DevOps思想在智慧城市數(shù)字照明部分中的借鑒運用

孫鑒人，朱武江，江竺偉

（寧波市奉化區(qū)園林管理處）

1 引言

DevOps 于2020年在國內(nèi)開始被軟件開發(fā)者重視，最初的目的就是擊破泛IT業(yè)中開發(fā)與運維的隔閡，解決管理中脫節(jié)與流程沖突執(zhí)行低效現(xiàn)象，聚合力量以期實現(xiàn)結(jié)果導(dǎo)向。這種將一個組織內(nèi)開發(fā)、技術(shù)運營和質(zhì)量保障三方面融合的理念與當前數(shù)字照明管理的需要不謀而同，可以打通建設(shè)智慧城市過程中的信息屏障，創(chuàng)建智慧城市新生態(tài)。隨著智慧城市理念的深入人心，市政相關(guān)行業(yè)在數(shù)字照明部分的訴求也提上日程，對路燈細顆粒度的精細化控制的要求也越來越高，對每個路燈的實時電壓、電流、功率因素的狀況需要及時掌握，依托地理信息共享平臺對照明設(shè)施實施智能化監(jiān)控和數(shù)字化管理。加之路燈、景觀燈、探照燈等照明設(shè)施損壞維修頻繁的問題，DevOps 模式具有的適應(yīng)頻繁交付（持續(xù)部署）和以需求端受服務(wù)者為導(dǎo)向的管理優(yōu)勢，恰好能對以上各種問題的改善起到非凡的作用。

2 開維思想與數(shù)字照明需求的對標

2.1 開維模式

開維作為一種新思想、新理念，形態(tài)比較靈活，可以有不同的風格或者做法，任何組織架構(gòu)均可以根據(jù)他們當前的目標自我定制適應(yīng)然后逐漸演變。

軟件開發(fā)領(lǐng)域中開維的持續(xù)集成(CI)是一個開發(fā)過程。每天要多次將代碼集成到共享存儲庫中，而借助自動化測試，CI 幫助團隊及早識別錯誤、輕松定位問題，提高了軟件質(zhì)量并縮短了交付時間。持續(xù)交付(CD)與持續(xù)集成相集成。旨在確保代碼可以安全地部署到生產(chǎn)環(huán)境中以向用戶順利交付產(chǎn)品。在CD 環(huán)境中，無論是大型系統(tǒng)還是復(fù)雜的應(yīng)用程序，新版本都可以立即按需執(zhí)行，功能齊全，而且只需要極少的人工干預(yù)。持續(xù)部署進一步推進了持續(xù)交付，其中代碼被構(gòu)建、部署到生產(chǎn)環(huán)境，還可以自動測試并在發(fā)生錯誤時快速回滾。具體來說，每個更改都會直接部署到生產(chǎn)環(huán)境中，無需額外的人工干預(yù)，這樣的閉環(huán)就是DevOps雛形的來源。理想的開維團隊應(yīng)該是由少數(shù)專業(yè)的項目經(jīng)理與具有超強溝通能力的合格工程師組成。成功的形態(tài)可以把開維團隊的作用想象成一個人，一個在某軟件產(chǎn)品從誕生到完美交付期間熟悉客戶需求，溝通了解項目方針、工作內(nèi)容分解下發(fā)各個模組的開發(fā)和測試，各個模組的問題匯總提交解決，交付與說明，后續(xù)針對客戶需求的方案變更與維護需要無一不精的全才。公司各部門之間目標、想法與專長都有區(qū)別，按傳統(tǒng)模式交付產(chǎn)品往往需要各種繁瑣的流程與跨部門協(xié)調(diào)的時間成本，而與一個直接對客戶負責的全才溝通開發(fā)產(chǎn)品并持續(xù)交付就簡單了許多。

2.2 數(shù)字照明

為了配合智慧城市建設(shè)，數(shù)字化照明應(yīng)運而生。建立路燈控制系統(tǒng)收發(fā)數(shù)據(jù)、遠程操作和監(jiān)控，統(tǒng)一介入智慧城市管理平臺是當前的主要目標。為了實現(xiàn)智能的集中控制，需要做到開閉路自動控制、自動報警巡測選測、記錄反饋實時監(jiān)控數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、及時反映來自12345、110、窗口電話的工單并進行快速派單處理、對線路巡修，節(jié)能情況、開關(guān)燈記錄、設(shè)施移交等內(nèi)容形成數(shù)據(jù)可視化、可分析化的臺賬等。采用模糊控制理論研制數(shù)字光控裝置技術(shù)要求高，同時照明系統(tǒng)的本身存在傳統(tǒng)的硬件維修和部署保養(yǎng)、安裝的技術(shù)問題，數(shù)字化與傳統(tǒng)的路燈管理模式結(jié)合形成的數(shù)字照明，對管理者與工程師們提出了更高的要求與挑戰(zhàn)。

