模块化构建物联网系统
发布时间：2021-04-12 22:22
物联网三层体系架构已被提出很多年,随着物联网系统的不断发展,物联网应用越来越多,应用场景也更加复杂。以传统三层架构构建的物联网系统,结构复杂专业性强,系统难以通用,一旦构建完成功能很难进行扩展。厂商标准不同,存在重复构建,数据难以共享等问题。而人工智能、大数据等领域的蓬勃发展,也给物联网系统带来了更多的挑战,其海量的数据和复杂的数据处理,是传统物联网系统难以驾驭的。本文提出了一个新的物联网分析角度,即以数据的角度分析物联网系统,抛弃了传统的三层架构体系,将物联网系统分为数据采集、数据处理、数据服务三个部分,结合互联网技术,对三个部分进行了详细的阐述。以此分析为基础,论文提出了模块化的物联网系统构建方法,以实现系统通用性、扩展性、复用性以及构建简单灵活的设计目标。为了实现本文所述的构建方法,论文运用软件架构设计思想,设计并实现了一套物联网数据采集处理框架。该框架以数据采集和数据处理为目标,融合了模块化的设计思想,将传感器与数据处理功能抽象为节点和模块,设计并实现了一个树状模型,用来表示节点连接的拓扑结构,基于Netty和进程间管道通信分别实现了网络通道与数据通道,以服务的方式为物联网应用...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C/S模型
图1.1 C/S 模型的特点十分明显，那就是每一端都需要专用软件配合。一方率高，Client端可以有效分担Server端的数据处理负担，提高一端都需要专用软件才能工作，系统扩展性比较差，同时增网技术的高速发展，融合了互联网技术的物联网系统展现出，从 C/S 模型逐渐发展到了 B/S(Browser/Server)模型，如图 Client 端，通过 Web 服务访问 Server 端的数据。用户不需览器就能获取到物联网服务，同时利用广泛接入的互联网传通信线路，大大降低了系统成本。
务端连接方式也不尽相同，如何管理这些连接是物联网系统的一大难点。同时，多种多样的传感器带来了多种多样的数据，如何快速无误地处理这些数据是服务器值得关注的重点。应用 B/S 模型的物联网系统虽然提高了系统扩展性，但是仍然面临着系统利用率不高，数据难以共享的问题。现实中往往一个应用对应一套物联网系统，物联网系统构建没有统一标准，不同物联网服务提供商坚持各自的标准，数据难以共享，开发难度高，系统灵活性差，很难进行扩展。针对上述问题，一些厂商提出了基于云计算的物联网平台，传感器数据接入云端，同时可以在云端进行数据处理。以目前世界占有率第一的亚马逊云（AWS）为例[8]，亚马逊物联网云（AWSIoT）是一个托管的云计算平台，用户可以将传感器接入平台中，随时随地通过网络进行连接。亚马逊物联网云可以支持数十亿的设备接入以及数万亿条消息处理，并将这些消息安全可靠地路由至其他连接平台的终端节点以及其它设备，应用程序可以随时跟踪所有设备并与其通信。亚马逊物联网云还可以通过内置的其他服务来构建物联网应用，在云端对数据进行分析与处理。AWS IoT 的架构如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab与Java混合编程的算法复用模型及实现[J]. 周涛. 计算机应用. 2017(S2)
[2]基于云计算和物联网的网络大数据技术研究[J]. 姜迪清,张丽娜. 计算机测量与控制. 2017(11)
[3]基于支持向量机的车辆行为分析方法研究[J]. 杨洁,闫清东,梅向辉. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]一种提高视频车速检测精度的算法分析和实现[J]. 孙宁,张重德. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(12)
[5]C/S到B/S模式转换的技术研究[J]. 查修齐,吴荣泉,高元钧. 计算机工程. 2014(01)
[6]使用Spring Security开发安全的Java程序[J]. 梁云娟. 河南师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
[7]面向物联网海量传感器采样数据管理的数据库集群系统框架[J]. 丁治明,高需. 计算机学报. 2012(06)
[8]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[9]J2EE轻量级框架的研究与应用[J]. 王雪,杨进. 计算机工程与设计. 2008(14)
[10]基于MVC模式的Java Web应用设计[J]. 张黎明,龚琪琳. 计算机与现代化. 2007(02)
博士论文
[1]基于Web的物联网体系结构和感知域关键技术研究[D]. 马德新.北京邮电大学 2014
硕士论文
[1]物联网传感器数据处理平台的设计与实现[D]. 葛丹.南京邮电大学 2016
[2]基于SOA的物联网智慧服务系统的设计与实现[D]. 陈杨.南京邮电大学 2016
