郭懿

(中國航發(fā)動力股份有限公司,陜西西安 710021)

0 前言

“發(fā)展”實際上是對有限的資源進行合理分配,遵循的原則為“提高資源利用率”,進而創(chuàng)造出更大的價值,最終使所有人都能從中獲益。在傳統(tǒng)社會,信息傳播速度較慢,加之交通等條件無法基于優(yōu)質資源建設與共享更大的支持,導致社會發(fā)展力長期處于較為低下的狀態(tài)。時至今日,得益于互聯(lián)網(wǎng)技術和通信技術的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的制約因素均不再是問題,可基于信息化平臺加以實現(xiàn)。

1 優(yōu)質資源共享平臺需求分析

1.1 需求分析

目前,我國航空發(fā)動機發(fā)展面臨的形勢較為嚴峻,僅僅依靠單一企業(yè)遠遠不足,必須建立信息化資源共享平臺,集合全國范圍內的各項優(yōu)勢資源、先進思路,進而使我國早日成為能夠完全獨立研制航空發(fā)動機的技術強國。

針對航空發(fā)動機設計制造信息化資源共享平臺的需求分析如下:

性能需求:上文所述的兩類發(fā)動機雖然在適用范圍方面存在差異,但性能方面的整體需求相對統(tǒng)一。

(1)功率重量比。簡單而言,發(fā)動機的功率應該足夠大,自重應該盡可能降低。

(2)燃油消耗量。除了功率之外,判斷發(fā)動機性能是否優(yōu)越主要測評燃油消耗量,即單位功率在一小時內消耗油料的重量。消耗率越低,說明發(fā)動機越省油。

(3)迎風面積。所有交通運輸工具,迎風面積越大,表明受到的阻力越大,會導致油料消耗率提升。特別是飛行器,在飛行途中遇到較大阻力時,往往意味著遭遇風險的幾率提升。因此,在保證功率不會減小的前提下,力求降低發(fā)動機的體積十分重要。

上述三個方面的性能是發(fā)動機的“立身之本”,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,輕則導致飛行成本上升,重則導致飛行器墜毀,造成更大的損失。基于此,通過信息化資源共享平臺,充分吸收來自航空愛好者或關聯(lián)行業(yè)技術人員提出的合理建議,不斷完善發(fā)動機的性能,是時代交付于航空發(fā)動機制造企業(yè)的重大任務。

1.2 可行性分析

構建航空發(fā)動機資源信息化共享平臺時,必須從以下方面分析可行性。

(1)技術層面。首先,平臺的定位必須明確,即主要面向的用戶包含哪些人。一般情況下,發(fā)動機制造領域的技術人員(并不僅僅限于飛行方面,陸地、海洋交通也應納入其中)、飛行愛好者等為主要對象。此外,還應包含一些“看熱鬧”的“游客”,實現(xiàn)擴大宣傳的目的。其次,確定資源共享模式。如前文所述,航空發(fā)動機制造過程在各個國家均屬“絕密”,故資源共享平臺中應該出現(xiàn)哪些內容,哪些內容絕不可上傳,均需進行界定,絕不能出現(xiàn)泄密事件。最后,平臺構建方式。如一些愛好者希望在平臺中下載一些科普文章,了解發(fā)動機制備所需材料的上下游供應情況。為了滿足此類用戶的正常需求,平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選用PostgreSql開源數(shù)據(jù)庫,相應的配置及使用方式可在官網(wǎng)的介紹文檔中精準查詢?；诖藰嫿ǘ傻陌l(fā)動機信息共享平臺的主體框架為常規(guī)SSH框架,納入Shiro安全框架和Dubbo分布式框架,全面保證平臺的安全性和正常運行。綜合而言,發(fā)動機信息共享平臺構建時應用的技術能夠滿足當前用戶的一般性需求。

