隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展,人們越來越多的關注小范圍內(nèi)的環(huán)境特征及環(huán)境變化。為滿足對小范圍內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的需要,本文設計并開發(fā)了一套微環(huán)境監(jiān)測平臺。針對平臺高速緩存、高并發(fā)量、讀寫分離以及實時性等性能要求,本文面向微環(huán)境監(jiān)測平臺設計開發(fā)了一套存儲系統(tǒng)。本文針對微環(huán)境監(jiān)測平臺與海量數(shù)據(jù)存儲之間的問題進行研究,研究內(nèi)容大致分為以下三點:(1)高并發(fā)數(shù)據(jù)接口設計本文設計高并發(fā)數(shù)據(jù)接口并實現(xiàn)服務端程序,通過采用線程池技術,以合理的線程數(shù)達到最大的數(shù)據(jù)處理量,并利用Http接口,完成網(wǎng)關與服務端之間數(shù)據(jù)傳輸與接收工作。(2)基于讀寫分離的數(shù)據(jù)庫存儲方案設計與優(yōu)化根據(jù)平臺不同業(yè)務數(shù)據(jù)對存儲方面的不同要求,本文分別設計了增加讀庫和數(shù)據(jù)緩存兩種讀寫分離的存儲方式,其中增加讀庫的方式是采用MongoDB數(shù)據(jù)庫作為主庫,多個MySQL數(shù)據(jù)庫作為讀庫;數(shù)據(jù)緩存方法是采用Redis數(shù)據(jù)庫作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)緩存,實現(xiàn)平臺的高并發(fā)與實時性的性能要求。另外本文根據(jù)數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的不同特點分別對MySQL數(shù)據(jù)庫和MongoDB數(shù)據(jù)庫設計不同的優(yōu)化方案,提高數(shù)據(jù)庫的利用率,減少資源浪費。(3)數(shù)據(jù)存儲中間件的設計與實現(xiàn)結合微環(huán)境監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)存儲的需求分析以及平臺的具體業(yè)務,提出一套適合本平臺業(yè)務的數(shù)據(jù)存儲中間件的設計方案,并從垂直分片和水平分片這兩個方面對該方案進行詳細設計,最大程度的提高微環(huán)境監(jiān)測平臺的查詢效率。實驗結果表明,當平臺存取海量數(shù)據(jù)時,整個平臺運行穩(wěn)定,存儲效率高,數(shù)據(jù)存取正常,能夠保證平臺數(shù)據(jù)的實時性,本文所設計的存儲方案具有一定的可行性與有效性。同時對本研究進行了總結,結合實際需求,提出了平臺設計的改進思路,為課題今后進一步深入研究提供參考。
【學位單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TP333;TP311.52
【部分圖文】：

析人們對于小范圍區(qū)域內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的需求，解決環(huán)境數(shù)據(jù)也為了方便相關工作人員對監(jiān)測到的環(huán)境數(shù)據(jù)進行管理測平臺。要是對傳感器采集的多種環(huán)境數(shù)據(jù)進行接收、存儲、展需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)主要包括 CO2 濃度、光照強度以及、濕度等多種信息。平臺的主要包括傳感器節(jié)點的地圖信息管理、區(qū)域管理、節(jié)點管理、設備管理、信息查詢微環(huán)境監(jiān)測平臺整體架構圖如圖 2-1 所示。

的存儲工作。同時根據(jù)數(shù)據(jù)庫的不同特點分別對MySQL數(shù)據(jù)庫和MongoDB數(shù)據(jù)庫設計不同的優(yōu)化方案。另一方面，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)分片的方式設計了一套數(shù)據(jù)存儲中間件的設計方案。本平臺的技術路線圖如圖2-2所示。網(wǎng)關傳感器1 傳感器2 傳感器3 傳感器n主庫MongoDB主節(jié)點用戶數(shù)據(jù)存儲中間件Redis數(shù)據(jù)庫讀庫MySQL主節(jié)點 MySQL從節(jié)點MongoDB從節(jié)點...上位機展示訪問異步復制策略熱備策略日志文件記錄操作數(shù)據(jù)同步緩存訪問 返回訪問 返回圖 2-2 微環(huán)境監(jiān)測平臺技術路線圖微環(huán)境監(jiān)測平臺主要是通過以傳感器設備采集的數(shù)據(jù)為依據(jù)來實現(xiàn)作物的生長環(huán)境進行監(jiān)測。本平臺適用于林業(yè)、牧業(yè)、道路、水質(zhì)監(jiān)測等各個行業(yè)中，可以實現(xiàn)同時對數(shù)個項目的同時創(chuàng)建。因此，為保證同一類型項目實現(xiàn)結構的共享并保留自身所特有的特點，本平臺在服務端利用 SOA 架構進行業(yè)務的設計。服務端 SOA的架構圖如 2-3 所示。

SOA 架構指的是一種接口清晰、結構靈活的體系結構。該架構能夠?qū)嵵械姆稚⒌亩喾N類型的功能按照一定的條件進行提取，并將提取之后的功定的規(guī)則進行重組。本平臺使用該架構后，可以在一定程度上減輕了開發(fā)復開發(fā)的壓力。同時有利于開發(fā)人員可以在盡可能短的的時間內(nèi)完成程序作。
【參考文獻】

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本文編號：2846393