Solusi API Gateway untuk Industri Otomotif

Di tengah gelombang digitalisasi dan kecerdasan buatan, industri manufaktur dan otomotif menghadapi peluang dan tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Mobil tidak lagi hanya menjadi produk mekatronik untuk transportasi, tetapi telah berkembang menjadi ruang ketiga selain rumah dan kantor. Mobil kini menjadi lebih cerdas dengan integrasi perangkat lunak dan perangkat keras yang mendalam.

Dari perspektif konsumen, kemampuan manuver dan keamanan telah menjadi standar konfigurasi mobil. Setiap orang memiliki tuntutan yang lebih tinggi terhadap mobil, sebuah produk industri yang telah ada selama lebih dari 100 tahun: mobil cerdas. Hal ini tercermin dalam bantuan pengemudi, tetapi juga dalam pemrograman OTA (Over-the-air), kontrol suara, pengontrol sentral layar sentuh, dan lainnya, yang membutuhkan tuntutan lebih tinggi terhadap pemrosesan data real-time, daya komputasi, dan iterasi produk perangkat lunak otomotif.

Dari perspektif aplikasi bisnis, IoV (Internet of Vehicles) dan data hulu serta hilir semakin kompleks. Akibatnya, memecah silo informasi, membuka data dari sistem yang berbeda, dan mempercepat inovasi bisnis telah menjadi titik nyeri bagi perusahaan manufaktur dan otomotif.

Dari perspektif perubahan teknologi, perangkat lunak cloud-native dan open-source membawa dukungan teknis bagi perusahaan manufaktur dan otomotif untuk mempercepat transformasi digital. Perusahaan-perusahaan ini dapat memanfaatkan peluang dalam konversi dengan memanfaatkan teknologi cloud-native.

Hari ini, lebih dari 5.000 chip terdapat dalam mobil listrik dengan fungsi bantuan pengemudi, menjalankan ratusan juta baris kode. Era baru "Software Defined Vehicles (SDV)" perlahan-lahan semakin dekat.

Melalui analisis statistik dan penelitian dari komunitas open-source Apache APISIX, kami menemukan bahwa Apache APISIX banyak digunakan dalam Revolusi Industri Keempat, mencakup pabrik digital, kendaraan cerdas, chip AI, kendaraan otonom, microservices governance pada perusahaan otomotif, keuangan otomotif, penjualan B2B otomotif, penjualan mobil bekas untuk B2C, dan bidang lainnya.

Berikut adalah beberapa contoh:

1. Pabrik Digital: European Factory Platform
2. Perusahaan Mobil: Geely Auto, XPeng Motors, Lotus Cars, Li Auto, BeyonCa Autos
3. AI & Kendaraan Otonom: Horizon Robotics, Momenta
4. Keuangan Otomotif: BMW Financial Services
5. Pengenalan Suara: AiSpeech

Sebagai gateway API cloud-native, Apache APISIX adalah komponen dasar yang dapat memproses permintaan API dari berbagai terminal seperti mobil, perangkat IoT, aplikasi seluler, dan lainnya. Penggunaan luas Apache APISIX dalam industri terkait otomotif juga mendorong proyek open-source untuk beriterasi maju guna memenuhi kebutuhan lebih banyak pengguna perusahaan.

Kami akan menyediakan solusi industri yang terakumulasi melalui API7 Enterprise dan API7 Cloud. Silakan hubungi kami: https://api7.ai/contact.

Berikutnya, mari kita lihat bagaimana API Gateway dan Apache APISIX membantu pengguna perusahaan memecahkan masalah praktis melalui beberapa kasus penggunaan khas.

European Factory Platform Menggunakan APISIX sebagai Gateway Keamanan

EFPF (European Factory Platform) adalah federasi platform manufaktur digital (DMP) yang didanai oleh program Horizon 2020 Komisi Eropa. Federasi ini terdiri dari 30 perusahaan dan organisasi dari 10 negara Eropa, termasuk Siemens, Airbus SE, lembaga penelitian, dan universitas. Ini menyediakan solusi inovatif dari Industri 4.0, IoT, kecerdasan buatan, big data, dan manufaktur digital.

EFPF menyediakan berbagai alat dan layanan, banyak di antaranya menyediakan satu atau lebih API yang dapat digunakan oleh alat dan layanan lain. Platform EFPF dapat memantau, mengontrol, dan menganalisis penggunaan API menggunakan API Gateway. Selain itu, API Gateway memungkinkan kebijakan untuk menentukan bagaimana pengguna berinteraksi dengan API yang diekspos oleh berbagai perusahaan di platform.

