模塊化構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 22:22
物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構(gòu)已被提出很多年,隨著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來(lái)越多,應(yīng)用場(chǎng)景也更加復(fù)雜。以傳統(tǒng)三層架構(gòu)構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜專業(yè)性強(qiáng),系統(tǒng)難以通用,一旦構(gòu)建完成功能很難進(jìn)行擴(kuò)展。廠商標(biāo)準(zhǔn)不同,存在重復(fù)構(gòu)建,數(shù)據(jù)難以共享等問(wèn)題。而人工智能、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,也給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn),其海量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理,是傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)難以駕馭的。本文提出了一個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)分析角度,即以數(shù)據(jù)的角度分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),拋棄了傳統(tǒng)的三層架構(gòu)體系,將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)三個(gè)部分,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)三個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。以此分析為基礎(chǔ),論文提出了模塊化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建方法,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通用性、擴(kuò)展性、復(fù)用性以及構(gòu)建簡(jiǎn)單靈活的設(shè)計(jì)目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)本文所述的構(gòu)建方法,論文運(yùn)用軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集處理框架。該框架以數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理為目標(biāo),融合了模塊化的設(shè)計(jì)思想,將傳感器與數(shù)據(jù)處理功能抽象為節(jié)點(diǎn)和模塊,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)樹狀模型,用來(lái)表示節(jié)點(diǎn)連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),基于Netty和進(jìn)程間管道通信分別實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通道與數(shù)據(jù)通道,以服務(wù)的方式為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
C/S模型
圖1.1 C/S 模型的特點(diǎn)十分明顯,那就是每一端都需要專用軟件配合。一方率高,Client端可以有效分擔(dān)Server端的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān),提高一端都需要專用軟件才能工作,系統(tǒng)擴(kuò)展性比較差,同時(shí)增網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)展現(xiàn)出,從 C/S 模型逐漸發(fā)展到了 B/S(Browser/Server)模型,如圖 Client 端,通過(guò) Web 服務(wù)訪問(wèn) Server 端的數(shù)據(jù)。用戶不需覽器就能獲取到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù),同時(shí)利用廣泛接入的互聯(lián)網(wǎng)傳通信線路,大大降低了系統(tǒng)成本。
務(wù)端連接方式也不盡相同,如何管理這些連接是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一大難點(diǎn)。同時(shí),多種多樣的傳感器帶來(lái)了多種多樣的數(shù)據(jù),如何快速無(wú)誤地處理這些數(shù)據(jù)是服務(wù)器值得關(guān)注的重點(diǎn)。應(yīng)用 B/S 模型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)雖然提高了系統(tǒng)擴(kuò)展性,但是仍然面臨著系統(tǒng)利用率不高,數(shù)據(jù)難以共享的問(wèn)題,F(xiàn)實(shí)中往往一個(gè)應(yīng)用對(duì)應(yīng)一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商堅(jiān)持各自的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)難以共享,開發(fā)難度高,系統(tǒng)靈活性差,很難進(jìn)行擴(kuò)展。針對(duì)上述問(wèn)題,一些廠商提出了基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),傳感器數(shù)據(jù)接入云端,同時(shí)可以在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。以目前世界占有率第一的亞馬遜云(AWS)為例[8],亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云(AWSIoT)是一個(gè)托管的云計(jì)算平臺(tái),用戶可以將傳感器接入平臺(tái)中,隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云可以支持?jǐn)?shù)十億的設(shè)備接入以及數(shù)萬(wàn)億條消息處理,并將這些消息安全可靠地路由至其他連接平臺(tái)的終端節(jié)點(diǎn)以及其它設(shè)備,應(yīng)用程序可以隨時(shí)跟蹤所有設(shè)備并與其通信。亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云還可以通過(guò)內(nèi)置的其他服務(wù)來(lái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,在云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。AWS IoT 的架構(gòu)如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Matlab與Java混合編程的算法復(fù)用模型及實(shí)現(xiàn)[J]. 周濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(S2)
[2]基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)研究[J]. 姜迪清,張麗娜. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(11)
[3]基于支持向量機(jī)的車輛行為分析方法研究[J]. 楊潔,閆清東,梅向輝. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]一種提高視頻車速檢測(cè)精度的算法分析和實(shí)現(xiàn)[J]. 孫寧,張重德. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(12)
[5]C/S到B/S模式轉(zhuǎn)換的技術(shù)研究[J]. 查修齊,吳榮泉,高元鈞. 計(jì)算機(jī)工程. 2014(01)
[6]使用Spring Security開發(fā)安全的Java程序[J]. 梁云娟. 河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)海量傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)框架[J]. 丁治明,高需. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 孫其博,劉杰,黎羴,范春曉,孫娟娟. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]J2EE輕量級(jí)框架的研究與應(yīng)用[J]. 王雪,楊進(jìn). 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(14)
[10]基于MVC模式的Java Web應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 張黎明,龔琪琳. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2007(02)
博士論文
