国泰航空开发基于  MongoDB  和  Device Sync  的机上移动应用

国泰航空开发基于 MongoDB Atlas 和 Device Sync 的机上移动应用

简介

当国际航班上的乘客享用茶点休憩时，机组人员却忙着分析成百上千份纸质图表、全球地图、紧急通知和空域变化，以确保能够安全执行飞行任务。虽是常规操作，但这个执飞流程远非“简单且有效”。

作为香港本土的航空公司，国泰航空提供的客运和货运服务覆盖全球不同目的地。国泰航空清楚这个流程及其他许多关键业务级流程都需要进行数字化转型。国泰航空积极寻找可提高其运营效率、工作效率和可持续性能力的重大机会，优先开发创新性的数字解决方案。例如，在 2001 年，国泰航空率先推出线上办理登机手续的服务。此外，国泰航空还通过 Flight Folder 这款 iPad 飞航及天气电子应用程序率先实现了飞行流程的数字化。2019 年 9 月，国泰航空成为全球首批实现无纸化飞行的航空公司。MongoDB 的开发者数据平台满足了国泰航空对这个项目及其他多个项目的需求，成功削减了成本，提高了运营效率和准确率，同时还减少了对环境的影响。

面临的挑战

数字化时代的成堆纸张

为执飞从香港前往纽约的长途航班，国际机组人员在抵达位于香港的航行调度办公室时，必须马不停蹄地审阅 150 多页印刷精美的文本和图表。操作宽机身飞机穿越全球最长航线本来就不容易，而要学会从成百上千个通知、空域及机场变更、全球地图和图表中挖掘出深埋其中的关键数据要素，这更是机组人员需要多年打磨才能掌握的一项技能。

飞行签派员需要综合考量飞机性能、载客量、气流、风暴和湍流，才能提供具体的飞行路线。计算结果还可能随时发生改变。例如，因恶劣天气、技术问题或燃料问题，有时不得不在最后一刻进行航线变更或紧急信息更新。打印出来的新飞行路线往往需要派人即刻徒步送达机组人员手中，而这仅仅是飞行途中需要参考的几十份纸质材料的其中一份。或者，也可以向即将起飞的飞行员发送紧急电子邮件。然而，这些紧急情况多数会产生数目庞大的电子邮件。因此，电子邮件注定无法成为可靠、及时的通信方式。

飞行期间，飞行员用纸笔手动记录风速、高度、油压和油耗等关键飞行数据。即便是同一航班上的机组成员，也很难实现协作和信息共享。飞行报告需要在着陆之后手动递交给会计部门，由会计部门计算飞行成本。手动流程中有时出现的延迟还会导致付款延迟，而这最终会反过来导致航班延误。

国泰航空决意打造 Flight Folder，一款能够精简这些任务的应用。飞行员、机组人员和签派员可用这款应用来替换当前的纸质和电子邮件流程。如此，即使飞行期间网络条件不稳定，也能够改进协作、精简通信，提高准确性，并通过提高燃油效率来减少对环境的影响。

对 Flight Folder 的要求

事实上，没有现成可用的解决方案情有可原。首先，要攻克诸多重大技术障碍。要推出成功的应用，就需要满足以下标准：

  机组人员完成飞行任务及提供出色用户体验所依赖的所有信息源都必须经过整合并实现数字化。

  可靠、及时地向机组人员推送紧急信息更新，确保任意位置的员工之间都能够进行即时且可靠的通信。

  长时间正常运行 - 连接中断时应用仍可使用、离线时仍可存储数据、并在网络可用时立即在机上的所有设备间实现同步。如此可确保机组人员在飞行期间追踪到最新信息并保持高效协作。

  数据应能够在着陆后即刻同步回主要后端数据库，供其他企业职能部门取用。

  高度可靠 - 不丢失任何飞行数据，避免给财务计算带来严重误差。

此外，开发团队不得不：

  在一年之内推出应用 - 团队十分看重 Fight Folder 这种行业领先的解决方案何时能实现商用。

  实现高应用采用率并提升商业信心。

明确了对这款应用的技术要求后，领导层愈发明白，即便专门划拨出一年时间，也无法在公司内部开发完全部功能。国泰航空的应用开发经理 Jacky Shum 分享道，“我参与过这类应用的开发，因此，我早就知道，在资源和时间都受限的情况下，从零开始开发并不可行。我也明白，在解决方案推出之后，我们需要花费大量时间对其进行维护。而我希望团队能够集中精力，在附加价值高的功能方面实现创新。因此，我寻找了一款能够兼顾功能和可靠性的平台，以此来确保团队能够实现既定目标。”