Alat Manajemen API atau API Security Gateway (ASG) yang digunakan dalam platform EFPF adalah komponen dalam Data Spine. ASG adalah gateway perbatasan untuk semua panggilan API dan menyediakan layanan yang diekspos secara eksternal yang tersedia dalam ekosistem EFPF. Sambil bertindak sebagai layanan proxy, ASG juga menerapkan kebijakan keamanan pada panggilan layanan yang sedang berlangsung. Di EFPF, ASG diimplementasikan menggunakan Apache APISIX.

Berikut adalah beberapa alasan memilih Apache APISIX:

• Kecepatan: Karena ASG akan memproksi panggilan dari Data Spine ke platform lain dalam ekosistem, latensi untuk panggilan diminimalkan.
• Plugin Kustom: ASG harus bergantung pada kode/konfigurasi minimal untuk mengembangkan plugin keamanan kustom.
• Lisensi: Lisensi permisif (Apache / MIT) lebih disukai untuk implementasi ASG.
• Dukungan untuk MQTT.

Selain itu, masalah manajemen API berikut juga diatasi:

• Konfigurasi API, manajemen siklus hidup, dan penemuan layanan
• Keseragaman dan kelengkapan spesifikasi API
• Manajemen kontrak antarmuka antara penyedia layanan dan konsumen

Melalui gateway API yang disediakan oleh EFPF, 30 perusahaan dalam aliansi dapat menyediakan, memperoleh, dan bertukar berbagai jenis data melalui API dan, berdasarkan ini, melakukan manajemen hak API dan kontrol keamanan.

XPeng Motors Menggunakan APISIX untuk Membangun Kokpit Cerdas

XPeng Motors adalah perusahaan mobil patokan di antara kekuatan baru pembuatan mobil di China. Sejak didirikan, perusahaan ini telah bersikeras pada penelitian dan pengembangan independen dalam "mobil cerdas", menginvestasikan 20% dalam penelitian dan pengembangan, proporsi tertinggi dibandingkan dengan Li Auto Inc. dan Nio Inc.

Telah menjadi kontroversial apakah perangkat lunak dan perangkat keras mobil perlu dikembangkan secara independen oleh perusahaan mobil. Banyak yang percaya bahwa perusahaan mobil hanya perlu fokus pada integrasi karena tidak hemat biaya untuk menginvestasikan banyak uang dan waktu dalam pengembangan mandiri. Namun, dari sudut pandang lain, pengembangan mandiri perangkat lunak dan perangkat keras dapat mewujudkan pengalaman pengguna yang seragam dan sempurna dari produk dan mempertahankan posisi yang menguntungkan dalam iterasi selanjutnya setelah akumulasi pengalaman.

Mengambil contoh "kokpit cerdas" yang menjadi ciri khas XPeng Motors, mari kita perkenalkan peran Apache APISIX di dalamnya.

Pada pengontrol sentral layar sentuh XPeng Motors, pengguna perlu terhubung ke internet untuk mengoperasikan dan menggunakan semua fungsi, termasuk pengenalan dan kontrol suara, peta dan navigasi, musik, film, dan lainnya, API di baliknya diproses melalui Apache APISIX.

Untuk aplikasi dan layanan IoV, tidak akan ada konkurensi tinggi dan lalu lintas berat, seperti Weibo, WeChat, dan produk internet lainnya, lebih menekankan pada stabilitas dan latensi rendah. Ketika layanan kritis seperti pengenalan suara dan navigasi mengalami gangguan dan penundaan, pengguna akan menganggapnya sebagai masalah XPeng Motors, yang secara signifikan mengurangi kepuasan dan pengalaman pengguna.

Selain itu, XPeng Motors juga perlu mengembangkan lebih banyak transmisi dan analisis data, menghubungkan "otak" awan dengan otak mobil:

1. Membuat mengemudi lebih aman: Data dasar mobil, seperti kebiasaan mengemudi, kecepatan, daya baterai, tekanan ban, dll., bersama dengan data real-time seperti suhu, cuaca, dan kemacetan jalan, dapat digabungkan untuk meningkatkan keamanan mengemudi mobil;

2. Membuat mengemudi lebih nyaman: Fungsi bantuan mengemudi, OTA, parkir otomatis, dll., tidak terpisahkan dari pemrosesan data real-time dan analisis big data yang terakumulasi di latar belakang.

