حلول API Gateway لصناعة السيارات

في ظل موجة الرقمنة والذكاء، تواجه صناعات التصنيع والسيارات فرصًا وتحديات غير مسبوقة. لم تعد السيارات مجرد منتج ميكانيكي إلكتروني للنقل، بل أصبحت مساحة ثالثة بجانب المنزل والشركة. تطورت السيارات لتصبح أكثر ذكاءً مع تكامل عميق بين البرمجيات والأجهزة.

من وجهة نظر المستهلكين، أصبحت القدرة على المناورة والسلامة معايير أساسية للسيارات. لدى الجميع متطلبات أعلى للسيارات، وهي منتج صناعي موجود منذ أكثر من 100 عام: السيارات الذكية. يتجلى ذلك في مساعدة السائق، ولكن أيضًا في البرمجة عبر الهواء (OTA)، والتحكم الصوتي، ووحدة التحكم المركزية بالشاشة اللمسية، وما إلى ذلك، مما يتطلب متطلبات أعلى لمعالجة البيانات في الوقت الفعلي، وقوة الحوسبة، وتكرار منتجات برمجيات السيارات.

من منظور تطبيقات الأعمال، أصبحت إنترنت المركبات (IoV) والبيانات العلوية والسفلية أكثر تعقيدًا. نتيجة لذلك، أصبح كسر جزر المعلومات، وفتح البيانات من أنظمة مختلفة، وتسريع الابتكار في الأعمال نقاط ألم لشركات التصنيع والسيارات.

من منظور التغيير التكنولوجي، تجلب البرمجيات المفتوحة المصدر والبرمجيات السحابية الدعم الفني لشركات التصنيع والسيارات لتسريع التحول الرقمي. يمكن لهذه الشركات اغتنام الفرصة في التحول من خلال الاستفادة الجيدة من تقنيات السحابة الأصلية.

اليوم، يوجد أكثر من 5000 شريحة في سيارة كهربائية مزودة بوظيفة مساعدة السائق، تعمل بملايين الأسطر من التعليمات البرمجية. عصر "السيارات المحددة بالبرمجيات (SDV)" الجديد يقترب تدريجيًا.

من خلال تحليل الإحصائيات وأبحاث مجتمع Apache APISIX المفتوح المصدر، وجدنا أن Apache APISIX يستخدم على نطاق واسع في الثورة الصناعية الرابعة، بما في ذلك المصانع الرقمية، والسيارات الذكية، وشرائح الذكاء الاصطناعي، والقيادة الذاتية، وإدارة الخدمات الصغيرة في شركات السيارات، والتمويل السياراتي، ومبيعات السيارات من B2B، وبيع السيارات المستعملة من B2C، وغيرها من المجالات.

فيما يلي بعض الأمثلة:

1. المصنع الرقمي: منصة المصنع الأوروبي
2. شركات السيارات: جيلي أوتو، XPeng Motors، لوتس كارز، لي أوتو، BeyonCa Autos
3. الذكاء الاصطناعي والقيادة الذاتية: Horizon Robotics، Momenta
4. التمويل السياراتي: خدمات BMW المالية
5. التعرف على الصوت: AiSpeech

كبوابة API سحابية، يعتبر Apache APISIX مكونًا أساسيًا يمكنه معالجة طلبات API من مختلف الأجهزة مثل السيارات، وأجهزة إنترنت الأشياء، والتطبيقات المحمولة، وما إلى ذلك. الاستخدام الواسع لـ Apache APISIX في الصناعات المرتبطة بالسيارات يدفع أيضًا المشاريع المفتوحة المصدر إلى التقدم لتلبية احتياجات المزيد من المستخدمين المؤسسيين.

سنوفر حلولًا صناعية متراكمة من خلال API7 Enterprise وAPI7 Cloud. نرحب بكم للتواصل معنا: https://api7.ai/contact.

فيما يلي، دعونا نتعرف على كيفية مساعدة بوابة API وApache APISIX المستخدمين المؤسسيين في حل المشكلات العملية من خلال بعض حالات الاستخدام النموذجية.