解决方案

巧干胜于蛮干

MongoDB 可满足国泰航空对开发者数据平台的要求，能够提供创新所需的速度、灵活性和可靠性，让国泰航空三条航线的所有飞行员都能够使用其业务关键型 Flight Folder 应用。

首先，飞行计划是非常复杂的数据结构，只有关系图才能最好地呈现出航班之间关系的复杂性。MongoDB 的文档模型恰好能够满足这个结构需求，同时提供支持迅速演变的飞行数据所需要的灵活性。此外，对开发者来说，在 MongoDB 中处理数据就如同用自己的代码处理本地对象一样简单。这一点有助于加速其敏捷开发流程。

除了数据库本身，平台服务经过特殊设计，能够更轻松、更快速推进开发。具体来说，平台的完全托管移动后端即服务产品 发挥着关键作用。它决定了国泰航空的团队能否满足功能需求、能否在紧迫的时间内完成任务。平台服务提供现成可用的基础设施以及通常只有主要移动应用中才会提供的数据层功能，即，强大的网络处理以及能够理清并发用户、权限、安全性等的成熟冲突解决机制，让团队能够专心开发其他创新功能。

Flight Folder 可通过 Realm 在本地存储数据，让离线功能发挥功用。飞行员可直接将信息记录到应用中，即便没有网络连接，数据也不会丢失，使用应用时也不会出现滞后。只要应用与机上 WiFi 的连接恢复，所有变更都会立即同步回云，再同步至机上以及地面上的全部设备，以反映最新状态。信息更新出现冲突（例如，调度员和飞行员编辑同一个字段）时，Device Sync 的内置冲突解决功能 Operational Transformation 算法（类似于处理谷歌文档中协同编辑的算法）就会派上用场。这个功能确保 Flight Foder 能够捕捉到最准确的状态，防止关键数据丢失。

在这种情况下，MongoDB 的高并发处理能力十分关键。对于空域通行量达到国泰航空规模的公司来说，通信可靠度成为他们评估技术合作伙伴时最关心的问题。团队已将 Atlas 用于其他业务应用中，团队也相信 MongoDB 能够交付该用例所需的成果。

最后，MongoDB 提供的企业支持协助保护国泰航空的业务关键型应用。在对机组人员的现有工作流程和简报风格进行全面调研之后，我们又详尽地考量了应用用户体验和界面，以此来确保应用用户（即国泰航空的机组人员和员工）能够更自然、更高效地完成数字化转型。

飞行操作的航线运行主管 James Toye 解释道，“Flight Folder 注重卓越运营的核心支柱，它经过专门设计，能在正确的时机将多个来源的信息直接汇总到机组人员手上，为运行规划和决策提供基础。Flight Folder 也能在全体员工之间、在更广阔的航空公司运营环境中实现地面和机上的实时数字化协作。将过往航班的信息处理成实用的见解让 Flight Folder 能够将几十年的全球运营知识分享给新进员工。”

成果

焕然一新的飞行体验

Flight Folder 对国泰航空的发展产生了深远的影响。自这款解决方案推出以来，国泰航空已完成超过 34 万次飞行，驾驶舱实现了全数字化集成。方方面面的效率提升给公司的发展带来不容小觑的影响。除了大大改善了机组人员的体验外，飞行时间也相应减少，数字化加油流程平均节省了 8 分钟的地面时间。

飞行文档的数字化将文书量减少了 50 公斤。累计下来，在 5 年的时间里，Flight Folder 实现的改进预计已为公司节省了 1 亿港币。此外，合理优化每架飞机的重量后，减少了向大气的碳排放量达 1.5 万吨/每年。

这些举措都是国泰航空对坚持可持续发展的承诺，也是在全球范围内，对减少航空业对气候变化影响的所作出贡献。

James 补充道，“Flight Folder 项目彻底改变了飞行简报领域的技术，颠覆了飞行员与简报数据交互的方式。将现代数字化协作工具与数据见解相结合之后，员工会获得充分信息、保持互联，还能够取用所有可用信息资源，从而作出更明智的决策、实现卓越运营。”

国泰航空有志成为全球主要服务品牌。为实现这个目标，他们正努力转型成为拥有强大数字文化和能力的数字化领军企业。Flight Folder 着眼于打造更丰富的飞行性能和协作，同时也完美展现出了这种数字文化和强大功能。

“国泰航空致力于通过技术创新来打造更安全、更高效、更环保的飞行，与 MongoDB 携手开发 Flight Folder 正体现了这一决心。”

数字和 IT 主管 Lawrence Fong 表示。

我们通过此番合作明白，专为复杂、现代和高风险用例而设计的数据平台若能够支持业务关键型技术及能够优先考虑开发体验，就能够带来可喜成果。我们期待能够继续揭示更多行业领先的数字化转型成果，为公司、为整个行业带来更深远的影响。