2.3 相似點舉例

作為同樣開始革新的領(lǐng)域，數(shù)字照明中的許多問題與軟件開發(fā)行業(yè)相似，都具有共通的痛點。

①在組織方面，軟件開發(fā)領(lǐng)域引入DevOps是為了加速新功能的交付且提升對外部變化的響應(yīng)，與此同時構(gòu)建深度用戶關(guān)系；數(shù)字照明領(lǐng)域也需要提高如新市政項目中照明設(shè)施的設(shè)計施工交付且出現(xiàn)照明故障或者電壓不穩(wěn)時，及時處理以免影響市民正常生活，與此同時服務(wù)好人民群眾。

②在流程方面，軟件開發(fā)領(lǐng)域引入DevOps是為了快速反饋減少部署痛點并提高質(zhì)量。數(shù)字照明領(lǐng)域也需要做到當接到群眾故障反饋時及時應(yīng)答處理，盡可能精簡中間各個手續(xù)及時解決問題并將結(jié)果反映給群眾。

③在團隊方面，軟件開發(fā)領(lǐng)域引入DevOps是為了創(chuàng)造一個高可信文化，提升員工的工作滿意度且減少倦怠。數(shù)字照明領(lǐng)域也需要凝聚機關(guān)干部與一線工程師的組合團隊，提高為人民服務(wù)的高尚素質(zhì)且減少形式主義的繁瑣內(nèi)耗。

3 應(yīng)用案例可行性分析

3.1 軟件領(lǐng)域

數(shù)字照明中設(shè)置系統(tǒng)做電流越限、上下限時主動報警，提供新增刪除的節(jié)點管理，大數(shù)據(jù)分析處理平臺，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生、專網(wǎng)運營平臺以及邊緣計算等開發(fā)領(lǐng)域，完全與軟件開發(fā)行業(yè)相一致，可直接引入DevOps。比如，在開發(fā)過程中使用Spinnaker工具或者參考借鑒阿里的云效以及騰訊的工蜂等等，形成一個包含開發(fā)測試部門、信息部門、數(shù)字化建設(shè)部門、運維部署交付部門的可以不斷快速迭代業(yè)務(wù)的小型團隊。直接植入開維模式可以提高數(shù)字照明工程的建設(shè)速度與質(zhì)量。在下列需求中使用DevOps可起到立竿見影的效果：

1）通用化設(shè)計

需要讓終端所有的工作參數(shù)都可通過中控微機或者終端中的設(shè)包、發(fā)包進行在線編輯。工作參數(shù)包括站點各個路燈編號地址、實際設(shè)施物理量參數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換計算方式、通訊地址參數(shù)、采集方法、矢量設(shè)施組合告警等等。運用DecOps 來隨時根據(jù)現(xiàn)場具體變化所需情形（如洗墻燈、線條燈、庭院燈、地埋燈、護欄燈、全夜燈、半夜燈各類型）自行DIY組態(tài)各終端參數(shù)，這樣既可以因地制宜、因時制宜，保證監(jiān)控終端設(shè)備的通用性，亦梳理了系統(tǒng)，使其具有強大的靈活性。

2）遠程電子電度表查表設(shè)計

遠程電子電表的抄表可以對用電情況進行實時檢測，方便快捷的對每一個檢測點位的數(shù)字電表進行遠程錄入。最快三分鐘內(nèi)能夠完成全市全部電表的抄表與統(tǒng)計工作。在設(shè)計過程中可在工作團隊中引入DevOps。

3）智能節(jié)能控制器接口

當前雙控節(jié)能減耗是國家關(guān)注的重中之重，為達到省電目的，需要根據(jù)采集反饋數(shù)據(jù)對節(jié)能器進行降壓調(diào)節(jié)，并與此同時采集節(jié)能器運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。該種軟件在系統(tǒng)的構(gòu)建過程中亦可引入DevOps。