منصة المصنع الأوروبي تستخدم APISIX كبوابة أمان

EFPF (منصة المصنع الأوروبي) هي اتحاد لمنصات التصنيع الرقمي (DMPs) الممولة من برنامج Horizon 2020 التابع للمفوضية الأوروبية. يتضمن الاتحاد 30 شركة ومنظمة من 10 دول أوروبية، بما في ذلك Siemens، وAirbus SE، ومعاهد البحث والجامعات، وما إلى ذلك. توفر المنصة حلولًا مبتكرة من الصناعة 4.0، وإنترنت الأشياء، والذكاء الاصطناعي، والبيانات الكبيرة، والتصنيع الرقمي.

توفر EFPF مجموعة من الأدوات والخدمات، العديد منها يوفر واحدًا أو أكثر من واجهات برمجة التطبيقات (APIs) التي يمكن أن تستخدمها الأدوات والخدمات الأخرى. يمكن لمنصة EFPF مراقبة، والتحكم، وتحليل استخدام API باستخدام بوابة API. بالإضافة إلى ذلك، تسمح بوابة API بتعريف السياسات لكيفية تفاعل المستخدمين مع APIs المعروضة من قبل شركات مختلفة في المنصة.

أداة إدارة API أو بوابة أمان API (ASG) المستخدمة في منصة EFPF هي مكون في العمود الفقري للبيانات. تعتبر ASG البوابة الحدودية لجميع طلبات API وتوفر الخدمات المعروضة خارجيًا المتاحة في نظام EFPF البيئي. بينما تعمل كخدمة وكيل، فإنها تفرض أيضًا سياسات الأمان على مكالمات الخدمة الجارية. في EFPF، يتم تنفيذ ASG باستخدام Apache APISIX.

فيما يلي عدة أسباب لاختيار Apache APISIX:

• السرعة: نظرًا لأن ASG ستعمل كوسيط لطلبات العمود الفقري للبيانات إلى منصات أخرى في النظام البيئي، يتم تقليل زمن الوصول للطلبات.
• الإضافات المخصصة: يجب أن تعتمد ASG على الحد الأدنى من التعليمات البرمجية/التكوين لتطوير إضافات أمان مخصصة.
• الترخيص: يُفضل ترخيص متساهل (Apache / MIT) لتنفيذ ASG.
• دعم MQTT.

بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا معالجة القضايا التالية لإدارة API:

• تكوين API، وإدارة دورة الحياة، واكتشاف الخدمة
• التوحيد والاكتمال لمواصفات API
• إدارة عقود الواجهة بين مقدمي الخدمة والمستهلكين

من خلال بوابة API المقدمة من EFPF، يمكن للشركات الـ 30 في الاتحاد تقديم، والحصول، وتبادل أنواع مختلفة من البيانات عبر API، وعلى هذا الأساس، إدارة حقوق API والتحكم في الأمان.

XPeng Motors تستخدم APISIX لبناء المقصورة الذكية

XPeng Motors هي شركة سيارات رائدة بين قوى تصنيع السيارات الجديدة في الصين. منذ تأسيسها، أصرت على البحث والتطوير المستقل في "السيارات الذكية"، حيث استثمرت 20٪ في البحث والتطوير، وهي أعلى نسبة مقارنة بـ Li Auto Inc. وNio Inc.

كان هناك جدل حول ما إذا كانت البرمجيات والأجهزة للسيارات تحتاج إلى أن يتم تطويرها بشكل مستقل من قبل شركات السيارات. يعتقد الكثيرون أن شركات السيارات تحتاج فقط إلى التركيز على التكامل لأنها ليست طريقة فعالة من حيث التكلفة للاستثمار الكثير من المال والوقت في التطوير الذاتي. ومع ذلك، من وجهة نظر أخرى، يمكن أن يحقق التطوير الذاتي للبرمجيات والأجهزة تجربة مستخدم موحدة وكاملة للمنتجات والحفاظ على موقع متميز في التكرارات اللاحقة بعد تراكم الخبرة.

لنأخذ "المقصورة الذكية" التي تتميز بها XPeng Motors كمثال، لنقدم دور Apache APISIX فيها.

