面向物联网系统M2M云平台的设计与实现

发布时间：2020-03-23 07:43

【摘要】：随着信息技术的飞速发展,物联网、大数据、云计算成为传统行业进行升级换代、增加增值服务、提高产品竞争力的必由之路,而云平台为传统行业向物联网领域的跨入提供了技术支撑。本文结合景观照明行业的特点开发了一个面向物联网应用的M2M云平台,实现物联网系统设备接入及统一管理、设备远程通信、数据存储及处理、多设备松耦合通信等功能,为物联网应用提供良好的借鉴。本文的主要研究内容如下:(1)结合物联网系统的特点,确定物联网云平台的需求,完成云平台中关键技术的分析和选型。同时,按功能模块将云平台划分为应用业务区、通信网关区、数据分析区和数据存储区,并确定各分区之间的关联关系。(2)针对不同物联网行业中用户端及设备端编程语言、系统平台各异的问题,采用基于REST风格的轻量级Web服务实现跨平台终端接入。确定用户和设备之间的操作权限及从属关系,设计用户与设备注册、绑定及授权过程的REST API,并完成相关业务逻辑的接口函数编程,实现物联网系统终端之间灵活的绑定和授权机制。(3)为满足物联网系统中端与端之间复杂的通信需求,考虑到大量嵌入式设备存储、计算及网络资源受限,采用基于主题发布/订阅的轻量级MQTT通信协议实现端与端之间的即时通信。并针对主题表达能力较弱的问题,提出主题与内容相结合的发布/订阅模型,利用匹配算法将发布方消息内容与订阅方约束条件进行匹配,实现多设备之间的松耦合通信。(4)完成物联网系统中不同传感设备产生的异构数据的采集,设计数据点存储规则对异构数据进行分析和存储,并利用生产者-消费者模型对数据处理过程进行性能优化;同时采用基于where-limit的分页查询方法,实现对历史数据的高效查询。在此基础上,结合景观照明监控系统需求,搭建了一套测试平台,对云平台中的终端绑定及授权、M2M终端通信、多设备松耦合通信、基于规则的传感数据存储、历史数据查询等功能以及云平台数据处理性能进行测试。结果表明,物联网M2M云平台能够实现跨平台终端接入与即时通信、异构数据处理及存储等功能,扩展性强、处理性能较高,具有应用和参考价值。
【图文】：

实物,测试系统

测试系统实物图

测试图,用户信息管理,测试图,产品信息管理

d) 用户集合d) User collection图 5-3 用户信息管理测试图Fig 5-3 Test chart of user information management（2）产品信息管理
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.44;TN929.5;TP393.09

【参考文献】