Untuk membuat presentasi fungsi di atas lebih sempurna, perlu memastikan ketersediaan dan latensi rendah layanan pada tingkat teknis, yang sedang dikerjakan oleh mobil cerdas saat ini.

Sebelum menggunakan Apache APISIX, di bawah fungsi kokpit cerdas XPeng Motors, urutan eksekusi API yang dikeluarkan dari mesin mobil adalah Client API -> Alibaba Cloud SLB (Server Load Balancer) (lapisan 4) -> NGINX (lapisan 7) -> Zuul -> Layanan.

Paling kiri gambar di atas mewakili sisi klien XPeng Motors. Ada tiga sumber utama permintaan klien: klien mobil biasa, halaman web atau browser dari internet, dan aplikasi resmi XPeng atau aplikasi dan mini-program lainnya.

Kemudian lalu lintas yang dikumpulkan akhirnya akan melewati modul operator dan kemudian dikirim ke SLB dari ruang komputer internal yang dibangun sendiri untuk penerusan protokol empat lapis standar. Kita dapat menganggap ini sebagai port penerimaan data lalu lintas, mengubah lalu lintas ke NGINX pertama, NGINX kedua, dan akhirnya ke Zuul untuk diproses.

Arsitektur ini dengan cepat menghadapi masalah:

1. Permintaan API melewati dua gateway API, NGINX dan Zuul, menambah satu waktu lompatan dalam proses transmisi API. Namun, setiap penyesuaian memengaruhi ketersediaan layanan dan kinerja latensi.

2. Ketika fungsi ini digunakan untuk pengembangan sekunder untuk berhubungan dengan sistem internal perusahaan, NGINX perlu dikembangkan menggunakan modul C, sedangkan Zuul dalam Java. Perbedaan bahasa akan meningkatkan siklus pengembangan dan biaya tambahan untuk pemeliharaan pasca.

3. Setelah memperbarui rute dan sertifikat SSL, NGINX perlu dimulai ulang. Selain itu, akan ada periode gap yang tidak tersedia untuk layanan, memengaruhi presentasi layanan sampai batas tertentu.

Selain itu, sebagai komponen dasar, API Gateway juga merupakan salah satu komponen yang perlu dipelihara oleh tim infrastruktur XPeng Motors. Mempertimbangkan beberapa titik nyeri saat ini pada tingkat fungsional, XPeng Motors berharap menemukan proyek dengan komunitas aktif, iterasi jangka panjang, dan pengembangan yang sehat sehingga dapat mengurangi biaya penggunaan dan pemeliharaan bisnisnya sendiri pada tingkat arsitektur.

Setelah menggunakan APISIX, arsitektur mereka disesuaikan, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Dapat dilihat bahwa alur pemrosesan adegan telah berubah setelah menggunakan APISIX. Urutan eksekusi API yang dikeluarkan dari mobil diubah menjadi berikut: Client API -> Alibaba Cloud SLB (lapisan 4) -> APISIX (lapisan 7) -> Layanan.

Seperti yang terlihat dari perubahan urutan eksekusi, NGINX kedua dan Zuul pada alur pemrosesan sebelumnya digantikan oleh APISIX, sehingga tautan hanya perlu melalui 4 komponen untuk diproses.

APISIX-DP memainkan dua peran dalam arsitektur baru. Peran pertama adalah bertindak sebagai K8s Ingress yang berfungsi sebagai pintu masuk dan keluar lalu lintas; yang kedua adalah bertindak sebagai gateway microservice. Kemudian Anda mungkin bertanya-tanya: mengapa kita mempertahankan NGINX dalam proses baru? Ini terutama digunakan untuk mendistribusikan lalu lintas terkait, mengidentifikasi gateway API microservice yang sesuai, dan kemudian mengirimkannya ke Layanan.

Pada tingkat praktis XPeng Motors, proses baru membantu XPeng Motors membuka berbagai komponen oleh APISIX. Keuntungan melakukan ini adalah menuntut persyaratan yang lebih tinggi untuk produk gateway, yang tidak hanya membutuhkan stabilitas yang kuat tetapi juga dukungan untuk semua sistem microservice secara internal. Selain itu, dari tingkat pengguna, koneksi ini membuat manajemen lalu lintas yang lebih seragam dalam layanan, mempersingkat tautan komunikasi keseluruhan sambil mengurangi latensi.

