面向智慧消防的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 14:05
隨著我國(guó)城市化建設(shè)的展開(kāi),城市中建筑物的功能結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,如何快速發(fā)現(xiàn)以及整治建筑物中的火災(zāi)及隱患成為亟待解決的問(wèn)題,而物聯(lián)網(wǎng)及云平臺(tái)等技術(shù)的出現(xiàn)為這一問(wèn)題提供了解決思路。本文基于智慧消防這一大背景,以防止電氣火災(zāi)的故障電弧探測(cè)設(shè)備作為智慧消防核心終端,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)以及微服務(wù)治理技術(shù),針對(duì)傳統(tǒng)的消防系統(tǒng)的軟件架構(gòu)方式單一、整體的平臺(tái)應(yīng)用軟件的穩(wěn)定性、可靠性以及可擴(kuò)展性差等問(wèn)題,提出了面向智慧消防的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。本文主要針對(duì)如下內(nèi)容進(jìn)行了研究:(1)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu),將整個(gè)系統(tǒng)劃分為了三層,分別為終端感知傳輸層、云平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施層以及前后端應(yīng)用服務(wù)層。隨后對(duì)整體架構(gòu)以及每層特點(diǎn)進(jìn)行了研究,確定了整體的功能需求以及技術(shù)選型。(2)在云平臺(tái)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸層面,本文采用MQTT這一基于發(fā)布/訂閱方式進(jìn)行通信的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)終端模塊與云平臺(tái)的連接,然后在此基礎(chǔ)上對(duì)于后端應(yīng)用服務(wù)與終端模塊之間的交互命令協(xié)議進(jìn)行了分析以及定義。(3)針對(duì)云平臺(tái)的搭建,本文使用基于Docker實(shí)現(xiàn)的容器技術(shù)來(lái)對(duì)整個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)物理資源進(jìn)行虛擬化。針對(duì)平臺(tái)內(nèi)部各個(gè)容器應(yīng)用的調(diào)度以及管理,使用Ku...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型云平臺(tái)系統(tǒng)
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及整體架構(gòu)設(shè)計(jì)8第2章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及整體架構(gòu)設(shè)計(jì)本章在智慧消防的大背景下,結(jié)合1.2節(jié)的相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀,分析了該系統(tǒng)所需的關(guān)鍵技術(shù),然后結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景下的應(yīng)用需求,分析了該系統(tǒng)所需的功能特性,最后根據(jù)相關(guān)技術(shù)背景提出了物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。2.1物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析2.1.1物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及消息傳輸技術(shù)分析(1)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是面向智慧消防的云平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所需的關(guān)鍵技術(shù),能夠提供一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的一個(gè)物與物之間相互通信的網(wǎng)絡(luò),F(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)慢慢地應(yīng)用在不同行業(yè)內(nèi),如家電、醫(yī)療等。如圖2.1所示,一般可以將物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)分為信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層這三層結(jié)構(gòu)[27]。圖2.1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)其中1)信息感知層一般為物聯(lián)網(wǎng)中的終端設(shè)備,通過(guò)RFID、傳感器以及嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)來(lái)獲取設(shè)備周?chē)臄?shù)據(jù),通過(guò)Zigbee、Wi-Fi等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[29]將設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及應(yīng)用服務(wù)層,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與共享;2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層一般為信息感知層與應(yīng)用服務(wù)層提供網(wǎng)絡(luò)連接,系統(tǒng)可以選擇通過(guò)無(wú)線或者有線的通信技術(shù)或者可以同時(shí)采用兩種通信方式將數(shù)據(jù)快速可靠的送到云
euingTelemetryTransport(消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)[31],基于TCP/IP運(yùn)行,是由IBM制定出來(lái)的即時(shí)通訊協(xié)議,在OSI的7層模型中位于應(yīng)用層。MQTT協(xié)議基于發(fā)布/訂閱的消息通信模型,在MQTT的通信過(guò)程中有三個(gè)角色,分別為發(fā)布者、訂閱者以及消息服務(wù)器。如圖2.2所示,消息的發(fā)布者可以通過(guò)消息服務(wù)器Broker來(lái)發(fā)布消息,消息的訂閱者也可以通過(guò)消息服務(wù)器來(lái)對(duì)消息進(jìn)行訂閱,這樣當(dāng)發(fā)布者發(fā)布消息的時(shí)候,訂閱者就能在第一時(shí)間接收到MQTTBroker推送過(guò)來(lái)的消息,并且消息通信的雙方既可以承擔(dān)發(fā)布者的角色也可以承擔(dān)訂閱者的角色。圖2.2MQTT發(fā)布/訂閱模型MQTT傳輸消息的過(guò)程中需要指定傳輸?shù)腡opic以及Payload,Topic即傳輸消息的類(lèi)型,訂閱者通過(guò)訂閱指定Topic來(lái)獲得所屬該Topic的消息,Payload是需要傳輸?shù)南?nèi)容。MQTT的消息的具體格式如圖2.3所示,主要由固定報(bào)文頭FixedHeader、可變報(bào)文頭VariableHeader以及報(bào)文體Payload構(gòu)成。其中固定報(bào)文頭一般用來(lái)標(biāo)示消息的Topic以及消息的大小等通用信息,可變報(bào)文頭不一定存在于所有的消息中,主要用于特定消息的數(shù)據(jù)頭的標(biāo)識(shí),而報(bào)文體則是用來(lái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)的應(yīng)用[J]. 李娜. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(12)