على وحدة التحكم المركزية بالشاشة اللمسية لـ XPeng Motors، يحتاج المستخدمون إلى الاتصال بالإنترنت لتشغيل واستخدام جميع الوظائف، بما في ذلك التعرف على الصوت والتحكم، والخرائط والملاحة، والموسيقى، والأفلام، وما إلى ذلك، حيث يتم معالجة APIs خلف هذه الوظائف من خلال Apache APISIX.

بالنسبة لتطبيقات وخدمات إنترنت المركبات (IoV)، لن يكون هناك ازدحام مروري عالي وحجم بيانات كبير، مثل Weibo، وWeChat، وغيرها من منتجات الإنترنت، مع التركيز أكثر على الاستقرار وزمن الوصول المنخفض. عندما تكون الخدمات الحرجة مثل التعرف على الصوت والملاحة معطلة أو متأخرة، فإن المستخدمين يعزون ذلك إلى مشكلة XPeng Motors، مما يقلل بشكل كبير من رضا المستخدمين وتجربتهم.

علاوة على ذلك، تحتاج XPeng Motors أيضًا إلى تطوير المزيد من نقل البيانات وتحليلها، وربط "الدماغ" السحابي مع "الدماغ" الخاص بالسيارة:

1. جعل القيادة أكثر أمانًا: البيانات الأساسية للسيارة، مثل عادات القيادة، والسرعة، وحالة البطارية، وضغط الإطارات، وما إلى ذلك، جنبًا إلى جنب مع البيانات في الوقت الفعلي مثل درجة الحرارة، والطقس، والازدحام على الطرق، يمكن أن تُستخدم لتحسين سلامة قيادة السيارة؛

2. جعل القيادة أكثر راحة: وظائف القيادة المساعدة، وOTA، والوقوف التلقائي، وما إلى ذلك، لا يمكن فصلها عن معالجة البيانات في الوقت الفعلي وتحليل البيانات الكبيرة المتراكمة في الخلفية.

لجعل عرض الوظائف المذكورة أعلاه أكثر كمالًا، من الضروري ضمان توفر الخدمة وزمن الوصول المنخفض على المستوى الفني، وهو ما تعمل عليه السيارات الذكية حاليًا.

قبل استخدام Apache APISIX، تحت وظيفة المقصورة الذكية لـ XPeng Motors، كان تسلسل تنفيذ API الصادر من جهاز السيارة هو: Client API -> Alibaba Cloud SLB (Server Load Balancer) (الطبقة 4) -> NGINX (الطبقة 7) -> Zuul -> Service.

يمثل الجانب الأيسر من الصورة أعلاه جانب العميل لـ XPeng Motors. هناك ثلاثة مصادر رئيسية لطلبات العميل: عملاء السيارات العاديين، وصفحات الويب أو المتصفحات من الإنترنت، وتطبيقات XPeng الرسمية أو التطبيقات الأخرى والبرامج الصغيرة.

ثم يتم تمرير حركة المرور المجمعة في النهاية عبر وحدة المشغل ثم إرسالها إلى SLB من غرفة الكمبيوتر الداخلية المبنية ذاتيًا لإعادة توجيه بروتوكول الطبقة الرابعة القياسي. يمكننا اعتبار هذا كمنفذ استقبال لبيانات حركة المرور، وتحويل حركة المرور إلى NGINX الأول، ثم NGINX الثاني، وأخيرًا إلى Zuul للمعالجة.

واجهت هذه البنية مشاكل بسرعة:

1. تمر طلبات API عبر بوابتي API، NGINX وZuul، مما يزيد من وقت القفزة في عملية نقل API. ومع ذلك، فإن كل تعديل يؤثر على توفر الخدمة وأداء زمن الوصول.

2. عند استخدام هذه الوظيفة للتطوير الثانوي للاتصال بالنظام الداخلي للشركة، يحتاج NGINX إلى التطوير باستخدام وحدات C، بينما Zuul مكتوب بلغة Java. سيؤدي اختلاف اللغة إلى زيادة دورة التطوير وتكاليف الصيانة اللاحقة.

3. بعد تحديث المسار وشهادة SSL، يحتاج NGINX إلى إعادة التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك فترة غير متاحة للخدمات، مما يؤثر على عرض الخدمات إلى حد ما.