3.2 硬件領(lǐng)域

照明設(shè)施的電氣故障、機械結(jié)構(gòu)損壞、電鍍鋅、鋁噴涂、熱鍍鋅、噴塑處理等一線技術(shù)問題需要工程師處理。但是，往往處于一線的工程師精通專業(yè)技術(shù)問題，但是對整體數(shù)字照明的概念缺乏認識，依舊以傳統(tǒng)方式解決，可能處理完問題不及時反饋或者管理人員對一線問題也缺乏了解互相存在溝通障礙。諸如此類的種種問題會造成效率低下，數(shù)字照明工程質(zhì)量不高。例如，給路燈透光罩和殼體之間安裝密封圈，一種意見認為由于要頻繁進行換燈、維修點檢、維保等工作，燈具要做到完全密封是不合理不經(jīng)濟的。且因開關(guān)燈，燈具內(nèi)外存在壓力差的原因做到完全密封技術(shù)難度很大，不如使用做過防水耐溫抗老化且浸泡殺蟲滅真菌藥劑的氈擋，雖然不能隔絕空氣但過濾阻擋灰塵、昆蟲、水滴、煙塵等足矣，且經(jīng)濟實惠。一種意見認為完全密封對照明設(shè)施效果壽命的提升有極大利益，長遠來看合理劃算，除保證不留明顯空隙外還需要采用CR232型氯丁橡膠。采用什么方案需要針對區(qū)域基礎(chǔ)建設(shè)、新舊維護經(jīng)費、人員素質(zhì)與未來規(guī)劃等等相關(guān)領(lǐng)域有足夠認知再統(tǒng)籌規(guī)劃定制方案。諸如此類的技術(shù)問題存在若干，在這方面需要前期的輪崗交流互相頻繁的溝通配合打好基礎(chǔ)，有了可執(zhí)行任務(wù)的高質(zhì)量團隊后再考慮引入DevOps。

4 未來展望

4.1 新興產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展

談到DevOps 這個話題就不得不縱觀當下中國新興產(chǎn)業(yè)的全景——一邊是國家積極倡導(dǎo)的信息化創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，一邊是各類高科技國產(chǎn)公司的風生水起。隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展達到了頂峰，5G、IoT、芯片和邊緣計算等新技術(shù)撲面而來。對于從事智慧城市行業(yè)的人員來說，可能處在有史以來最利好的時代。

4.2 應(yīng)用難點

DevOps應(yīng)用在數(shù)字照明領(lǐng)域固然有種種好處，但是，一方面政府市政行業(yè)對可靠性要求高，各部門之間的流程問題也一時難以解決，對采用新型模式無疑是持謹觀望態(tài)度的。開維模式由于是新生事物，目前應(yīng)用也不久，需要時間去檢驗效果。政府需要將數(shù)字照明工程統(tǒng)一看作一個整體，是一個為人民謀福祉的服務(wù)項目，以整體服務(wù)的視覺來看待。

在日常流程推進中也對DevOps 負責人的溝通協(xié)調(diào)能力提出了的要求，需要相關(guān)負責人同時具備向上溝通、向下溝通和橫向溝通的能力，摸索組織的邊界去提煉跨團隊協(xié)同力，鼓舞士氣提升整個團隊的主觀能動性。

5 結(jié)語

DevOps 在數(shù)字照明領(lǐng)域無疑有著光明的應(yīng)用前景，通過組建全領(lǐng)域團隊可以極大提高信息化技術(shù)的優(yōu)勢，引領(lǐng)智慧城市經(jīng)濟體系加速向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進。與此同時，市政照明行業(yè)也可以加大數(shù)字經(jīng)濟建設(shè)中與企業(yè)在關(guān)鍵路徑上的協(xié)作，共同推動行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動政企數(shù)據(jù)流通，發(fā)展智慧城市行業(yè)融合應(yīng)用。更重要的是，政府需要積極對數(shù)字服務(wù)企業(yè)資源傾斜，加大智慧城市扶持鼓勵政策，探索城市新型智慧化管理體系新道路。努力做到日常市政維管工作更高效、應(yīng)急故障發(fā)現(xiàn)處置更迅捷、資產(chǎn)信息記錄管理端到端結(jié)構(gòu)化、節(jié)約能耗和材料消耗，并在智慧城市建設(shè)中不斷嘗試利用DevOps 精簡組織架構(gòu)。在做到愿意承擔一部分試錯帶來的損失的基礎(chǔ)上，分階段地一小步一小步進行轉(zhuǎn)型，在此期間最大化利用數(shù)字工具和自動化流程，并記錄分析所有相關(guān)數(shù)據(jù)，將成果反饋給上級，努力推進政府數(shù)字化。

總而言之，QM 專家戴明博士（W．Edwards．Deming）認為，一直把原有的系統(tǒng)管理好是遠遠不夠的，要去不斷探索系統(tǒng)新的可能性與形態(tài)。不斷改革數(shù)字照明的模式形態(tài)做到更好，是業(yè)內(nèi)人士所盼望的。從機理或者流程入手操刀的話，DevOps就提供了一個非常不錯的切入點。