CPU:32核
               内存:64GB
               10M(20000台)
               硬盘-500G固态
               公网IP地址

    18

    参见选取原则:上行流量免费使用可提供的最大带宽;
               按使用流量计费需要严格测试上行流量是否稳定支撑数据上行。
               最低带宽值估值:并发数*位转字节(8)/包有效载荷(参考值60%)/使用率(参考值60%)*数据包平均值(512字节)

    消息中间件服务器

    CPU:64核
               内存258G
               100M

    3

    最低带宽值估值:请求并发数(参考值300)*平均请求数据大小(参考值5K)/最低响应时间要求3秒

    Web服务器+Web负载

    CPU:32核
               内存:128 GB
               硬盘:500G-固态
               按固定带宽计费: 10M
               按使用流量计费:

    5

    最低带宽值估值:请求并发数(参考值300)*平均请求数据大小(参考值5K)/最低响应时间要求3秒

    数据库服务器
               (主从互备)

    CPU:64核
               内存:256G
               硬盘:1000G*32个硬盘
               或者1000G固态硬盘*32
               做Raid10
               从服务器可以与web服务共同使用

    5

    配置和历史记录的保存时间,和在线活跃设备数相关
               硬盘容量估值:每月(30天)*活跃(6小时)*每小时(数据量500K字节);设备活跃时间*活跃设备*保存时间(小时)*活跃设备每小时数据量

    七、平台软件功能说明

    主功能

    功能项

    详细说明

    登陆页面个性化

    登陆页面个性化

    定制登陆页面

    首页导航

    首页导航

    首页导航可以查询车辆定位在线,位置清空

    在线车辆/离线车辆

    显示当前用户所有车辆在线与离线统计图

    快捷操作

    车辆列表快捷操作-详情,指令,跟踪,回放

    快速查询

    离线1天,3天,5天,7天,30天快速查询

    定位监控

    车辆定位

    支持车辆定位,显示车辆位置,速度,里程,状态,行驶,停车,报警

    车辆信息显示

    车辆显示信息设置(在地图上显示车牌号,也可以分组把不同部门的车辆显示信息采用不同的颜色等个性化设置)

    车辆报警

    支持报警弹出,报警查询

    列表监控

    列表监控,可以快速查看车辆,状态,速度

    树形监控

    当您的设备比较多时,可在此搜索,以快速查找您的设备

    百度地图

    支持百度地图

    谷歌地图

    支持谷歌地图,卫星图

    实景地图

    支持实景地图

    地图操作

    地图的放大,缩小、移动、测距, 打印等功能

    查找车辆

    支持模糊查询车牌,序列号,sim卡
               可以按车牌号等模糊信息查找,只要按确定后,自动会转到该车在地图上的位置,同时在车辆信息列表栏也会选中

    车辆跟踪

    车辆跟踪

    特定目标跟踪(对车辆进行实时监控,并可选择是否同时显示轨迹。)

    地图区域

    标注

    支持点(圆型)的电子围栏

    全国区县围栏


    多边形围栏

    支持多边型电子围栏的新增,删除,修改

    进范围车辆设置


    出范围车辆设置


    报表中心

    里程日统计

    支持按天查询车辆和相关部门的里程日统计

    里程月报表

    可按月查询车辆和部门的车辆月里程统计

    里程明细

    可按时间或部门进行查询相关里程行驶明细

    行驶查询

    查询车辆单次行驶记录,行驶里程

    运行统计

    统计车辆每天各类状态,报警统计,

    上线报表

    查询车辆上线清空,未上线车辆

    离线报表

    查询不同时间的离线车辆,3天,15天,30天,1天

    报警报表

    查询车辆各种不同报警的记录

    报警汇总

    报警汇总记录

    超速报警报表

    查询车辆超速报表

    图像报表

    支持拍照设备的图像查询

    停车报表

    查询车辆停车报表明细,停车时间,地点

    进区域报表(

    车辆驶入设置的区域,自动报警

    出区域报表(超区域报警)

    车辆驶出设置的区域,自动报警(车子如果驶出划定区域范围或驶出划定区域系统则会报警)

    GPS天线报警

    GPS天线故障报警(当出现GPS天线中断或人为拆除等故障时,监控端将出现失联故障报警,有效防止人为破坏)

    超速报警

    支持实时报警提醒

    设备相关报警

    支持实时报警提醒,各类终端的报警(求救,震动,断电,启动,熄火,GPS天线故障)

    轨迹回放

    轨迹回放

    随时查询每台车辆任意时间段的行驶轨迹图,可以查询时间段车辆停车时长,行驶里程.
               能在回放过程中实现暂停、拖放,可准确地看到车辆形式在每个点上的状态、速度、时间、方向等相关的详细信息,半年内数据均可调出进行回放

