基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的設(shè)備管理方法研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-05-11 11:16
本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的設(shè)備管理方法研究與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:伴隨著傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)應用得到了廣泛的推廣,這給人們的生活帶來了極大地便利。但是,隨著越來越多種類繁雜的設(shè)備出現(xiàn)在人們的生活中,物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備管理開始面臨挑戰(zhàn)。在許多實際的物聯(lián)網(wǎng)應用場景中,部署著海量多源異構(gòu)的設(shè)備,其中有相當數(shù)量的設(shè)備是能力受限的,而且其底層通信和傳輸協(xié)議各異,獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容形式也各異。這時,傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理方法不再能夠完全滿足管理需求,表現(xiàn)出一定的局限性。因此,本論文針對資源受限的物聯(lián)網(wǎng)應用場景,提出了一個輕量級的設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)了適用于能力受限設(shè)備的統(tǒng)一設(shè)備管理平臺。 本論文主要從三個方面對設(shè)備管理進行了研究。首先,參考OMA的LWM2M標準,提出并設(shè)計了一個基于REST的輕量級設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)主要包括三層:DM Client層、中間層和Web應用層。DM Client層負責對資源的抽象描述,Web應用層是系統(tǒng)與用戶交互的接口,而中間層作為連通橋梁,實現(xiàn)了Web平臺與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的無縫連接。 然后,針對各層及其模塊分別進行了設(shè)計與實現(xiàn)。在DM Client層,建立了對象-資源模型,并設(shè)計了描述資源的URI。在中間層,設(shè)計并實現(xiàn)了設(shè)備管理功能接口,并在協(xié)議棧模塊中重點研究了用于受限RESTful環(huán)境的應用層協(xié)議CoAP,對其基本可靠控制算法進行了實現(xiàn)和擴展。隨后基于開源項目jCoAP實現(xiàn)了HTTP與CoAP的相互轉(zhuǎn)換,從而使基于HTTP的Web客戶端能夠透明的訪問基于CoAP的設(shè)備端。在Web應用層中,使用輕量級的Struts、Spring、 Spring-Data-MongoDB框架實現(xiàn)了業(yè)務(wù)邏輯處理及對MongoDB數(shù)據(jù)庫的訪問,并利用D3進行了數(shù)據(jù)的可視化展示。 最后,根據(jù)本論文所設(shè)計的設(shè)備管理系統(tǒng)架構(gòu)實現(xiàn)了一個原型系統(tǒng),并以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為例進行了系統(tǒng)的功能和性能測試。實驗結(jié)果表明,本論文所設(shè)計的設(shè)備管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于Web的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一管理功能,并且在資源受限的物聯(lián)網(wǎng)應用場景中減少了響應時間,改善了系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】:物聯(lián)網(wǎng) 設(shè)備管理 REST CoAP 數(shù)據(jù)可視化
【學位授予單位】:北京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.44;TN929.5;TP311.52
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-14
- 1.1 研究背景11-12
- 1.2 研究內(nèi)容12-13
- 1.3 論文結(jié)構(gòu)13-14
- 第二章 相關(guān)技術(shù)14-25
- 2.1 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理相關(guān)技術(shù)14-20
- 2.1.1 REST架構(gòu)風格14-15
- 2.1.2 LWM2M框架15-17
- 2.1.3 CoAP協(xié)議概述17-18
- 2.1.4 CoAP交互模型18-19
- 2.1.5 CoAP與HTTP19-20
- 2.2 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)20-22
- 2.2.1 可視化概述20-21
- 2.2.2 可視化工具21-22
- 2.3 輕量級Java EE平臺22-23
- 2.3.1 輕量級Java EE分層模型22-23
- 2.3.2 SSS框架23
- 2.4 本章小結(jié)23-25
