基于微服務(wù)的校園節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-11 09:47
近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)一直在快速的增長(zhǎng),造成的環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越突出。為了在不犧牲環(huán)境的前提下保持經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)家和政府加大環(huán)保力度大力開(kāi)展節(jié)能減排工作,堅(jiān)決走可持續(xù)發(fā)展道路。高校作為教書(shū)育人的場(chǎng)所人口密度大建筑物也相對(duì)集中,具有很高的能源的需求,同時(shí)也有很大的節(jié)能減排潛力。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展校園逐步展開(kāi)智能化建設(shè),在校園能耗管理中結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)有利于能耗的進(jìn)一步管理。本文中主要完成了以下工作:(1)對(duì)校園節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析確定系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析微服務(wù)架構(gòu)的基本需求和使用系統(tǒng)時(shí)需要實(shí)現(xiàn)的功能需求,將系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)劃分為微服務(wù)架構(gòu)基礎(chǔ)服務(wù)、系統(tǒng)功能性需求和系統(tǒng)非功能性需求三個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)分析。(2)利用系統(tǒng)需求分析結(jié)果設(shè)計(jì)出校園節(jié)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體架構(gòu),并對(duì)系統(tǒng)模塊進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)后端服務(wù)系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),具體包括微服務(wù)基礎(chǔ)服務(wù)中的服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)組件、微服務(wù)網(wǎng)關(guān)組件和服務(wù)間通信組件。將系統(tǒng)按業(yè)務(wù)功能需求進(jìn)行拆分,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)信息模塊、設(shè)備信息模塊、用能分析模塊、大數(shù)據(jù)處理模塊和系統(tǒng)管理模塊。通過(guò)對(duì)能耗數(shù)據(jù)分析確定使用Holt-Winters短期預(yù)測(cè)...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Spring框架體系結(jié)構(gòu)
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文92.1.2SpringCloud傳統(tǒng)的單體應(yīng)用架構(gòu)開(kāi)發(fā)方式是把軟件系統(tǒng)所有的功能模塊都放在一個(gè)應(yīng)用中,在軟件的不斷更新中會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目變的越來(lái)越臃腫,龐大的項(xiàng)目體積會(huì)導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的運(yùn)行速度越來(lái)越慢,最終會(huì)造成軟件系統(tǒng)的管理和維護(hù)都十分困難。微服務(wù)的分布式架構(gòu)是將軟件的功能模塊拆分為多個(gè)小型單體應(yīng)用服務(wù)單獨(dú)開(kāi)發(fā)部署,每個(gè)單體應(yīng)用能夠獨(dú)立替換、獨(dú)立升級(jí),各個(gè)單體應(yīng)用之間能夠使用服務(wù)間通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[32-34]。相較于傳統(tǒng)的單體應(yīng)用架構(gòu),微服務(wù)分布式架構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):微服務(wù)僅需2到5人的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)就能夠進(jìn)行相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)。微服務(wù)之間的代碼耦合度很低,有利于軟件的管理和維護(hù)。根據(jù)實(shí)際的需求,微服務(wù)能夠采用多種不同的編程語(yǔ)言編寫(xiě)軟件應(yīng)用。單個(gè)微服務(wù)僅需關(guān)注自身所要實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能或業(yè)務(wù)需求。目前使用最廣泛的微服務(wù)架構(gòu)是SpringCloud,它是一系列框架的有序集合,單個(gè)微服務(wù)的開(kāi)發(fā)與普通的SpringBoot框架開(kāi)發(fā)軟件方式基本相同,利用目前軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的便利性簡(jiǎn)化了分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)。