    轨迹导出

    支持导出车辆任意时间段的行驶轨迹到excel文件

    停车点回放

    支持停车时间和停车记录查询,可以查询车辆在那个位置停车多长时间,开始时间

    报警点回放

    支持查询车辆报警,车辆报警记录用红色点表示,显示车辆报警类型,报警时间,持续时间

    过滤停车

    支持回放时跳过停车数据

    全景图回放


    轨迹显示

    支持直接在地图上显示轨迹线(不回放),支持每个轨迹点(用尖头显示)

    车辆指令

    单次定位


    定时回传设置


    状态回传


    远程断油电


    远程ip地址设置


    解除报警


    信息发送


    单次拍照


    定时拍照


    参数设置


    参数查询


    运营管理

    客户管理

    采用多级组织架构,可以设置多层的上下级.
               -总公司-分公司-代理-客户

    车辆管理

    对车辆基础资料进行录入维护,主要数据项目包括车牌号、车型、终端号、所属单位、车辆驾驶员、车辆状态等。

    驾驶员管理

    驾驶员管理:对驾驶员基础资料进行管理维护,主要数据项包括姓名、编号、身份证号、驾驶员档案号、初领日期、准驾车型、手机号码、家庭住址等信息

    角色权限管理

    每个部门都可以设置自己的相应角色,分配权限,分配账号.角色分为系统管理员、车辆调度员、车辆监控员、相关领导等各种角色

    SIM卡管理

    管理所有车辆的SIM卡,序列号,运营商,流量,开始时间,结束时间

    设备终端管理

    管理所有车载北斗设备的序列号,厂家,设备状态(正常,维修)

    操作日志查询

    查看相关系统人员操作日志

    设备调试

    用于运营人员在线排查设备故障,查看设备原始通讯协议

    上线终端

    查看平台上线设备号,协议,上线时间

    微信查车

    微信账号绑定查车


    微信自定义菜单生成


    微信查车

    车辆定位,报警查询,轨迹回放,报表查询

    微信报警推送

    微信模板报警推送

    手机APP

    安卓与苹果

    登陆,定位,轨迹回放,百度地图,全景图,里程报表,追车导航,报警推送,远程设置,远程断油,电子围栏,系统设置,里程报表,报警报表,车辆跟踪。

    后台服务软件

    设备通信接入


    多协议解析


    GPS数据处理


    数据库入库


    地理位置解析


    位置纠偏


    设备调试


    下发指令


    后台监控

    后台监控

    监控后台运行情况,自动做到无人值守,自动重启有问题后台服务程序。

    如客户需其他定制功能,可以提供二次开发服务

    八、平台软件页面介绍


    登陆页面



    主页面



    监控页面-带全景图




    实时报警页面




    报表中心




    运营管理



    客户定制APP





    微信平台




    九、软件合作方案


    1. 软件部署方案

    序号

    产品名称

    单位

    数量

    单价

    金额(元)

    备注

    1

    IAG后台通信程序

    3

    88000

    88000

    一年免费技术服务;
               10万台在线,3套软件,5台服务器

    2

    协议解析后台服务

    3

    3

    App+微信

    1

    4

    Web管理系统

    3

    2. 软件源码合作-50万台分布式

    序号

    产品名称

    单位

    数量

    单价

    金额(元)

    备注

    1

    IAG后台程序源码

    1

    150000

    150000


    2

    协议解析后台源码

    1

    100000

    100000

    3

    App+微信源码

    1

    100000

    100000

    4

    Web管理系统源码

    1

    100000

    100000

    5

    GPS分布式后台

    1

    150000

    100000


    合计人民币:陆拾万元整¥600000元) 提供3次代码讲解培训与3个月远程技术服务。

    十、二次开发与定制服务

    序号

    服务内容

    单位

    数量

    单价

    说明

    备注

    1

    功能开发

    天/人

    1

    1500

    可选

    客户提出的二次开发需求,按每个开发人天报价

    2

    个性化登录与域名

    1

    5000

    可选

    个性化web登录首页
               个性化APP登录首页

    3

    设备协议对接

    1

    5000

    可选

    基本定位型

    4

    报表类开发

    天/人

    1

    1300

    可选

    客户提出的二次开发需求,按每个开发人天报价

    5

    APP定制

    1

    按需报价

    可选


    6

    协助知识产权申报

    1

    按需报价

    可选

    软件著作权
               国家高新企业申请

    • 性能参数

    行业分类 : 软件开发

    开发平台 : Intel 英特尔

    交付形式 : 软件

    性能参数 : 定位器

    应用场景 : 汽车、电动车、单车、老人、孩子、宠物、智能锁等...物件定位

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