(2)經(jīng)濟方面。前期的成本投入主要體現(xiàn)在以下方面:1)平臺的主體框架及前端運行及維護的代碼均需提前完成,由此耗費的人力、物力均需納入初期成本投入;2)發(fā)動機科普類文章的收錄,一些曾經(jīng)發(fā)揮過重要作用,但時至今日已經(jīng)能夠公開的實驗數(shù)據(jù)等的收集過程需要耗費大量的人力物力,經(jīng)過全面整理并確定無任何機密信息泄露的可能醒后,方可放置于共享平臺中。此外,當平臺正式投入運營之后的初期,很可能在一段時間內處于“人氣較低”的狀態(tài),故平臺管理者用于宣傳和吸引人氣的費用較高。但隨著多項“衍生資源”的增多,平臺名氣會越來越大。此時,很多原本免費的資源會被重新設置為“付費下載”,用戶也會愿意付出一定的報酬,獲取優(yōu)質資源。如此一來,初期的經(jīng)濟負利潤會隨著經(jīng)營的深入開展逐漸轉為正利潤。故經(jīng)濟方面具備可行性[2]。

2 優(yōu)質資源共享平臺的具體設計

2.1 UML建模

優(yōu)質航空發(fā)動機信息資源共享平臺設計的第一步基于UML建模。當網(wǎng)站平臺成功建立后,若要在后續(xù)加入新的功能,無需考慮兼容性和適配性等問題。基于UML模型的航空發(fā)動機信息資源共享平臺的構成方式實際上可視為“用戶使用平臺,查找并實現(xiàn)資源共享”的流程,具體內容如下:(1)用戶需要注冊賬戶、設置密碼,并提交身份驗證信息,如身份證號碼、手機號、郵箱等。上述信息一旦傳入后臺,立刻如上文所述,采用加密的方式進行編碼存儲,包含平臺管理人員在內的所有人都無法擅自調用,只有用戶提出申請時(如更改綁定手機號和郵箱),方可激活相應的功能。(2)用戶查找所需的資源后,系統(tǒng)會提示該資源可通過何種方式獲得,比如免費、付費或是“做任務(平臺設置的推廣活動)”等。用戶根據(jù)自身的需求以及經(jīng)濟情況,決定是否獲取資源。(3)平臺收到用戶充值的錢款后(免費資源則充值為0),圍繞對應的內容為用戶提供下載服務,該步驟即為“共享”。(4)用戶如果創(chuàng)作出衍生資源后,可上傳至平臺,通過審核并同意平臺提出的一些條款后,即可針對自己創(chuàng)作的衍生資源進行二次共享(是否免費由用戶自行決定或根據(jù)平臺的建議而定)。

2.2 模塊功能

具備不同功能的多個模塊主要分為:(1)平臺系統(tǒng)的后臺管理人員,負責對系統(tǒng)進行整體性管理,解決所有問題;(2)由系統(tǒng)管理員對處于不同層級的用戶進行授權。比如一些理論功底扎實,能夠經(jīng)常提出一些“高論”的資深用戶,經(jīng)過一段時間后,已經(jīng)在平臺中積累了較大的知名度,其創(chuàng)作而成的衍生資源不僅充分結合了初始資源,還納入了其個人的先進見解,故其在平臺中擁有的權力必須高于其他用戶,否則,其創(chuàng)作的衍生資源在上傳或用作他用的過程中很肯能出現(xiàn)多種問題。此外,用戶創(chuàng)造出衍生資源并上傳至云端之后,需要由衍生資源顧問對其創(chuàng)作內容進行審核。審核標準既要滿足于發(fā)動機制造企業(yè)自身提出的要求,還不能違反國家有關法律法規(guī)。只有通過審核后,被平臺視為“具備一定價值”的衍生資源,才能擁有和初始資源相似的“屬性”[3]。

2.3 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫主要分為四個模塊進行信息存儲。

(1)用戶個人信息。即賬號、密碼、用于身份驗證的信息以及賬戶余額、歷史瀏覽記錄等,均為私密性極強的信息,必須經(jīng)過多層加密處理,理論上絕不能出現(xiàn)泄密事件。

(2)初始資源。作為平臺初期吸引人氣的必備內容,初始資源的最大價值在于,是一切衍生資源的“根本”。比如很多用戶上傳分項衍生資源后,一些業(yè)內資深人員通過簡略的閱讀后,即可掌握其中的精髓。但網(wǎng)絡平臺面向所有人開放,有高手,自然也會有新手。面對一些“晦澀難懂”的說法或復雜問題時,也許“追本溯源”,對照初始資源,能夠找到有效理解的思路。

(3)衍生資源。每一位用戶上傳的衍生資源實質上是一種私人資源,只是平臺和用戶之間達成了代管、代運營協(xié)議。當其他用戶希望下載衍生資源時,平臺需標注原創(chuàng)作者,避免混亂。故衍生資源的存儲是信息資源共享平臺數(shù)據(jù)庫的運行管理重點。