بالإضافة إلى ذلك، كعنصر أساسي، تعتبر بوابة API أيضًا أحد المكونات التي تحتاج إلى صيانة من قبل فريق البنية التحتية لـ XPeng Motors. مع الأخذ في الاعتبار بعض نقاط الألم الحالية على مستوى الوظائف، تأمل XPeng Motors في العثور على مشروع يتمتع بمجتمع نشط، وتكرار طويل الأجل، وتطور صحي لتقليل تكاليف استخدام وصيانة أعمالها على مستوى البنية.

بعد استخدام APISIX، تم تعديل بنيتهم كما هو موضح أدناه.

يمكن ملاحظة أن تدفق المعالجة للمشهد قد تغير بعد استخدام APISIX. أصبح تسلسل تنفيذ API الصادر من السيارة كما يلي: Client API -> Alibaba Cloud SLB (الطبقة 4) -> APISIX (الطبقة 7) -> Service.

كما يظهر من تغيير تسلسل التنفيذ، تم استبدال NGINX الثاني وZuul في تدفق المعالجة السابق بـ APISIX، لذلك يحتاج الرابط فقط إلى المرور عبر 4 مكونات للمعالجة.

يلعب APISIX-DP دورين في البنية الجديدة. الدور الأول هو العمل كـ K8s Ingress كمدخل ومخرج لحركة المرور؛ والدور الثاني هو العمل كبوابة للخدمات الصغيرة. ثم قد تتساءل: لماذا نحتفظ بـ NGINX في العملية الجديدة؟ يتم استخدامه بشكل أساسي لتوزيع حركة المرور ذات الصلة، وتحديد بوابة API للخدمات الصغيرة المقابلة، ثم إرسالها إلى الخدمة.

على المستوى العملي لـ XPeng Motors، تساعد العملية الجديدة XPeng Motors في فتح المكونات المختلفة بواسطة APISIX. تكمن ميزة القيام بذلك في أنها تضع متطلبات أعلى لمنتجات البوابة، والتي تتطلب ليس فقط استقرارًا قويًا ولكن أيضًا دعمًا لجميع أنظمة الخدمات الصغيرة داخليًا. علاوة على ذلك، من مستوى المستخدم، يجعل هذا الاتصال إدارة حركة المرور أكثر توحيدًا داخل الخدمة، مما يقصر رابط الاتصال العام مع تقليل زمن الوصول.

لذلك، يجلب اعتماد APISIX المزيد من الإمكانيات للبنية التحتية لـ XPeng Motors على المستوى الفني:

1. يمكن لـ Apache APISIX الاتصال بالمزيد من مكونات التسجيل واكتشاف الخدمة، مما يسمح بإجراء تعديلات أكثر مرونة على هجرة وهيكلة أنظمة متعددة داخلية.
2. يحتوي APISIX على إضافة MQTT يمكنها التعامل مع طلبات من أجهزة إنترنت الأشياء.
3. بنية ونظام APISIX البيئي أكثر سحابية، مما يجعله أكثر ملاءمة لبنية متعددة السحابة وهجينة السحابة في المستقبل، ويتوافق مع خطة الشركة طويلة الأجل للتطور التكنولوجي.

في المستقبل، يمكن لـ Apache APISIX ليس فقط مساعدة XPeng Motors في التعامل مع حركة مرور API الشمالية الجنوبية، ولكن أيضًا التعامل مع المزيد من حركة المرور، مثل أجهزة إنترنت الأشياء، وK8s Ingress، وشبكات الخدمات، لتقليل تعقيد البنية التحتية وتكاليف الصيانة.

جيلي أوتو تنسق إدارة حركة المرور العالمية بناءً على Apache APISIX

جيلي أوتو هي شركة تصنيع سيارات خاصة تأسست في عام 1996، ويتمثل نشاطها الرئيسي في تصنيع وتوزيع السيارات وقطع غيار السيارات. بدأت جيلي أوتو استخدام APISIX في بيئة الإنتاج بعد حوالي عام من إصدار Apache APISIX كمصدر مفتوح.

في سيناريوهات استخدام جيلي، يتم استخدام APISIX بشكل أساسي لتنفيذ بعض الأعمال في سيناريو بوابة الخدمات الصغيرة. كما هو موضح في الشكل التالي، يتم تطوير واستخدام بعض الوظائف ذات الصلة داخليًا بواسطة جيلي.

