物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-12-09 15:53
物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,為企業(yè)的發(fā)展、成長(zhǎng)提供了前所未有的機(jī)遇。與此同時(shí),越來越多的企業(yè)或組織為了提高自身競(jìng)爭(zhēng)力,紛紛開始圍繞信息技術(shù)開展業(yè)務(wù)。為了更高效的獲取數(shù)據(jù)并加以利用,需要借助于數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)。發(fā)布/訂閱系統(tǒng)是使分布式系統(tǒng)中的各方以發(fā)布者或訂閱者的身份參與到消息交互活動(dòng)中的中間件系統(tǒng),在分布式系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。 本文分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境應(yīng)用下的需求,采用基于主題的數(shù)據(jù)分發(fā)模型,提出了適用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于MQTT輕量級(jí)協(xié)議實(shí)現(xiàn),完成了服務(wù)器端與客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、服務(wù)器端與客戶端通信過程的實(shí)現(xiàn)。為了適配無線傳感網(wǎng)絡(luò)的低帶寬與不穩(wěn)定性,降低消息傳輸產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量,本文為MQTT消息設(shè)計(jì)了新型主題編碼解碼算法,以提高消息傳輸效率;為了區(qū)分告警信息與環(huán)境數(shù)據(jù),滿足用戶的個(gè)性化需求,本文擴(kuò)展了消息的緊急度并為高緊急度的消息設(shè)計(jì)了優(yōu)先路由算法,使得告警信息能更快地路由給訂閱者;為了減輕系統(tǒng)的路由壓力,本文在主題過濾的基礎(chǔ)上,對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行語(yǔ)義擴(kuò)展,采用消息合法校驗(yàn)機(jī)制,降低了消息的冗余度,提高了系統(tǒng)的效率;對(duì)外提供REST如1接口擴(kuò)展...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究?jī)?nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)技術(shù)和研究概述
2.1 發(fā)布/訂閱模式概述
2.2 MQTT通訊協(xié)議概述
2.2.1 MQTT通訊協(xié)議的特點(diǎn)
2.2.2 MQTT通訊協(xié)議的通信流程
2.3 MQTT通訊協(xié)議的開源項(xiàng)目
2.3.1 開源項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2.3.2 Mosquitto概述
2.3.3 Apache ActiveMQ概述
2.4 Web service
2.4.1 RESTful Web Service
2.5 本章小結(jié)
第三章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)
3.1 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)需求分析
3.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
3.2.2 關(guān)鍵性問題研究及解決
3.3 MQTT消息代理設(shè)計(jì)
3.3.1 MQTT Broker設(shè)計(jì)及主題編碼算法設(shè)計(jì)
3.3.2 Message Broker設(shè)計(jì)及訂閱匹配模型設(shè)計(jì)
3.3.3 消息校驗(yàn)機(jī)制的設(shè)計(jì)
3.4 MQTT消息代理交互接口層設(shè)計(jì)
3.4.1 基于MQTT的接口設(shè)計(jì)
3.4.2 基于REST的Web Service接口擴(kuò)展
3.5 客戶端功能模塊設(shè)計(jì)
3.5.1 訂閱者功能模塊設(shè)計(jì)
3.5.2 發(fā)布者功能模塊設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)服務(wù)器端的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.1 MQTT消息代理實(shí)現(xiàn)
4.1.2 緊急路由算法的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.3 消息校驗(yàn)機(jī)制的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.4 RESTful交互接口的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)
4.2 客戶端功能模塊的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 發(fā)布者功能模塊實(shí)現(xiàn)
4.2.2 訂閱者功能模塊實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景與測(cè)試
5.1 城市供暖系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景
5.2 場(chǎng)景功能性測(cè)試
5.2.1 接口測(cè)試
5.3 性能測(cè)試
5.3.1 吞吐量測(cè)試
5.3.2 主題編碼性能測(cè)試
5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 下一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文情況
本文編號(hào):3871765
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究?jī)?nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)技術(shù)和研究概述
2.1 發(fā)布/訂閱模式概述
2.2 MQTT通訊協(xié)議概述
2.2.1 MQTT通訊協(xié)議的特點(diǎn)
2.2.2 MQTT通訊協(xié)議的通信流程
2.3 MQTT通訊協(xié)議的開源項(xiàng)目
2.3.1 開源項(xiàng)目簡(jiǎn)介
2.3.2 Mosquitto概述
2.3.3 Apache ActiveMQ概述
2.4 Web service
2.4.1 RESTful Web Service
2.5 本章小結(jié)
第三章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)
3.1 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)需求分析
3.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
3.2.2 關(guān)鍵性問題研究及解決
3.3 MQTT消息代理設(shè)計(jì)
3.3.1 MQTT Broker設(shè)計(jì)及主題編碼算法設(shè)計(jì)
3.3.2 Message Broker設(shè)計(jì)及訂閱匹配模型設(shè)計(jì)
3.3.3 消息校驗(yàn)機(jī)制的設(shè)計(jì)
3.4 MQTT消息代理交互接口層設(shè)計(jì)
3.4.1 基于MQTT的接口設(shè)計(jì)
3.4.2 基于REST的Web Service接口擴(kuò)展
3.5 客戶端功能模塊設(shè)計(jì)
3.5.1 訂閱者功能模塊設(shè)計(jì)
3.5.2 發(fā)布者功能模塊設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
第四章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)服務(wù)器端的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.1 MQTT消息代理實(shí)現(xiàn)
4.1.2 緊急路由算法的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.3 消息校驗(yàn)機(jī)制的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.4 RESTful交互接口的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)
4.2 客戶端功能模塊的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 發(fā)布者功能模塊實(shí)現(xiàn)
4.2.2 訂閱者功能模塊實(shí)現(xiàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 輕量級(jí)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景與測(cè)試
5.1 城市供暖系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景
5.2 場(chǎng)景功能性測(cè)試
5.2.1 接口測(cè)試
5.3 性能測(cè)試
5.3.1 吞吐量測(cè)試
5.3.2 主題編碼性能測(cè)試
5.4 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 下一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文情況
本文編號(hào):3871765
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