(4)針對每一位用戶對平臺的訪問歷史進行記錄。該項記錄主要服務于緩存,目的在于縮短用戶二次查詢并希望獲取相同資源的時間。實際上,支撐該功能的算法程序可被視為當前社會大數(shù)據(jù)分析功能的一般模式,即對用戶的行為進行分析,總結規(guī)律,為其“推送”可能需要的服務。

2.4 具體實現(xiàn)

(1)數(shù)據(jù)庫的連接通過JDBC(一種用于執(zhí)行SQL語句的Java API,能夠為多種關系數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一訪問,是一種“基準”)連接,主要配置信息均存放在context-database.properties的配置文件中。如此一來,配置信息與項目運行的代碼會各自獨立,當項目運行時,程序自動將該配置文件的內容加載到系統(tǒng)中,使對應的數(shù)據(jù)庫完成連接。

(2)均衡負載。如上文所述,在每天的“黃金檔”,很可能有大量用戶同時向平臺發(fā)送下載或上傳等業(yè)務請求。為了避免服務器發(fā)生“堵塞”,系統(tǒng)必須對所有請求進行統(tǒng)一處理,合理分配給各個服務器端。實現(xiàn)方式為“Alibaba開源的分布式框架Dubbo+Zoo Keeper來實現(xiàn)平臺負載均衡的功能,同時該框架能夠將項目的前后端進行分離、簡化項目的結構,使得前后端能夠同時開發(fā),提高開發(fā)的效率”[4]。

2.5 平臺優(yōu)化

2.5.1 常見問題簡述

航空發(fā)動機制造企業(yè)通過web項目開發(fā)信息化資源共享平臺時,必然會遇到項目結構十分復雜,導致平臺發(fā)展至一定程度后“難以為繼”的問題。隨著數(shù)據(jù)傳輸量的規(guī)模增大,傳輸速率必然下降,直至“歸于或異常緩慢”的程度。此時,平臺中數(shù)據(jù)存儲將會受到影響,嚴重后果是數(shù)據(jù)的完整性將會遭到破壞。比如某航空愛好者測量無人機在各種天氣環(huán)境下起飛及降落過程中,發(fā)動機、螺旋槳附近的風場各項參數(shù)時,由于將測量全過程全部錄制成視頻,并將計算及分析的文檔、圖片、應用的計算機軟件等全部納入其中,導致上傳資源占用的空間過大。如果平臺不能及時處理數(shù)據(jù)占用空間較大的問題,則該用戶上傳的資源經(jīng)過一段時間內后,會在多次的轉移存儲、下載、預覽的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、文件整體損毀的問題。

2.5.2 解決方式

用戶自行上傳的所有內容,包含文檔、圖片、音頻、視頻甚至是相應的軟件,都可以被視為“數(shù)據(jù)”。比如多個無人機起飛、降落的圖片,在用戶的眼中,每一幅圖片均是獨一無二的,具備不同的價值。但在系統(tǒng)“眼中”,任何圖片均是“相似”甚至是“一樣”的,區(qū)別可能僅僅在于占用空間存在差異。當數(shù)據(jù)量逐漸提升,數(shù)據(jù)的“重復性”也會隨之提高。如此一來,可被“壓縮”的空間也就越大。因此,解決存儲空間有限、優(yōu)化平臺的可行性方式為:在保證數(shù)據(jù)有序的前提下,將每一列數(shù)據(jù)進行分割、壓縮,編制成多個由基本編碼組成的二進制字符串。當用戶需要時,下載壓縮文件并自行解壓;上傳至平臺時,系統(tǒng)會提醒其對文件進行壓縮,從而有效減少云端存儲空間。

3 結語

信息時代的特性在于,各行各業(yè)均將重點放在培育、發(fā)展以智能化工具為代表的新型生產(chǎn)力,最終目的在于使其為社會的整體發(fā)展做出貢獻,幫助人們全面提高生活水平。此種概念性論述的實質在于“提高資源利用率”。無論何時,資源永遠是有限的,如何使有限的資源發(fā)揮出最大的價值,需要對分配及使用方式進行不斷優(yōu)化;只有構建出更加高效的信息化平臺,社會發(fā)展力才能不斷提高。