[2]基于Spring Cloud服務(wù)調(diào)用的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 郭致遠(yuǎn),魏銀珍. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(02)
[3]基于Docker服務(wù)器的云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)[J]. 葛育佳,李亮,陸冬磊. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(04)
[4]基于SSM框架的后臺(tái)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉義忠,張偉. 軟件導(dǎo)刊. 2019(02)
[5]基于Dubbo微服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. 周洪巖. 信息與電腦(理論版). 2018(19)
[6]試析基于Node.js的前后端分離框架的實(shí)現(xiàn)[J]. 張曉穎. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(10)
[7]基于Spring Cloud的微服務(wù)構(gòu)建及軟件云化應(yīng)用研究[J]. 梁安健,胡寧,羅劍武,陳泫文. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn). 2018(S1)
[8]基于Spring Cloud和Docker的微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王方旭. 中國(guó)信息化. 2018(03)
[9]云平臺(tái)中MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)高可用性的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(01)
[10]關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)[J]. 中國(guó)消防. 2017(21)
碩士論文
[1]基于Docker的智慧消防云平臺(tái)構(gòu)建及其典型應(yīng)用的研究[D]. 管文超.華東理工大學(xué) 2018
[2]基于MQTT的云推送平臺(tái)的研究及應(yīng)用[D]. 鄭峰.杭州電子科技大學(xué) 2016
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的消防管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊成剛.吉林大學(xué) 2015
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)備管理方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張雪.北京郵電大學(xué) 2015
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的城市消防安全管理服務(wù)平臺(tái)[D]. 羅云芳.電子科技大學(xué) 2014
[6]基于CoAP的家庭網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾澤熠.北京交通大學(xué) 2013
[7]基于物聯(lián)網(wǎng)的消防監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 符修文.武漢理工大學(xué) 2013
[8]RFID安全系統(tǒng)中間件的研究與設(shè)計(jì)[D]. 耿東久.電子科技大學(xué) 2011
[9]基于XMPP協(xié)議的即時(shí)消息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳玉婷.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3351552
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型云平臺(tái)系統(tǒng)
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及整體架構(gòu)設(shè)計(jì)8第2章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析及整體架構(gòu)設(shè)計(jì)本章在智慧消防的大背景下,結(jié)合1.2節(jié)的相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀,分析了該系統(tǒng)所需的關(guān)鍵技術(shù),然后結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景下的應(yīng)用需求,分析了該系統(tǒng)所需的功能特性,最后根據(jù)相關(guān)技術(shù)背景提出了物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。2.1物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析2.1.1物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)及消息傳輸技術(shù)分析(1)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是面向智慧消防的云平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所需的關(guān)鍵技術(shù),能夠提供一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的一個(gè)物與物之間相互通信的網(wǎng)絡(luò),F(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)慢慢地應(yīng)用在不同行業(yè)內(nèi),如家電、醫(yī)療等。如圖2.1所示,一般可以將物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)分為信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層這三層結(jié)構(gòu)[27]。