[1]基于Web的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和感知域關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬德新.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葛丹.南京郵電大學(xué) 2016
[2]基于SOA的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳楊.南京郵電大學(xué) 2016
[3]基于SpringMVC和MyBatis框架的理財(cái)規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 武志強(qiáng).北京交通大學(xué) 2016
[4]基于SpringMVC和MyBatis框架的炒股比賽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳婉楠.南京大學(xué) 2016
[5]Java Web架構(gòu)中數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化模式的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙利慶.北京郵電大學(xué) 2015
[6]基于Netty的高可服務(wù)消息中間件的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 崔曉旻.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3134081
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
C/S模型
圖1.1 C/S 模型的特點(diǎn)十分明顯,那就是每一端都需要專用軟件配合。一方率高,Client端可以有效分擔(dān)Server端的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān),提高一端都需要專用軟件才能工作,系統(tǒng)擴(kuò)展性比較差,同時(shí)增網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,融合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)展現(xiàn)出,從 C/S 模型逐漸發(fā)展到了 B/S(Browser/Server)模型,如圖 Client 端,通過(guò) Web 服務(wù)訪問(wèn) Server 端的數(shù)據(jù)。用戶不需覽器就能獲取到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù),同時(shí)利用廣泛接入的互聯(lián)網(wǎng)傳通信線路,大大降低了系統(tǒng)成本。
務(wù)端連接方式也不盡相同,如何管理這些連接是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一大難點(diǎn)。同時(shí),多種多樣的傳感器帶來(lái)了多種多樣的數(shù)據(jù),如何快速無(wú)誤地處理這些數(shù)據(jù)是服務(wù)器值得關(guān)注的重點(diǎn)。應(yīng)用 B/S 模型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)雖然提高了系統(tǒng)擴(kuò)展性,但是仍然面臨著系統(tǒng)利用率不高,數(shù)據(jù)難以共享的問(wèn)題,F(xiàn)實(shí)中往往一個(gè)應(yīng)用對(duì)應(yīng)一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不同物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商堅(jiān)持各自的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)難以共享,開發(fā)難度高,系統(tǒng)靈活性差,很難進(jìn)行擴(kuò)展。針對(duì)上述問(wèn)題,一些廠商提出了基于云計(jì)算的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),傳感器數(shù)據(jù)接入云端,同時(shí)可以在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。以目前世界占有率第一的亞馬遜云(AWS)為例[8],亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云(AWSIoT)是一個(gè)托管的云計(jì)算平臺(tái),用戶可以將傳感器接入平臺(tái)中,隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云可以支持?jǐn)?shù)十億的設(shè)備接入以及數(shù)萬(wàn)億條消息處理,并將這些消息安全可靠地路由至其他連接平臺(tái)的終端節(jié)點(diǎn)以及其它設(shè)備,應(yīng)用程序可以隨時(shí)跟蹤所有設(shè)備并與其通信。亞馬遜物聯(lián)網(wǎng)云還可以通過(guò)內(nèi)置的其他服務(wù)來(lái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,在云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。AWS IoT 的架構(gòu)如圖 1.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Matlab與Java混合編程的算法復(fù)用模型及實(shí)現(xiàn)[J]. 周濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(S2)
[2]基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)研究[J]. 姜迪清,張麗娜. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(11)
[3]基于支持向量機(jī)的車輛行為分析方法研究[J]. 楊潔,閆清東,梅向輝. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]一種提高視頻車速檢測(cè)精度的算法分析和實(shí)現(xiàn)[J]. 孫寧,張重德. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(12)
[5]C/S到B/S模式轉(zhuǎn)換的技術(shù)研究[J]. 查修齊,吳榮泉,高元鈞. 計(jì)算機(jī)工程. 2014(01)
[6]使用Spring Security開發(fā)安全的Java程序[J]. 梁云娟. 河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(04)
[7]面向物聯(lián)網(wǎng)海量傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)集群系統(tǒng)框架[J]. 丁治明,高需. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 孫其博,劉杰,黎羴,范春曉,孫娟娟. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]J2EE輕量級(jí)框架的研究與應(yīng)用[J]. 王雪,楊進(jìn). 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2008(14)
[10]基于MVC模式的Java Web應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 張黎明,龔琪琳. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2007(02)
博士論文
[1]基于Web的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和感知域關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬德新.北京郵電大學(xué) 2014
碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)傳感器數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 葛丹.南京郵電大學(xué) 2016
[2]基于SOA的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳楊.南京郵電大學(xué) 2016
[3]基于SpringMVC和MyBatis框架的理財(cái)規(guī)劃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 武志強(qiáng).北京交通大學(xué) 2016
[4]基于SpringMVC和MyBatis框架的炒股比賽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳婉楠.南京大學(xué) 2016
[5]Java Web架構(gòu)中數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化模式的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙利慶.北京郵電大學(xué) 2015
[6]基于Netty的高可服務(wù)消息中間件的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 崔曉旻.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):3134081
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