面向物联网的数据服务技术研究与设计

发布时间：2017-05-13 00:00

  本文关键词：面向物联网的数据服务技术研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数据服务是物联网中最基础、最重要的功能之一。利用物联网，人们可以随时随地地获取人或物体的状态数据，并根据这些数据做出相应的决策。然而，由于感知设备种类繁多，物联网的数据服务存在数据采集量大、类型不确定、呈现方式多样、处理与分析困难等难题。针对这些难题，本文研究并给出了一种面向物联网的数据服务总体架构，提出一种数据完整性传输方案；设计了面向物联网的数据服务技术中的多线程调度策略；提出了一种新型的数据处理算法和基于时间快速排序的分层数据存储结构，使得各种类型的物联网感知设备采集到的数据都可以及时得到相应的处理和分类存储，有效地提升了物联网的数据服务性能。本文的研究工作将为物联网中数据服务技术的进一步研究打下基础。本文研究的主要贡献和创新点如下： 1.给出了面向物联网的数据服务总体架构，分析了数据服务技术的总体架构在物联网中的应用需求，运用此架构能够增强整个物联网系统的实时性、稳定性、可维护性等。 2.设计了面向物联网的数据服务技术中的多线程调度策略，并结合状态机机制，采用混合调度策略来提高系统的实时性。提出了一个多线程调度和状态机机制混合调度策略的基本思想，根据马尔科夫决策模型对主从站模型中的各种状态进行描述，分析各种状态的转移概率。在混合调度策略方面，，先根据多线程调度选出首要执行的线程，然后由选中的执行线程执行具体的状态机选择调度，这样减少了在以后线程选取调度时间，提高调度效率。 3.提出了一种新型的数据处理算法和基于时间快速排序的分层数据存储结构，设计实现了基于时间快速排序改进算法的数据存储系统。实现了存储设备的数据存储，采用二级分层目录的形式，针对不同的数据进行分类存储，以动态时间来命名存储数据的文件名，方便数据查找。本系统不仅功能齐全，而且存取速度快，方便简单，成本低等特点。 最后，给出了地铁车载系统中数据服务技术的应用情况，分析了调度时间。从应用效果来看，采用混合调度策略的实时性相比较其它调度策略有了很大的提升，在数据存储方面，能够非常直观的查看和分析数据。
【关键词】：物联网 数据服务 多线程调度 数据存储 地铁车载系统
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TN929.5;TP333
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本课题研究内容和创新点13-14
• 1.4 论文章节安排14-15
• 第二章 面向物联网的数据服务总体架构研究15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 数据服务技术的特点与要求分析15-16
• 2.3 数据服务技术总体架构16-17
• 2.4 数据服务技术功能设计17-22
• 2.4.1 数据实时处理17-18
• 2.4.2 数据完整性传输18-21
• 2.4.3 数据存储21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 数据处理中多线程调度算法研究23-40
• 3.1 引言23
• 3.2 传统的多线程调度算法23-28
• 3.2.1 先到先服务调度23-24
• 3.2.2 基于时间片轮转的调度24-25
• 3.2.3 基于优先级的调度25-26
• 3.2.4 基于 RMS 算法调度26-28
• 3.3 一种混合调度机制28-39
• 3.3.1 基本思想28
• 3.3.2 混合调度总体框架28-29
• 3.3.3 混合调度中的 EDF 算法调度29-32
• 3.3.4 混合调度中状态机机制32-38
• 3.3.5 混合调度的实现38-39
• 3.4 小结39-40
• 第四章 基于时间排序的分层数据存储服务研究40-59
• 4.1 引言40
• 4.2 数据存储服务体系结构40-45
• 4.2.1 数据存储服务整体体系结构40-41
• 4.2.2 数据流向分析41-42
• 4.2.3 数据分层存储42-45
• 4.3 时间快速排序改进算法45-49
• 4.3.1 传统的快速排序算法46-47
• 4.3.2 改进的快速排序47-48
• 4.3.3 实验结果分析48-49
• 4.4 API 层模块设计49-58
• 4.4.1 初始化50-53
• 4.4.2 存储设备所剩空间53-54
• 4.4.3 覆盖文件54
• 4.4.4 获取目录中已有文件数目54-55
• 4.4.5 排序文件55-56
• 4.4.6 文件读写操作56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 数据服务技术在地铁车载系统中的应用59-68
• 5.1 引言59
• 5.2 地铁车载物联网系统59-63
• 5.2.1 地铁车载物联网系统59-60
• 5.2.2 车载系统中的状态转换60-62
• 5.2.3 状态转移描述62-63
• 5.3 结果分析63-67
• 5.3.1 客室模块的多线程调度63-65
• 5.3.2 数据存储服务在地铁车载系统中的应用65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士期间成果75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙铁强,闫兴龙;数据采集及基于GSM网络的数据无线传输[J];电测与仪表;2004年12期

2 王志平,熊光泽;实时调度算法研究[J];电子科技大学学报;2000年02期

3 仓青怀;;地铁广播系统的集成应用[J];都市快轨交通;2010年01期

4 黄仁;李建章;程平;;基于RM与EDF的实时混合调度算法研究[J];电子技术应用;2010年12期

5 王济勇,林涛,王金东,韩光洁,赵海;EDF调度算法抢占行为的研究及其改进[J];电子学报;2004年01期

6 吕瑞明;;地铁综合监控中广播系统的设计[J];城市轨道交通研究;2012年04期

7 李晓锋;宋锐;曾小宝;;有限状态机在嵌入式系统中的实现及应用[J];广西轻工业;2008年04期

8 侯琛;赵千川;冯浩然;张浩;李海涛;;一种物联网智能数据采集系统的研究与实现[J];电子测量技术;2014年05期

9 吕盛林;林子杰;陈立定;;基于ARM9的无线环境监控系统的实现[J];信息技术;2009年12期

10 黄明;彭苏萍;张丽娟;吴观茂;李刚;;GIS、SMS/GPRS的环境监测系统设计与实现[J];哈尔滨工程大学学报;2008年07期

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1 杨正益;制造物联海量实时数据处理方法研究[D];重庆大学;2012年

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本文编号：361097