远程环境检测数据中心设计

发布时间：2017-07-08 13:00

  本文关键词：远程环境检测数据中心设计

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【摘要】：以湿地保护呼伦湖流域生态环境综合信息采集及共享云计算平台建设项目为研究背景，针对环境监测数据大流量、大并发量的问题，采用物联网技术架构，搭建了一个基于LNMP(Linux+Nginx+MongoDB+PHP)环境的海量环境监测数数据传输、存储与共享平台,实现了对呼伦湖流域水、土、气象、生物的监测及大风预警。系统为公众提供了一个呼伦湖环境信息浏览的网站，为科研机构和第三方提供了呼伦湖环境数据访问接口。 论文对基于物联网架构的环境共享平台整体设计做了详细介绍。分析了基于CoAP协议的远程环境系统数据接入层设计，阐述了CoAP协议的结构、通信模式、实现原理，并基于Go语言实现了CoAP服务器端协议，采用JSON作为协议的有效数据载荷部分，完成了环境数据的远程采集并给出了测试结果。论文深入研究了基于物联网的远程环境监测系统应用层设计，面对大量并发、大量冗余的海量环境数据，采用非关系数据库MongoDB设计了环境数据库，解决海量数据存储和访问效率问题。基于beego框架创建了RESTful API，为科研机构提供数据访问接口，给出了beego的执行逻辑，RESTfulAPI的URL设计，并通过CURL工具，，在控制台完成了测试，实现了数据的存储与查询。设计了呼伦湖环境数据采集网站子系统，编写Web网页查询界面，实现了环境数据的表格查询以及历史数据曲线查询。文章分析了MQTT协议的特点、格式，针对呼伦湖大风预警等报警服务，通过MQTT协议了实现在不同控制台之间推送服务。 论文对远程环境监测数据中心的服务器部署进行了介绍，基于Go语言完成了远程环境监测数据中心设计，实现了呼伦湖流域生态环境信息采集及共享平台的搭建。实验结果证明了本文研究的呼伦湖环境监测数据中心方案的可行性，具有广阔的应用前景。
【关键词】：物联网 CoAP MongDB beego框架 RESTful API MQTT
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP308;TP274
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 环境监测国内外研究现状8-11
• 1.1.1 国外环境监测研究现状8-9
• 1.1.2 国内环境监测研究现状9-10
• 1.1.3 呼伦湖流域生态环境信息监测信息化建设现状10-11
• 1.2 课题研究背景及研究意义11-13
• 1.2.1 课题研究背景11-12
• 1.2.2 物联网在环境监测系统中的应用12
• 1.2.3 课题研究的意义12-13
• 1.3 论文研究内容13-14
• 1.4 各章节主要内容14-16
• 2 呼伦湖环境监测系统设计方案16-23
• 2.1 远程环境监测系统整体设计方案16-19
• 2.2 基于物联网技术实现呼伦湖环境数据采集19-22
• 2.2.1 呼伦湖环境监测系统物联网架构20-21
• 2.2.2 物联网网关21
• 2.2.3 基于物联网的传感器网络服务技术架构21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 基于 CoAP 协议的远程环境数据接入层设计23-33
• 3.1 CoAP 网关23-27
• 3.1.1 CoAP 轻量级应用层协议23-24
• 3.1.2 CoAP 协议结构24-26
• 3.1.3 CoAP 通信模式26-27
• 3.2 CoAP 协议的实现27-32
• 3.2.1 CoAP 协议实现原理29-30
• 3.2.2 CoAP 协议测试30-31
• 3.2.3 JSON 数据格式31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 基于物联网的远程环境监测系统应用层设计33-51
• 4.1 远程环境监测系统数据库设计33-43
• 4.1.1 SQL 与 NoSQL 做环境监测系统数据库的对比33-35
• 4.1.2 非关系型数据库 MongDB35-37
• 4.1.3 基于 beego 框架的环境监测数据接口设计37-40
• 4.1.4 RESTful API 的 url 设计40-43
• 4.2 呼伦湖环境数据采集网站子系统设计43-47
• 4.2.1 数据中心网页设计44
• 4.2.2 远程环境监测系统数据中心前端界面设计44-47
• 4.3 环境数据移动客户端推送47-49
• 4.3.1 MQTT 协议47
• 4.3.2 MQTT 协议的特点47-48
• 4.3.3 MQTT 消息格式48-49
• 4.4 MQTT 推送服务器端的实现49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 5 基于物联网的远程环境监测数据中心的部署51-56
• 5.1 LNMP 系统环境搭建51-54
• 5.2 Go 语言54-55
• 5.3 系统实现55
• 5.4 本章小结55-56
• 总结56-57
• 参考文献57-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

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本文编号：534611