SpringCloud架構(gòu)中的功能模塊都可以采用SpringBoot的開(kāi)發(fā)方式開(kāi)發(fā)和管理,構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)需要實(shí)現(xiàn)SpringCloud中必要的基礎(chǔ)服務(wù)如服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、微服務(wù)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)間通信、負(fù)載均衡、斷路器等[35]。SpringCloud微服務(wù)的基本組件框架如圖2.2所示。圖2.2SpringCloud基本組件框架Figure2.2basiccomponentframeworkofSpringCloud隨著近幾年微服務(wù)架構(gòu)的興起,服務(wù)端軟件系統(tǒng)技術(shù)水平取得了很大的進(jìn)步。目前許多公司的企業(yè)級(jí)應(yīng)用都采用SpringCloud一站式解決方案進(jìn)行開(kāi)發(fā),不僅降低了開(kāi)發(fā)和維護(hù)的成本,還能夠從容應(yīng)對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展。
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11Spark的架構(gòu)示意圖如圖2.3所示。圖2.3Spark架構(gòu)示意圖Figure2.3SparkarchitectureSpark主要由以下五個(gè)模塊組成:(1)SparkCore:Spark的核心功能實(shí)現(xiàn)部分,模塊中主要包含以下幾點(diǎn):基礎(chǔ)設(shè)施:Spark中很多基礎(chǔ)設(shè)施被框架中的其他各種組件廣泛使用。包含SparkConf、Spark內(nèi)置的RPC框架、事件總線ListenerBus和度量系統(tǒng)。SparkContext:Spark框架的入口,程序需要通過(guò)SparkContext提交和執(zhí)行。SparkContext提供的接口簡(jiǎn)化了許多執(zhí)行細(xì)節(jié),通過(guò)提供的接口就能夠快速的完成功能開(kāi)發(fā)。SparkEnv:封裝了各種任務(wù)運(yùn)行所需要的組件的Spark執(zhí)行環(huán)境。調(diào)度系統(tǒng):主要由DAGScheduler和TaskScheduler組成。DAGScheduler是根據(jù)Job構(gòu)建基于Stage的DAG(DirectedAcyclicGraph),TaskScheduler負(fù)責(zé)實(shí)際每個(gè)具體Task的物理調(diào)度。(2)SparkSQL:當(dāng)前數(shù)據(jù)大多使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ),為便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互查詢,使用SQL語(yǔ)言進(jìn)行操作并提供SQL處理能力[39]。(3)SparkStreaming:提供流式計(jì)算處理能力,能夠處理一定周期內(nèi)的流數(shù)據(jù),支持目前主流的多種流式數(shù)據(jù)源。(4)GraphX:提供圖計(jì)算處理能力并且支持分布式的處理方式。(5)MLlib:提供機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù),其中包含多種機(jī)器學(xué)習(xí)的算法實(shí)現(xiàn)。2.Spark執(zhí)行流程大數(shù)據(jù)處理框架Spark的執(zhí)行流程十分復(fù)雜,需要經(jīng)過(guò)許多模塊的協(xié)同執(zhí)行才能夠完成進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作,其具體執(zhí)行流程如圖2.4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微服務(wù)架構(gòu)的智能醫(yī)療平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J]. 李曉明,黃慧,應(yīng)毅,吳德. 信息與電腦(理論版). 2019(24)
[2]基于微服務(wù)的紡織信息化平臺(tái)改造與實(shí)現(xiàn)[J]. 龔琦,江豪,馮立增,王錦,王永華. 自動(dòng)化儀表. 2019(12)
[3]基于SpringCloud的電信綜合服務(wù)保障系統(tǒng)微服務(wù)改造之路[J]. 劉斌. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2019(11)
[4]基于Holt-Winters的時(shí)間序列預(yù)測(cè)在大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的分析與應(yīng)用[J]. 王宇飛,杜天蒼. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2019(11)
[5]基于大數(shù)據(jù)下的Spark快速大數(shù)據(jù)分析[J]. 林海,王強(qiáng),李英震. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2019(10)
[6]基于SpringBoot+SSM框架的Web應(yīng)用系統(tǒng)搭建與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱運(yùn)喬. 電腦編程技巧與維護(hù). 2019(10)
[7]高校水電節(jié)能管理模式探索[J]. 蔣正華. 內(nèi)江科技. 2019(09)
[8]高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的信息化管理與應(yīng)用[J]. 史達(dá). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(27)
