基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)海量采集數(shù)據(jù)的存儲平臺設計
本文關(guān)鍵詞:基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)海量采集數(shù)據(jù)的存儲平臺設計
更多相關(guān)文章: 公交物聯(lián)網(wǎng) Hadoop 海量日志存儲 分布式視頻轉(zhuǎn)碼
【摘要】:隨著公共交通和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,各類車載信息采集設備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也逐年增長,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲方式已經(jīng)難以支持日益增長的采集數(shù)據(jù)存儲需求。所以如何利用工具將這些數(shù)據(jù)進行高效的存儲和管理是急需解決的問題。在公交系統(tǒng)各類采集數(shù)據(jù)信息中,兩種典型且重要的海量存儲數(shù)據(jù)一個是GPS日志數(shù)據(jù),另一個是視頻數(shù)據(jù)。GPS日志數(shù)據(jù)用于分析公交調(diào)度和公交線路優(yōu)化,需要實現(xiàn)對日志數(shù)據(jù)的分布式壓縮存儲并且支持以時間和空間范圍為條件的高效查詢操作;公交監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)具有來源復雜,格式混亂的特點,為了實現(xiàn)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理存儲,需要對視頻文件進行分布式轉(zhuǎn)碼,然后壓縮存儲;谝陨洗鎯π枨,本文提出使用Hadoop實現(xiàn)公交物聯(lián)網(wǎng)海量采集數(shù)據(jù)存儲,通過Hadoop的HDFS分布式數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和MapReduce分布式計算技術(shù),解決公交物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的高效存儲和管理問題。本文研究Hadoop的技術(shù)架構(gòu)特點,并分析總結(jié)了公交物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)GPS日志和視頻數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲特點,設計基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)海量采集數(shù)據(jù)的分布式存儲方案。根據(jù)GPS日志數(shù)據(jù)的分布式壓縮存儲和以時間、空間為條件的高效查詢需求,設計實現(xiàn)了基于Hadoop的GPS日志數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)時間和GPS位置信息對日志數(shù)據(jù)實行時間-空間分層劃分,并根據(jù)節(jié)點性能動態(tài)選擇數(shù)據(jù)存儲節(jié)點,然后壓縮存儲于HDFS。最后通過實驗數(shù)據(jù)證明該系統(tǒng)在優(yōu)化存儲效率的同時支持更高效的數(shù)據(jù)查詢,能有效的提高日志文件的寫入和存儲效率。針對車載監(jiān)控視頻存儲空間占用大和視頻格式復雜多樣的問題,設計并實現(xiàn)了基于Hadoop的分布式視頻存儲轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用MapReduce和FFMPEG相結(jié)合的視頻處理技術(shù)實現(xiàn)視頻文件的分布式轉(zhuǎn)碼;利用LZO壓縮技術(shù)實現(xiàn)對視頻文件的高壓縮存儲。最終實驗結(jié)果證實該視頻存儲系統(tǒng)可以極大地提高轉(zhuǎn)碼效率,適合處理和存儲公交物聯(lián)網(wǎng)視頻采集數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:公交物聯(lián)網(wǎng) Hadoop 海量日志存儲 分布式視頻轉(zhuǎn)碼
【學位授予單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U495;TP391.44;TN929.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 研究背景10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 大數(shù)據(jù)應用于智能公交技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 Hadoop的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 論文內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)14
- 1.4 課題來源14-16
- 第2章 Hadoop海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)16-22
- 2.1 Hadoop關(guān)鍵技術(shù)16-20
- 2.1.1 HDFS分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)16-18
- 2.1.2 MapReduce分布式處理技術(shù)18-20
- 2.2 基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)海量采集數(shù)據(jù)存儲平臺難點20
- 2.2.1 海量GPS日志數(shù)據(jù)讀寫性能問題20
- 2.2.2 海量視頻文件的轉(zhuǎn)碼效率問題20
- 2.3 本章小結(jié)20-22
- 第3章 公交物聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)22-30
- 3.1 數(shù)據(jù)采集層23-25
- 3.2 業(yè)務處理層25-26
- 3.3 Hadoop平臺層26-29
- 3.3.1 Hadoop日志存儲管理系統(tǒng)26-27
- 3.3.2 Hadoop視頻存儲轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)27-29
- 3.4 本章小結(jié)29-30
- 第4章 基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)GPS日志存儲管理系統(tǒng)30-54
- 4.1 總體設計30-32
- 4.2 存儲映射模塊32-38
- 4.2.1 數(shù)據(jù)存儲模型32-33
- 4.2.2 存儲層次劃分33-36
- 4.2.3 文件存儲結(jié)構(gòu)36-38
- 4.3 元數(shù)據(jù)管理模塊38-39
- 4.4 Hive數(shù)據(jù)加載模塊39-41
- 4.5 查詢處理模塊41-43
- 4.5.1 自定義Input Format41
- 4.5.2 Hive數(shù)據(jù)查詢41-42
- 4.5.3 查詢結(jié)果分析42-43
- 4.6 節(jié)點存儲管理模塊43-46
- 4.6.1 節(jié)點性能評估方法43-44
- 4.6.2 存儲節(jié)點選擇方法44-46
- 4.6.3 小文件塊處理46
- 4.7 實驗與系統(tǒng)評估46-53
- 4.7.1 實驗環(huán)境與測試數(shù)據(jù)46-48
- 4.7.2 實驗結(jié)果與系統(tǒng)評估48-53
- 4.8 本章小結(jié)53-54
- 第5章 基于Hadoop的公交物聯(lián)網(wǎng)分布式視頻存儲轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)54-76
- 5.1 總體設計54-55
- 5.2 視頻文件傳輸與存儲55-57
- 5.3 分布式視頻轉(zhuǎn)碼處理過程57-62
- 5.3.1 Map階段59-61
- 5.3.2 Reduce階段61-62
- 5.4 FFmpeg視頻處理62-67
- 5.4.1 FFmpeg視頻切割63-64
- 5.4.2 FFmpeg視頻轉(zhuǎn)碼64-67
- 5.4.3 FFmpeg視頻合并67
- 5.5 HDFS視頻文件操作67-70
- 5.5.1 節(jié)點間視頻文件傳輸67-68
- 5.5.2 視頻文件壓縮68-69
- 5.5.3 視頻文件訪問69-70
- 5.6 實驗與系統(tǒng)評估70-75
- 5.6.1 實驗環(huán)境與測試數(shù)據(jù)70-72
- 5.6.2 實驗結(jié)果與系統(tǒng)評估72-75
- 5.7 本章小結(jié)75-76
- 結(jié)論76-78
- 參考文獻78-82
- 攻讀碩士學位期間所取得的學術(shù)成果82-84
- 致謝84
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,本文編號:557556
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