圖2.1物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)其中1)信息感知層一般為物聯(lián)網(wǎng)中的終端設(shè)備,通過(guò)RFID、傳感器以及嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)來(lái)獲取設(shè)備周?chē)臄?shù)據(jù),通過(guò)Zigbee、Wi-Fi等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[29]將設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及應(yīng)用服務(wù)層,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與共享;2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層一般為信息感知層與應(yīng)用服務(wù)層提供網(wǎng)絡(luò)連接,系統(tǒng)可以選擇通過(guò)無(wú)線或者有線的通信技術(shù)或者可以同時(shí)采用兩種通信方式將數(shù)據(jù)快速可靠的送到云
euingTelemetryTransport(消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸)[31],基于TCP/IP運(yùn)行,是由IBM制定出來(lái)的即時(shí)通訊協(xié)議,在OSI的7層模型中位于應(yīng)用層。MQTT協(xié)議基于發(fā)布/訂閱的消息通信模型,在MQTT的通信過(guò)程中有三個(gè)角色,分別為發(fā)布者、訂閱者以及消息服務(wù)器。如圖2.2所示,消息的發(fā)布者可以通過(guò)消息服務(wù)器Broker來(lái)發(fā)布消息,消息的訂閱者也可以通過(guò)消息服務(wù)器來(lái)對(duì)消息進(jìn)行訂閱,這樣當(dāng)發(fā)布者發(fā)布消息的時(shí)候,訂閱者就能在第一時(shí)間接收到MQTTBroker推送過(guò)來(lái)的消息,并且消息通信的雙方既可以承擔(dān)發(fā)布者的角色也可以承擔(dān)訂閱者的角色。圖2.2MQTT發(fā)布/訂閱模型MQTT傳輸消息的過(guò)程中需要指定傳輸?shù)腡opic以及Payload,Topic即傳輸消息的類(lèi)型,訂閱者通過(guò)訂閱指定Topic來(lái)獲得所屬該Topic的消息,Payload是需要傳輸?shù)南?nèi)容。MQTT的消息的具體格式如圖2.3所示,主要由固定報(bào)文頭FixedHeader、可變報(bào)文頭VariableHeader以及報(bào)文體Payload構(gòu)成。其中固定報(bào)文頭一般用來(lái)標(biāo)示消息的Topic以及消息的大小等通用信息,可變報(bào)文頭不一定存在于所有的消息中,主要用于特定消息的數(shù)據(jù)頭的標(biāo)識(shí),而報(bào)文體則是用來(lái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Spring Cloud微服務(wù)架構(gòu)的應(yīng)用[J]. 李娜. 電子技術(shù)與軟件工程. 2019(12)
[2]基于Spring Cloud服務(wù)調(diào)用的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 郭致遠(yuǎn),魏銀珍. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(02)
[3]基于Docker服務(wù)器的云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)[J]. 葛育佳,李亮,陸冬磊. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(04)
[4]基于SSM框架的后臺(tái)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉義忠,張偉. 軟件導(dǎo)刊. 2019(02)
[5]基于Dubbo微服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. 周洪巖. 信息與電腦(理論版). 2018(19)
[6]試析基于Node.js的前后端分離框架的實(shí)現(xiàn)[J]. 張曉穎. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(10)
[7]基于Spring Cloud的微服務(wù)構(gòu)建及軟件云化應(yīng)用研究[J]. 梁安健,胡寧,羅劍武,陳泫文. 電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn). 2018(S1)
[8]基于Spring Cloud和Docker的微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王方旭. 中國(guó)信息化. 2018(03)
[9]云平臺(tái)中MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)高可用性的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2018(01)
[10]關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)[J]. 中國(guó)消防. 2017(21)
碩士論文
[1]基于Docker的智慧消防云平臺(tái)構(gòu)建及其典型應(yīng)用的研究[D]. 管文超.華東理工大學(xué) 2018
[2]基于MQTT的云推送平臺(tái)的研究及應(yīng)用[D]. 鄭峰.杭州電子科技大學(xué) 2016
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的消防管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊成剛.吉林大學(xué) 2015
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的設(shè)備管理方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張雪.北京郵電大學(xué) 2015
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的城市消防安全管理服務(wù)平臺(tái)[D]. 羅云芳.電子科技大學(xué) 2014
[6]基于CoAP的家庭網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾澤熠.北京交通大學(xué) 2013
[7]基于物聯(lián)網(wǎng)的消防監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 符修文.武漢理工大學(xué) 2013
[8]RFID安全系統(tǒng)中間件的研究與設(shè)計(jì)[D]. 耿東久.電子科技大學(xué) 2011
[9]基于XMPP協(xié)議的即時(shí)消息系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳玉婷.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3351552
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