- 第三章 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)的研究及概要設(shè)計25-37
- 3.1 基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的設(shè)備管理系統(tǒng)需求分析25-26
- 3.2 設(shè)備管理系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計26-28
- 3.3 設(shè)備管理系統(tǒng)對象-資源模型概要設(shè)計28
- 3.4 設(shè)備管理系統(tǒng)中間層概要設(shè)計28-34
- 3.4.1 設(shè)備管理功能接口概要設(shè)計29-30
- 3.4.2 設(shè)備管理系統(tǒng)HTTP-CoAP Proxy概要設(shè)計30-31
- 3.4.3 設(shè)備管理系統(tǒng)協(xié)議棧概要設(shè)計31-34
- 3.5 設(shè)備管理系統(tǒng)Web平臺概要設(shè)計34-36
- 3.5.1 Web平臺功能架構(gòu)設(shè)計34-35
- 3.5.2 Web平臺實現(xiàn)架構(gòu)設(shè)計35-36
- 3.6 本章小結(jié)36-37
- 第四章 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)的詳細設(shè)計及實現(xiàn)37-60
- 4.1 設(shè)備管理系統(tǒng)對象-資源模型URI詳細設(shè)計37-38
- 4.2 設(shè)備管理系統(tǒng)管理接口詳細設(shè)計及實現(xiàn)38-42
- 4.2.1 設(shè)備信息獲取接口的實現(xiàn)38-41
- 4.2.2 設(shè)備參數(shù)控制接口的實現(xiàn)41-42
- 4.3 設(shè)備管理系統(tǒng)HTTP-CoAP Proxy的設(shè)計及實現(xiàn)42-46
- 4.3.1 HTTP-CoAP URI映射43
- 4.3.2 HTTP-CoAP Request映射43-45
- 4.3.3 HTTP-CoAP Response映射45-46
- 4.3.4 HTTP-CoAP Proxy的開源實現(xiàn)46
- 4.4 協(xié)議棧可靠控制算法的實現(xiàn)與擴展46-53
- 4.4.1 基本重傳時間控制算法的實現(xiàn)47-49
- 4.4.2 基本可靠控制的擴展49-51
- 4.4.3 擴展算法的實現(xiàn)51-53
- 4.5 設(shè)備管理系統(tǒng)Web平臺詳細設(shè)計及實現(xiàn)53-59
- 4.5.1 登錄認證模塊的實現(xiàn)53-54
- 4.5.2 設(shè)備目錄動態(tài)加載模塊的實現(xiàn)54-55
- 4.5.3 設(shè)備狀態(tài)信息及實時數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊的實現(xiàn)55-56
- 4.5.4 歷史數(shù)據(jù)查詢模塊的實現(xiàn)56-59
- 4.5.5 設(shè)備遠程控制模塊的實現(xiàn)59
- 4.6 本章小結(jié)59-60
- 第五章 系統(tǒng)測試及驗證60-72
- 5.1 測試目標及環(huán)境60-61
- 5.1.1 測試目標60
- 5.1.2 測試環(huán)境60-61
- 5.2 系統(tǒng)功能測試61-67
- 5.2.1 設(shè)備發(fā)現(xiàn)與動態(tài)加載目錄功能測試61-62
- 5.2.2 設(shè)備信息獲取功能測試62-66
- 5.2.3 設(shè)備遠程控制功能測試66-67
- 5.3 系統(tǒng)性能測試67-71
- 5.3.1 響應時間測試67-70
- 5.3.2 測試結(jié)果分析70-71
- 5.4 本章小結(jié)71-72
- 第六章 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 工作總結(jié)72
- 6.2 下一步研究工作72-74
- 參考文獻74-76
- 致謝76-77
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文77
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 劉紫青;程燕;關(guān)聯(lián);桑梓勤;郝俊瑞;;CoAP協(xié)議研究[J];電視技術(shù);2013年07期
2 王志省;許曉兵;;改進的基于SOM的高維數(shù)據(jù)可視化算法[J];計算機工程與應用;2013年17期
3 宋衍;傅騫;;基于受限網(wǎng)絡(luò)應用層協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)應用代理研究與實現(xiàn)[J];計算機應用;2013年11期
4 嚴進軍;;物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與設(shè)備管理[J];中國設(shè)備工程;2011年04期
本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺的設(shè)備管理方法研究與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:357145
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