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* 此案例基于在全球其他地区由微软运营的 Microsoft Azure 云平台实施,仅供由世纪互联运营的 Microsoft Azure 客户参考。

公司概况

深圳市创客工场科技有限公司(Makeblock Co., Ltd)成立于 2013 年,其主品牌 Makeblock 目前已成为全球 STEAM 教育解决方案领导者。神经元主要面向学校、培训机构和家庭的 STEAM 教育和娱乐场景提供业界最全的硬件、软件产品和运营顶尖的机器人赛事,以一体化的教育解决方案和创新的模式,推动科技和教育的深度结合。目前公司有 450 名员工,其中近一半为研发人员。产品进入全球 140+ 个国家,拥有 1000+ 渠道合作伙伴,用户人数超过 450 万人,并仍在持续增长。同时,Makeblock 的产品进入全球 2 万多所学校,被广泛应用于课堂教学及家庭教育,引领孩子的 STEAM 教育启蒙。

Makeblock 一直致力于帮助人们在物理世界中创造,培养创新的土壤并为更好的教育尽一份力。通过开发硬软件产品,配合丰富的教程资源以及运营赛事活动,Makeblock 极大地降低了创造的门槛,让每个人都能实现奇思妙想、享受创造的乐趣。2018 年,Makeblock 计划将青少年机器人赛事走向海外,打造全球顶尖的青少年机器人赛事。同时,Makeblock 也会持续推进 STEAM 教育的全球化。除了继续研发独特创新的机器人产品,还将普及融入认知服务和物联网等最新技术的 STEAM 教育编程软件 mBlock 5,让孩子在好玩的游戏和应用中,更生动地掌握认知服务技术背后的逻辑和原理。Makeblock 始终保持为孩子培养创新的土壤,为更好的教育尽一份力的初心。

业务需求与挑战

Makeblock 成立早期,主要服务的是公司官网和电商平台,支持电商平台在重要节假日做促销活动。随着公司的快速发展,对开始有更多需求,包括:统一的账户系统、高性能和高可靠的服务,评估并引入各类在线协作工具、敏捷开发流程支持、简洁高效的服务管理工具、以及各类第三方服务,如:微软认知服务,IFTTT 服务等。另外, Makeblock 在 2018 年计划走向全球举办 MakeX 青少年机器人赛事,背后需要具备强大的研发、IT 系统做支撑,以确保系统性能、运行稳定、网络互通、以及比赛系统的易用性等。Makeblock 暂无自建数据中心的计划,因此需要找到适合业务的云服务系统,以够最大程度上支持未来公司的各个产品线,通过云服务系统将各个产品线连接起来。

对于云服务系统的选择标准,首先,需要满足高兼容性的要求,Makeblock 产品开发过程中用到多种语言,包括:NodeJS、 PHP、Python、Golang 等。另外,需要满足开源系统,Makeblock 实际开发中服务端开发全部给予 Linux 系统。因此,在评估和选择云服务时,Makeblock 设定的关键业务需求包括:

  • 云服务兼容多种开发语言,满足开源系统环境
  • 业务分布在全球,需要有不同区域数据中心和虚拟机节点,保证访问速度
  • 对 Docker 优良的支持
  • 稳定的云数据库

为什么选择 Azure?

结合 Makeblock 实际业务需求最终选择 Azure 服务。

一方面 Azure 在全球多个区域都有数据中心,与 Makeblock 业务完全相符;

另一方面 Azure 在很多细分领域表现专业,不仅能够提供一套 API,还能提供完整的解决方案,助力公司业务发展。比如物联网服务和认知服务,公司的产品是参考 Azure 相关 API 和实例,产生了更多的灵感;

第三,Makeblock 曾与微软开展过多次机器人方面的合作,期间使用了微软的认知服务、物联网服务;在神经元众筹中,微软认知服务是重要卖点,这给 Makeblock 与微软的合作带来更多可能。

解决方案

高可用性 PaaS 层服务:

Makeblock 主要采用的是微服务架构来部署服务器,通过对外部提供统一的 API,实现移动端和桌面客户端接入。下图是 Makeblock 的基本系统架构,采用多个服务集群部署的方式,保证在一定程度上扩容能力和容错能力;数据库使用 Redis + Mysql + MongoDB 混合模式,Redis 用作热数据缓存,MySQL 用作关键数据存储,MongoDB 用于灵活多变的业务数据存储。公司在产品的开发阶段通过使用 Azure 的虚拟机服务和 Cosmos DB 数据存储服务,使得开发过程中能访问公网,实现前后端分离开发。使得项目的发布环境在开发测试生产三个过程中保持统一。



Makeblock 的 IT 业务架构系统

认知服务极大扩展了 Makeblock 神经元的功能

作为 Makeblock 的重磅产品,Makeblock 神经元现阶段包含 30 余种不同功能的模块:灯光、声音、传感器、马达、可编程电路等,结合连线式编程,让创意更好地被实现。通过 Azure 虚拟机搭建的 IoT 服务,实现了神经元的远程操控;图形化编程方式,只需将模块按序连接,输入自定义参数,即可采集数据、控制动作、输出信息等,完成敲击代码实现的功能。 完成创意项目的制作后,用户可以本地生成程序,上传云端,可在任意时间、任意地点、任意联网设备上访问云端来控制家中联网的神经元创意项目。 Azure 的 Cosmos DB 满足了神经元对大数据存储的需求,在节约了自己搭建数据中心的成本与精力的同时,实现了数据的高可用性。认知服务通过集成到客户端 APP,使得客户端具备认知服务能力,极大扩展了神经元的功能。为保障认知服务 key 的安全性,将 key 保存在服务端,通过自己的服务器转发认知服务的请求实现 key 保密。



Makeblock 使用 Azure 的系统架构图示意图

客户收益

目前 Makeblock 搭载 Azure 发展海外业务已经进入了 140+ 国家,未来公司业务的规划会在教育领域投入更多,集中力量打造适合教育领域的物联网平台,为用户提供更多优质的服务,如课堂管理系统,教育站,论坛、社区、电商等等。



1. AI 与认知服务的完美结合

神经元的每一个电子积木都拥有独立的控制器,这能让它们变得更智能,每一个感应器可以自己处理数据,自己决定、反馈给主控。其依靠 Azure 提供的人工智能、认知服务和大数据存储,使神经元的可扩展度和想象力比此前产品更好。微软的认知服务拓展了神经元的能力,并助力其增加品牌价值在众筹期间上线的众筹目标金额。

2. 有效降低初创企业的经济成本

Makeblock 为学校、培训机构和家庭提供一站式的机器人创建、搭建解决方案。Makeblock 神经元做为一套用于 STEM 教育的可编程电子模块组装套件,用户可以在完成作品后在本地生成程序并上传至云端,甚至能够通过云端来对神经元创意项目进行远程操作。如果自建数据中心,这些硬件成本、人力的投入肯定是不小的,对于初创企业更希望将钱花在刀刃上。Azure 帮助 Makeblock 极大的节约了运维成本,之前公司 IT 运维需要 5 位工程师,目前在 Azure 的服务下仅需 1 位兼职 IT 工程师即可运维公司所有服务器。并且通过使用 Azure PaaS 层的容器服务,Makeblock 的开发时间由过去 1 周到现在仅需 3 天,效率提升了 40%。

3. 拥抱开源,支持更多 Linux 系统

支持开源的 Azure 不但满足了公司产品开发过程中用到多种语言,而且通过 Redis + Mysql + MongoDB 的混合部署模式满足了海外业务的需求,以及基于 Linux 系统的开发环境。海外 Azure 的数据中心覆盖全球 42 个国家和地区,确保服务海外用户时产品依然保障了响应快、服务优的品质。Azure 平台功能强大,强调整体资源,服务稳定,没有出现过断网等异常。提供了 Azure 的客户端 SDK 支持,可以不经过控制台,操作 Azure 里面的资源,从而实现系统自我监控和扩容。