[9]基于SpringBoot的舊物回收商城的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 葉方超,張思揚(yáng),李傳鍇. 智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用. 2019(05)
[10]微服務(wù)架構(gòu)研究方法[J]. 鄭文靖,王婷. 現(xiàn)代信息科技. 2019(15)
碩士論文
[1]基于微服務(wù)架構(gòu)的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳曉龍.山東師范大學(xué) 2019
[2]基于Spark的電信客戶細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用[D]. 呂亮亮.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于SpringBoot框架社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉敏.湖南大學(xué) 2018
[4]高校校園能耗監(jiān)測(cè)綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 侯驍虎.大連理工大學(xué) 2017
[5]高校校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 王博.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3582567
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Spring框架體系結(jié)構(gòu)
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文92.1.2SpringCloud傳統(tǒng)的單體應(yīng)用架構(gòu)開(kāi)發(fā)方式是把軟件系統(tǒng)所有的功能模塊都放在一個(gè)應(yīng)用中,在軟件的不斷更新中會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目變的越來(lái)越臃腫,龐大的項(xiàng)目體積會(huì)導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的運(yùn)行速度越來(lái)越慢,最終會(huì)造成軟件系統(tǒng)的管理和維護(hù)都十分困難。微服務(wù)的分布式架構(gòu)是將軟件的功能模塊拆分為多個(gè)小型單體應(yīng)用服務(wù)單獨(dú)開(kāi)發(fā)部署,每個(gè)單體應(yīng)用能夠獨(dú)立替換、獨(dú)立升級(jí),各個(gè)單體應(yīng)用之間能夠使用服務(wù)間通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[32-34]。相較于傳統(tǒng)的單體應(yīng)用架構(gòu),微服務(wù)分布式架構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):微服務(wù)僅需2到5人的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)就能夠進(jìn)行相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)。微服務(wù)之間的代碼耦合度很低,有利于軟件的管理和維護(hù)。根據(jù)實(shí)際的需求,微服務(wù)能夠采用多種不同的編程語(yǔ)言編寫(xiě)軟件應(yīng)用。單個(gè)微服務(wù)僅需關(guān)注自身所要實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能或業(yè)務(wù)需求。目前使用最廣泛的微服務(wù)架構(gòu)是SpringCloud,它是一系列框架的有序集合,單個(gè)微服務(wù)的開(kāi)發(fā)與普通的SpringBoot框架開(kāi)發(fā)軟件方式基本相同,利用目前軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的便利性簡(jiǎn)化了分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)。SpringCloud架構(gòu)中的功能模塊都可以采用SpringBoot的開(kāi)發(fā)方式開(kāi)發(fā)和管理,構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)需要實(shí)現(xiàn)SpringCloud中必要的基礎(chǔ)服務(wù)如服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、微服務(wù)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)間通信、負(fù)載均衡、斷路器等[35]。SpringCloud微服務(wù)的基本組件框架如圖2.2所示。圖2.2SpringCloud基本組件框架Figure2.2basiccomponentframeworkofSpringCloud隨著近幾年微服務(wù)架構(gòu)的興起,服務(wù)端軟件系統(tǒng)技術(shù)水平取得了很大的進(jìn)步。目前許多公司的企業(yè)級(jí)應(yīng)用都采用SpringCloud一站式解決方案進(jìn)行開(kāi)發(fā),不僅降低了開(kāi)發(fā)和維護(hù)的成本,還能夠從容應(yīng)對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的發(fā)展。