Oleh karena itu, mengadopsi APISIX membawa lebih banyak kemungkinan ke infrastruktur XPeng Motors pada tingkat teknis:

1. Apache APISIX dapat terhubung ke lebih banyak komponen pendaftaran dan penemuan layanan, memungkinkan penyesuaian yang lebih fleksibel dari migrasi dan arsitektur beberapa sistem internal.
2. APISIX memiliki plugin MQTT yang dapat menangani permintaan dari terminal IoT.
3. Arsitektur dan ekosistem APISIX lebih cloud-native, yang lebih ramah terhadap arsitektur multi-cloud dan hybrid-cloud di masa depan, dan sejalan dengan rencana jangka panjang perusahaan untuk evolusi teknologi.

Di masa depan, Apache APISIX tidak hanya dapat membantu XPeng Motors menangani lalu lintas API utara-selatan tetapi juga menangani lebih banyak lalu lintas, seperti perangkat IoT, K8s Ingress, dan service mesh, untuk mengurangi kompleksitas infrastruktur dan biaya pemeliharaan.

Geely Auto Mengoordinasikan Manajemen Lalu Lintas Global Berdasarkan Apache APISIX

Geely Auto adalah produsen mobil swasta yang didirikan pada tahun 1996, yang bisnis utamanya adalah manufaktur dan distribusi mobil dan suku cadang mobil. Geely Auto mulai menggunakan APISIX di lingkungan produksi sekitar satu tahun setelah Apache APISIX diopen-sourcekan.

Dalam skenario penggunaan Geely, APISIX terutama digunakan untuk mengimplementasikan beberapa bisnis dalam skenario gateway microservice. Seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, beberapa fungsi terkait dikembangkan dan digunakan secara internal oleh Geely.

Aplikasi APISIX saat ini oleh Geely terutama untuk manajemen lalu lintas internal dalam perusahaan, fokus pada gateway API untuk microservices.

Dengan menggunakan APISIX, Geely mempasarkan API internalnya untuk mewujudkan dekopling dan langganan timbal balik layanan antara produsen dan konsumen, pemantauan atau manajemen terpadu yang perlu dilakukan.

Dengan meningkatnya jenis dan skala bisnis, distribusi global Geely menjadi lebih luas. Dengan demikian, beberapa pemrosesan lalu lintas global atau beberapa permintaan lintas ruang komputer DC mulai muncul.

Dalam kasus ini, peran apa yang dimainkan APISIX?

Secara eksternal, permintaan pengguna pertama kali datang ke jaringan publik untuk mengakses node terdekat, seperti Cluster A. Namun, misalnya, ketika node tidak tersedia, atau beberapa masalah terkait kedaulatan data terjadi, ditemukan bahwa Cluster A mungkin tidak dapat memproses permintaan pengguna saat ini. Berdasarkan dua situasi di atas, Geely telah mengimplementasikan jaringan multi-layer secara internal, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Arsitektur jaringan multi-layer ini digunakan untuk mencapai tata kelola lalu lintas global dan melakukan penjadwalan lintas cluster, sehingga mewujudkan rilis canary dan ketersediaan tinggi dari kedaulatan data multi-negara atau skenario lintas ruang komputer.

Horizon Robotics Mengimplementasikan Panggilan Layanan Multi-Cloud dan Autentikasi Berdasarkan APISIX

Beijing Horizon Robotics Technology R&D Co., Ltd. terutama bergerak dalam penelitian dan pengembangan chip AI edge dan memiliki kemampuan algoritma kecerdasan buatan dan desain chip yang terdepan.

Sebagai satu-satunya yang telah mencapai produksi massal chip kecerdasan buatan tingkat otomotif, Horizon Robotics berkomitmen untuk mempromosikan inovasi dan pengembangan industri otomotif melalui pemberdayaan teknologi dasar.

Bagi perusahaan AI yang berkembang pesat, sangat penting untuk memastikan keramahan terhadap manajemen bisnis dan operasi yang stabil di mana gateway berdiri sebagai pos pemeriksaan pertama.

Karena beberapa masalah yang tidak dapat diselesaikan di gateway sebelumnya, Horizon memilih ulang gateway dan akhirnya memilih Apache APISIX Ingress Controller sebagai gateway lalu lintas perusahaan untuk menyediakan layanan secara seragam.

Pemilihan APISIX Ingress terutama didasarkan pada poin-poin berikut:

• Plugin yang melimpah: Apache APISIX memiliki ekosistem plugin yang hebat. Semua plugin yang didukung oleh APISIX dapat menggunakan apisix-ingress-controller untuk konfigurasi deklaratif dan dapat menyesuaikan plugin untuk satu backend di bawah ApisixRoute.

