用户感知监控技术的研究

邢占伟 戴波 张浩 高磊

摘要：在“互联网+”行动计划与建设智能电网的大背景下，多维电子服务渠道要满足移动互联网时代用户对电网服务的需求。本文分别从服务器端、移动端两部分进行了多维电子服务渠道中用户感知监控技术的研究。改善现有监控滞后系统问题，形成检测指标，建立用户感知评估体系。为支撑面向用户感知的应用监管模式提供了技术基础。

关键词：用户感知；电子服务渠道；面向应用监控；研究

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）05-0071-03

1 引言

随着李克强总理在2015年政府工作报告提出：制定“互联网+”行动计划以来，该计划在各领域得到了快速开展。“互联网+”行动计划旨在推动移动互联网、大数据、物联网与现代产业相结合。电网企业属于资产密集型企业，其资产维护工作复杂、对人员和设备的专业要求比较高。因此从电力信息化的角度出发，以互联网+计划为契机，通过移动互联网技术加强电网企业信息化和工业化的融合，提高电网企业管理效率。在智能电网建设过程中积极开展95598智能互动平台、国网商城、掌上电力、电e宝，e充电[1]等电子渠道业务的发展形成电子渠道服务多维化建设，能够大力提升用户的客户服务满意度有力的支撑国网客户服务体系。

目前关于用户感知的优化探索在网络、通信领域已经有所实践[2][3]。因此，在移动互联网时代，加强多维电子渠道服务监管满足用户使用需求是提升用户体验、提高国网营销电子渠道服务效率的有效途径。同时能够树立国网企业良好的品牌形象提升国网互联网服务核心竞争力。

本文主要研究面向营销的多维电子服务渠道监管模式以及用户感知[4]监控技术在电力营销领域中的应用，基于大数据分析提取电子服务渠道关键指标建立统一互联网用户服务体系。

2 现状分析

随着“互联网+”计划在国网智能电网建设中得到有力实施，尤其在面向营销的电子服务渠道方面实现了多维化建设。目前，建成的95598智能互动平台、国网商城、掌上电力、电e宝、e充电等服务平台为广大用户提供了多种服务渠道深入贯彻落实了互联网+行动计划。但是多维电子渠道的建设过程中也显示出了公司终端信息化运维工作方式落后，应用监控存在基本属于被动响应，安全隐患较多，发现问题不能及时整改等难题。因此，针对多维电子渠道中存在的问题需要更新运营监控服务架构模式重点进行的改进主要关注以下几个方面：

（1）提升用户体验。多维电子服务渠道要保持整体界面风格统一，为用户提供简单明了的业务操作流程和简介的使用说明、在线帮助等减少用户使用时的学习成本，从而提高用户使用效率。

（2）提高用户行为信息分析能力。对用户行为数据、用户诉求信息形成有效的分析机制，并形成用户感知因素并制定用户感知指标。通过离群值评估技术对用户感知指标进行评估以此进一步区分用户类别，同时对用户使用服务的活跃度、各渠道的使用习惯进行全方位统计分析，提高用户使用服务。

（3）提高营销业务推广。根据收集的用户使用行为数据及诉求信息，以大数据分析为指引，为用户提供个性化的信息推送与营销服务，提高电子服务渠道内容质量，改善用户感知满意度。

3 服务器端监控技术方案

目前，多维电子渠道服务平台包主要分为移动应用与网站平台，不同的平台对于用户感知的影响是不同的，用户感知因素也不尽相同。因此，对于网站电子服务平台采用微服务技术架构[5]，具体的形式也有传统的单个服务器+单个服务转变成了多个服务器+多个服务的形式了。监控的目标也主要包含：

（1）事故预警：设置阈值，如果某个事件超出阈值时及时触发告警等。

（2）故障定位：系统发生故障，通过静态点的方式来收集异常日志定位故障。

（3）优化决策：对收集的用户行为数据进行决策分析，及时改进优化体验。

上述监控目标首先要进行数据收集，在微服务架构模式下，主要包括微服务日志收集场景、用户行为数据分析决策场景、系统性能跟踪场景。

3.1 微服务日志收集场景

基于微服务[6]的日志收集主要思想是将所有日志都收集到一起，其基本流程如图1所示。

首先从各个主机服务器上收集日志并通过管道传输日志数据，根据不同的需求将日志进行分流，具体采用ELK技术实现。同时在本文中存储系统采用Hadoop框架，实时分析系统采用Storm框架。微服务日志收集上述架构的优点是其可扩展性，架构中的管道不止具有传输功能，還可以根据需求进行预处理与数据缓冲，而在传输时可以根据数据量来进行分级处理这样可以避免海量日志数据汇聚时容易造成的问题。另外，通过对业内日志收集技术分析发现，对于业务日志、容器日志以及服务主机日志分别采用不同的agent进行收集会增加复杂度。因此，本系统日志收集采用统一的方式进行。

3.2 用户行为数据分析决策场景

采用埋点的方式进行用户行为数据收集，并通过离群值评估技术对行为数据进行分析与决策。Web平台下埋点的方式分为前端与服务端两部分。前端埋点摒弃了到处插入自定义代码的复杂做法而是采用selenium框架来进行埋点实现。后端中埋点在采用Java的Metrics框架来实现。