[3]基于SpringMVC和MyBatis框架的理财规划系统的设计与实现[D]. 武志强.北京交通大学 2016
[4]基于SpringMVC和MyBatis框架的炒股比赛系统的设计与实现[D]. 吴婉楠.南京大学 2016
[5]Java Web架构中数据库优化模式的研究与实现[D]. 赵利庆.北京邮电大学 2015
[6]基于Netty的高可服务消息中间件的研究与实现[D]. 崔晓旻.电子科技大学 2014
本文编号：3134081
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C/S模型
图1.1 C/S 模型的特点十分明显，那就是每一端都需要专用软件配合。一方率高，Client端可以有效分担Server端的数据处理负担，提高一端都需要专用软件才能工作，系统扩展性比较差，同时增网技术的高速发展，融合了互联网技术的物联网系统展现出，从 C/S 模型逐渐发展到了 B/S(Browser/Server)模型，如图 Client 端，通过 Web 服务访问 Server 端的数据。用户不需览器就能获取到物联网服务，同时利用广泛接入的互联网传通信线路，大大降低了系统成本。
务端连接方式也不尽相同，如何管理这些连接是物联网系统的一大难点。同时，多种多样的传感器带来了多种多样的数据，如何快速无误地处理这些数据是服务器值得关注的重点。应用 B/S 模型的物联网系统虽然提高了系统扩展性，但是仍然面临着系统利用率不高，数据难以共享的问题。现实中往往一个应用对应一套物联网系统，物联网系统构建没有统一标准，不同物联网服务提供商坚持各自的标准，数据难以共享，开发难度高，系统灵活性差，很难进行扩展。针对上述问题，一些厂商提出了基于云计算的物联网平台，传感器数据接入云端，同时可以在云端进行数据处理。以目前世界占有率第一的亚马逊云（AWS）为例[8]，亚马逊物联网云（AWSIoT）是一个托管的云计算平台，用户可以将传感器接入平台中，随时随地通过网络进行连接。亚马逊物联网云可以支持数十亿的设备接入以及数万亿条消息处理，并将这些消息安全可靠地路由至其他连接平台的终端节点以及其它设备，应用程序可以随时跟踪所有设备并与其通信。亚马逊物联网云还可以通过内置的其他服务来构建物联网应用，在云端对数据进行分析与处理。AWS IoT 的架构如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab与Java混合编程的算法复用模型及实现[J]. 周涛. 计算机应用. 2017(S2)
[2]基于云计算和物联网的网络大数据技术研究[J]. 姜迪清,张丽娜. 计算机测量与控制. 2017(11)
[3]基于支持向量机的车辆行为分析方法研究[J]. 杨洁,闫清东,梅向辉. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]一种提高视频车速检测精度的算法分析和实现[J]. 孙宁,张重德. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(12)
[5]C/S到B/S模式转换的技术研究[J]. 查修齐,吴荣泉,高元钧. 计算机工程. 2014(01)
[6]使用Spring Security开发安全的Java程序[J]. 梁云娟. 河南师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
[7]面向物联网海量传感器采样数据管理的数据库集群系统框架[J]. 丁治明,高需. 计算机学报. 2012(06)
[8]物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 孙其博,刘杰,黎羴,范春晓,孙娟娟. 北京邮电大学学报. 2010(03)
[9]J2EE轻量级框架的研究与应用[J]. 王雪,杨进. 计算机工程与设计. 2008(14)
[10]基于MVC模式的Java Web应用设计[J]. 张黎明,龚琪琳. 计算机与现代化. 2007(02)
博士论文
[1]基于Web的物联网体系结构和感知域关键技术研究[D]. 马德新.北京邮电大学 2014
硕士论文
[1]物联网传感器数据处理平台的设计与实现[D]. 葛丹.南京邮电大学 2016
[2]基于SOA的物联网智慧服务系统的设计与实现[D]. 陈杨.南京邮电大学 2016
[3]基于SpringMVC和MyBatis框架的理财规划系统的设计与实现[D]. 武志强.北京交通大学 2016
[4]基于SpringMVC和MyBatis框架的炒股比赛系统的设计与实现[D]. 吴婉楠.南京大学 2016
[5]Java Web架构中数据库优化模式的研究与实现[D]. 赵利庆.北京邮电大学 2015
[6]基于Netty的高可服务消息中间件的研究与实现[D]. 崔晓旻.电子科技大学 2014
本文编号：3134081
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3134081.html