التطبيق الحالي لـ APISIX في جيلي هو بشكل أساسي لإدارة حركة المرور الداخلية داخل الشركة، مع التركيز على بوابات API للخدمات الصغيرة.

من خلال استخدام APISIX، قامت جيلي بتسويق APIs الداخلية لتحقيق فصل واشتراك متبادل للخدمات بين المنتجين والمستهلكين، والتي تحتاج إلى إجراء مراقبة أو إدارة موحدة.

مع زيادة نوع وحجم الأعمال تدريجيًا، أصبح التوزيع العالمي لـ جيلي أوسع. وبالتالي، بدأت تظهر بعض معالجة حركة المرور العالمية أو بعض الطلبات عبر غرف الكمبيوتر DC.

في هذه الحالة، ما هو دور APISIX؟

خارجيًا، يأتي طلب المستخدم أولاً إلى الشبكة العامة للوصول إلى أقرب عقدة، مثل Cluster A. ومع ذلك، على سبيل المثال، عندما تكون العقدة غير متاحة، أو تحدث بعض المشكلات المتعلقة بسيادة البيانات، يتم اكتشاف أن Cluster A قد لا يكون قادرًا على معالجة طلب المستخدم الحالي. بناءً على الحالتين المذكورتين أعلاه، قامت جيلي بتنفيذ شبكة متعددة الطبقات، كما هو موضح في الشكل أعلاه.

تُستخدم هذه البنية الشبكية متعددة الطبقات لتحقيق حوكمة حركة المرور العالمية وإجراء جدولة عبر المجموعات، وبالتالي تحقيق إصدار Canary وتوافر عالي لسيناريوهات سيادة البيانات متعددة البلدان أو عبر غرف الكمبيوتر.

Horizon Robotics تنفذ استدعاء الخدمات متعددة السحابة والمصادقة بناءً على APISIX

شركة Horizon Robotics للتكنولوجيا والبحث والتطوير المحدودة في بكين تعمل بشكل رئيسي في البحث والتطوير لشرائح الذكاء الاصطناعي الطرفية ولديها قدرات رائدة في خوارزميات الذكاء الاصطناعي وتصميم الشرائح.

كشركة الوحيدة التي حققت إنتاجًا ضخمًا لشرائح الذكاء الاصطناعي الخاصة بالسيارات، تلتزم Horizon Robotics بتعزيز الابتكار والتطور في صناعة السيارات من خلال تمكين التقنيات الأساسية.

بالنسبة لشركة ذكاء اصطناعي سريعة النمو، من الضروري ضمان ودية لإدارة الأعمال والتشغيل المستقر حيث تقف البوابة كنقطة التفتيش الأولى.

بسبب بعض المشكلات غير القابلة للحل في البوابة السابقة، أعادت Horizon اختيار البوابة واختارت في النهاية Apache APISIX Ingress Controller كبوابة حركة المرور للشركة لتقديم الخدمات بشكل موحد.

يعتمد اختيار APISIX Ingress بشكل رئيسي على النقاط التالية:

• الإضافات الغنية: يحتوي Apache APISIX على نظام بيئي رائع للإضافات. يمكن لجميع الإضافات المدعومة من APISIX استخدام apisix-ingress-controller للتكوين التصريحي ويمكن تخصيص الإضافات لـ backend واحد تحت ApisixRoute.

• التكوين المرئي: يمكنك رؤية كل apisix route باستخدام لوحة تحكم APISIX. إذا تم تكوين نفس اسم النطاق في عدة namespace أو عدة ملفات yaml، يمكنك البحث عن البادئة path في لوحة تحكم APISIX لتحديدها بسرعة عند حدوث تعارض.

• التحقق الدقيق: سيتحقق APISIX Ingress Controller من الموارد المعلنة بواسطة CRD التي يديرها. إذا تم الإعلان عن خدمة غير موجودة في CRD، سيتم تخزين رسالة الخطأ في event من ApisixRoute. لن يتم تنفيذ العملية الخاطئة، مما يقلل من بعض المشكلات الناجمة عن الأخطاء التشغيلية إلى حد ما.