3.3 系统性能跟踪场景

微服务剩下的系统性能监控与传统架构下的实现方案类似，主要通过协议来采集系统的CPU、内存、IO等以及分类存储到指标库中。对于指标库的选型考虑到内存容量问题选择了InfluxDB作为后端存储。

4 移动端监控

移动互联网时代，用户体验的影响至关重要。在国网多维电子服务渠道建设中移动应用发挥着重要作用，因此对于移动应用的监控直接关系到用户感知的满意度。在本文的研究中主要分为交互监控和应用性能监控两个部分。交互监控主要关注页面加载时间、页面的交互痕迹两个方面。性能监控包含崩溃、网络请求、界面卡顿、流量消耗等方面。页面交互痕迹主要是用户行为收集，移动端采用无埋点技术来实现。基于用户感知重要程度可将上述内容抽象成关于用户感知的监控指标，主要包括Crash分析，Abort率，FPS监测、Page Load Time、网络监控，流量监控六个方面。

（1）Crash分析。应用发生崩溃对于用户来讲是糟糕的体验，因此收集Crash日志记录应用闪退时的崩溃日志以及堆栈，应用版本信息、系统版本信息、手机机型等信息能够从多维度分析崩溃原因。当前各大App都会建立崩溃日志收集系统，本文的研究同样建立了应用崩溃日志收集系统来应对国网面向营销的多维电子服务渠道包含多个App的Crash问题。图2为App的崩溃信息统计。

（2）Abort率检测。Abort的原因主要是内存使用过高造成的，从而被系统杀死，并且Abort情况无法有效检测。本文的研究中采用了中止检测方法在发送Abort崩溃是能够检测出问题。具体细节为在App程序启动时，设置一个标志位为1；当App正常退出或者检测到常规Crash时，清除设置的标志位为0。当App下一次启动时，如果标志位为1则说明上一次App未正常退出，因此将为App异常中止进行上报。

（3）FPS监测。要保持流畅页面交互，APP刷新率应该保持在60fps。卡顿监控实现原理是通过记录两次刷新时间间隔，就可以计算当前的FPS，通过监测FPS可以判断App是否发生卡顿。但是根据对目前行业方案调研发现，容易发生抖动时，直接使用FPS来监测界面卡顿非常困难。为此，本文的研究采用了在一个时间段内卡顿发生次数超过N次时触发卡顿监控的策略。当判定App卡顿发生时抓取堆栈数据进行上报用以解决问题。

（4）Page Load Time。App页面加载包含很多操作如初始化、网络请求数据、数据库的读写，图片加载以及布局等。任何一个操作出现问题都会影响页面加载时间。图3为本文研究中对页面加载时间的测速模型，分为四个阶段时间测试。通过配置文件为每一个App的页面都设置对应的API，在API请求中进行埋点，这样发生问题时可以及时进定位。

（5）流量监控。用户对于移动应用使用时，对于流量比较敏感。因此，本文研究了在App端统计流量，主要包括请求来源和网络类型两个维度数据。具体过程为分别在NSURLProtocol中注册以及基于Aspectj的AOP方式拦截网络请求API实现在iOS与Android应用中的流量统计。

（6）网络监控。移动应用在使用过程中，请求错误、请求被劫持等问题严重影响用户体验与用户信息安全。因此，有必要对应用在使用过程中进行网络性能监控以应对突发问题及时解决。为了监控应用在真实网络环境的使用情况以及优化使用体验本文采用无埋点技术的网络监控。具体采用fishhook注入技术监控应用的网络性能，使用fishhook技术来代替动态连接库中的函数的具体实现。

5 结语

本文基于多维电子服务渠道用户感知监控的需求，研究了多维电子渠道平台下用户感知监控相关技术。分别从服务器端、移动端两部分详细介绍了用户感知监控的设计思路以及具体实现。通过采集用户行为数据，收集用户诉求信息并进行分析形成用户感知，通过设立用户感知指标采用移动平均法、方差法建立了用户感知评估体系。本文的研究有效的解决了以往监控滞后、被动响应等问题，提高了运维工作人员的工作效率。同时为支撑面向应用监管模式提供了技术基础。

参考文献

[1]劳卫伦.智能电子服务渠道信息化支撑的研究与应用[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心.电力行业信息化优秀论文集2014——2014年全国电力行业两化融合推进会暨全国电力企业信息化大会获奖论文[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心：，2014：7.

[2]赵川斌，张骥，任义.基于用户感知的网络优化体系建设探讨[J].移动通信，2011，35（6）：19-24.

[3]马志龙.基于用户感知质量优化的流媒体服务系统的研究[D].華中科技大学，2009.

[4]杜煜.面向客户感知的异构融合网络业务质量关键技术研究[D].北京邮电大学，2015.

[5]蒋勇.基于微服务架构的基础设施设计[J].软件，2016，37（05）：93-97.

[6]邓杰文，曹彩凤.微服务若干关键问题研究[J].五邑大学学报（自然科学版），2016，30（02）：49-54.