• Konfigurasi visual: Anda dapat melihat setiap apisix route dengan APISIX Dashboard. Jika nama domain yang sama dikonfigurasi di beberapa namespace atau beberapa file yaml, Anda dapat mencari prefiks path di APISIX Dashboard untuk menemukannya dengan cepat ketika terjadi konflik.

• Verifikasi yang halus: APISIX Ingress Controller akan memverifikasi sumber daya yang dideklarasikan oleh CRD yang dikelolanya. Jika Layanan yang tidak ada dideklarasikan dalam CRD, pesan kesalahan akan disimpan dalam event dari ApisixRoute. Operasi yang salah tidak akan berlaku, mengurangi beberapa masalah yang disebabkan oleh kesalahan operasi sampai batas tertentu.

• Fungsi yang kaya: APISIX mendukung hot reloading dan hot plugins, penulisan ulang permintaan proxy, autentikasi multi-faktor, pengembangan plugin multi-bahasa, dan sebagainya. Untuk lebih banyak fungsi, silakan merujuk ke fungsi APISIX.

• Komunitas yang aktif: Dibandingkan dengan komunitas lain, APISIX memiliki banyak pengembang aktif dan respons cepat terhadap GitHub Issues.

• Kinerja tinggi: Dari gambar di bawah ini, dapat dilihat bahwa dalam pengujian stres dibandingkan dengan Envoy, kinerja APISIX sekitar 120% dari Envoy. Semakin banyak inti, semakin signifikan perbedaan dalam QPS.

Aplikasi arsitektur

Seperti yang terlihat dari diagram arsitektur di bawah ini, APISIX Ingress bertindak sebagai pintu masuk lalu lintas penuh.

Dengan kata lain, apakah itu sistem manajemen data, sistem analisis masalah, alat baris perintah, Web, platform SaaS, atau OpenAPI, semua lalu lintas akses masuk ke upstream (Layanan Bisnis) melalui APISIX Ingress.

Karena perusahaan memiliki layanan autentikasi khusus, mereka langsung menggunakan plugin forward-auth Apache APISIX untuk mewujudkan autentikasi eksternal.

Pada lapisan gateway, semua lalu lintas masuk melalui nama domain akses. Pada saat ini, lalu lintas akan pertama kali melewati LVS (Linux Virtual Server), dan kemudian LVS akan meneruskannya ke node APISIX backend. Akhirnya, APISIX akan mendistribusikan lalu lintas sesuai dengan aturan routing dan mengirimkannya ke Pod yang sesuai.

Untuk memungkinkan LVS menunjuk langsung ke APISIX Ingress, port default APISIX Ingress diubah dari 9180 ke 80, yang dapat lebih mudah meneruskan dan memproses lalu lintas.

Aplikasi praktis

Dalam panggilan layanan di lingkungan multi-cloud, beberapa lalu lintas bisnis akan pertama kali mencapai IDC (Internet Data Center) lokal dan kemudian mencapai Pod melalui APISIX Ingress. Selain itu, beberapa layanan akan mengakses layanan Alibaba Cloud melalui nama domain, dan dalam beberapa skenario, akan ada layanan terkait panggilan antar layanan.

Ini terutama melibatkan pelatihan multi-cloud. Pengguna akan menggunakan IDC sebagai pintu masuk, dan mereka dapat mengirim tugas ke cluster cloud yang sesuai setelah memilih cluster.

Ketika Horizon Robotics pertama kali mulai menggunakan Apache APISIX Ingress, Apache APISIX tidak mendukung plugin forward-auth, sehingga Horizon menyesuaikan plugin berdasarkan apisix-go-plugin-runner.

Namun, ini menambahkan lapisan panggilan gRPC, yang membuat debugging lebih sulit karena banyak log tidak dapat dilihat. Pada awal tahun ini, Apache APISIX mendukung plugin forward-auth. Kemudian Horizon Robotics mengganti plugin yang disesuaikan dengan yang resmi, yang mengurangi satu lapisan panggilan gRPC, berkontribusi pada pemantauan yang lebih nyaman.

Ringkasan

Dalam konteks "mobil yang didefinisikan oleh perangkat lunak", API7.ai membantu perusahaan otomotif, seperti XPeng Motors, Geely Auto, dan Horizon Robotics, lebih baik mengelola koneksi dan data Internet of Vehicles, memberikan layanan yang lebih stabil dan produk yang lebih cepat beriterasi kepada pelanggan.

Jika Anda memiliki kebutuhan serupa, silakan kunjungi situs web kami https://api7.ai/contact.