• الوظائف الغنية: يدعم APISIX إعادة التحميل الساخن والإضافات الساخنة، وإعادة كتابة طلبات الوكيل، والمصادقة متعددة العوامل، وتطوير الإضافات متعددة اللغات، وما إلى ذلك. لمزيد من الوظائف، يرجى الرجوع إلى وظائف APISIX.

• المجتمع النشط: مقارنة بالمجتمعات الأخرى، يحتوي APISIX على العديد من المطورين النشطين واستجابة سريعة لقضايا GitHub.

• الأداء العالي: من الشكل أدناه، يمكن ملاحظة أنه في اختبار الضغط مقارنة بـ Envoy، يكون أداء APISIX حوالي 120٪ من أداء Envoy. كلما زادت النوى، زاد الفرق في QPS.

تطبيق البنية

كما يظهر من مخطط البنية أدناه، يعمل APISIX Ingress كمدخل كامل لحركة المرور.

بمعنى آخر، سواء كان نظام إدارة البيانات، نظام تحليل المشكلات، أداة سطر الأوامر، الويب، منصة SaaS، أو OpenAPI، فإن كل حركة المرور تدخل إلى الأعلى (Business Services) عبر APISIX Ingress.

نظرًا لأن الشركة لديها خدمة مصادقة خاصة، فإنها تستخدم مباشرة إضافة forward-auth من Apache APISIX لتحقيق المصادقة الخارجية.

في طبقة البوابة، تدخل كل حركة المرور عبر اسم النطاق. في هذه المرحلة، ستمر حركة المرور أولاً عبر LVS (Linux Virtual Server)، ثم يقوم LVS بإعادة توجيهها إلى عقد APISIX الخلفية. أخيرًا، يقوم APISIX بتوزيع حركة المرور وفقًا لقواعد التوجيه وتسليمها إلى الـ Pod المقابل.

لتمكين LVS من الإشارة مباشرة إلى APISIX Ingress، تم تغيير المنفذ الافتراضي لـ APISIX Ingress من 9180 إلى 80، مما يسهل إعادة توجيه ومعالجة حركة المرور.

التطبيق العملي

في استدعاء الخدمات في بيئة متعددة السحابة، ستصل بعض حركة المرور التجارية أولاً إلى IDC (مركز بيانات الإنترنت) المحلي ثم تصل إلى الـ Pod عبر APISIX Ingress. بالإضافة إلى ذلك، ستصل بعض الخدمات إلى خدمات Alibaba Cloud عبر أسماء النطاقات، وفي بعض السيناريوهات، ستكون هناك خدمات متعلقة بالاستدعاء بين الخدمات.

يتعلق الأمر بشكل رئيسي بالتدريب متعدد السحابة. سيستخدم المستخدمون IDC كنقطة دخول، ويمكنهم تقديم المهام إلى مجموعة السحابة المقابلة بعد اختيار المجموعة.

عندما بدأت Horizon Robotics استخدام Apache APISIX Ingress لأول مرة، لم يكن Apache APISIX يدعم إضافة forward-auth، لذلك قامت Horizon بتخصيص إضافة بناءً على apisix-go-plugin-runner.

ومع ذلك، أضاف هذا طبقة من مكالمات gRPC، مما جعل التصحيح أكثر صعوبة حيث لم يتمكنوا من رؤية العديد من السجلات. في بداية هذا العام، دعم Apache APISIX إضافة forward-auth. ثم استبدلت Horizon Robotics الإضافة المخصصة بالإضافة الرسمية، مما قلل من طبقة واحدة من مكالمات gRPC، مما ساهم في مراقبة أكثر ملاءمة.

الخلاصة

في سياق "السيارات المحددة بالبرمجيات"، تساعد API7.ai شركات السيارات، مثل XPeng Motors، وجيلي أوتو، وHorizon Robotics، على إدارة الاتصال والبيانات لإنترنت المركبات بشكل أفضل، وتقديم خدمات أكثر استقرارًا ومنتجات أسرع تكرارًا للعملاء.

إذا كانت لديك احتياجات مماثلة، يرجى زيارة موقعنا https://api7.ai/contact.