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11Spark的架構(gòu)示意圖如圖2.3所示。圖2.3Spark架構(gòu)示意圖Figure2.3SparkarchitectureSpark主要由以下五個(gè)模塊組成:(1)SparkCore:Spark的核心功能實(shí)現(xiàn)部分,模塊中主要包含以下幾點(diǎn):基礎(chǔ)設(shè)施:Spark中很多基礎(chǔ)設(shè)施被框架中的其他各種組件廣泛使用。包含SparkConf、Spark內(nèi)置的RPC框架、事件總線ListenerBus和度量系統(tǒng)。SparkContext:Spark框架的入口,程序需要通過(guò)SparkContext提交和執(zhí)行。SparkContext提供的接口簡(jiǎn)化了許多執(zhí)行細(xì)節(jié),通過(guò)提供的接口就能夠快速的完成功能開(kāi)發(fā)。SparkEnv:封裝了各種任務(wù)運(yùn)行所需要的組件的Spark執(zhí)行環(huán)境。調(diào)度系統(tǒng):主要由DAGScheduler和TaskScheduler組成。DAGScheduler是根據(jù)Job構(gòu)建基于Stage的DAG(DirectedAcyclicGraph),TaskScheduler負(fù)責(zé)實(shí)際每個(gè)具體Task的物理調(diào)度。(2)SparkSQL:當(dāng)前數(shù)據(jù)大多使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ),為便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交互查詢,使用SQL語(yǔ)言進(jìn)行操作并提供SQL處理能力[39]。(3)SparkStreaming:提供流式計(jì)算處理能力,能夠處理一定周期內(nèi)的流數(shù)據(jù),支持目前主流的多種流式數(shù)據(jù)源。(4)GraphX:提供圖計(jì)算處理能力并且支持分布式的處理方式。(5)MLlib:提供機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù),其中包含多種機(jī)器學(xué)習(xí)的算法實(shí)現(xiàn)。2.Spark執(zhí)行流程大數(shù)據(jù)處理框架Spark的執(zhí)行流程十分復(fù)雜,需要經(jīng)過(guò)許多模塊的協(xié)同執(zhí)行才能夠完成進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作,其具體執(zhí)行流程如圖2.4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于微服務(wù)架構(gòu)的智能醫(yī)療平臺(tái)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J]. 李曉明,黃慧,應(yīng)毅,吳德. 信息與電腦(理論版). 2019(24)
[2]基于微服務(wù)的紡織信息化平臺(tái)改造與實(shí)現(xiàn)[J]. 龔琦,江豪,馮立增,王錦,王永華. 自動(dòng)化儀表. 2019(12)
[3]基于SpringCloud的電信綜合服務(wù)保障系統(tǒng)微服務(wù)改造之路[J]. 劉斌. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2019(11)
[4]基于Holt-Winters的時(shí)間序列預(yù)測(cè)在大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的分析與應(yīng)用[J]. 王宇飛,杜天蒼. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2019(11)
[5]基于大數(shù)據(jù)下的Spark快速大數(shù)據(jù)分析[J]. 林海,王強(qiáng),李英震. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2019(10)
[6]基于SpringBoot+SSM框架的Web應(yīng)用系統(tǒng)搭建與實(shí)現(xiàn)[J]. 朱運(yùn)喬. 電腦編程技巧與維護(hù). 2019(10)
[7]高校水電節(jié)能管理模式探索[J]. 蔣正華. 內(nèi)江科技. 2019(09)
[8]高校節(jié)能監(jiān)管系統(tǒng)的信息化管理與應(yīng)用[J]. 史達(dá). 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(27)
[9]基于SpringBoot的舊物回收商城的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 葉方超,張思揚(yáng),李傳鍇. 智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用. 2019(05)
[10]微服務(wù)架構(gòu)研究方法[J]. 鄭文靖,王婷. 現(xiàn)代信息科技. 2019(15)
碩士論文
[1]基于微服務(wù)架構(gòu)的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳曉龍.山東師范大學(xué) 2019
[2]基于Spark的電信客戶細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用[D]. 呂亮亮.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于SpringBoot框架社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉敏.湖南大學(xué) 2018
[4]高校校園能耗監(jiān)測(cè)綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 侯驍虎.大連理工大學(xué) 2017
[5]高校校園建筑節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 王博.湖南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3582567
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