基于REST架构风格的电机制造物联网系统

发布时间：2017-08-23 03:03

  本文关键词：基于REST架构风格的电机制造物联网系统

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【摘要】：随着智能硬件、传感网络、无线通信等技术的不断发展,推动了物联网技术在工业制造领域的应用。电机制造业生产工序繁多,生产管理复杂,同时对制造过程中生产实时状态及产品寿命周期等的实时监控能力弱,造成了系统信息管理与实时生产信息的更新之间存在着断层。将物联网引入到电机制造过程,实现电机制造企业生产制造的实时监控及全方位管理,有助于解决电机制造企业管理与控制的断层。本文研究物联网系统在电机制造过程与信息管理上的综合应用以及REST风格对传统电机制造物联网软件架构上的优化。主要工作以及取得的研究成果包括以下几个方面:(1)提出了电机制造物联网系统解决方案,利用传感节点构建传感网络,采集企业的实时生产数据;构建物联网服务平台,完成实时数据的分析整合与信息管理,弥补电机制造企业准确掌握实时生产状态与复杂生产管理的断层、有助于优化企业生产决策。(2)针对传统SOA架构自定义服务契约以及契约语义不统一导致的问题,应用REST架构实现软件构建,将生产过程涉及的事物抽象成资源,利用资源可寻址性、通信无状态性约束设计统一接口。解决了SOA架构存在的接口异构、系统应用间信息彼此孤立,以及因契约语义不统一导致接口爆发式增长带来系统复杂度高等问题。(3)针对传统物联网系统因服务平台接口异构,传感设备无统一标准导致的传感数据接入异构问题,提出了两种基于REST风格的传感数据接入方案,适配多种传感节点,对异构数据进行解析、抽象建模,通过REST统一接口屏蔽服务平台接口异构;并完成了通过服务平台统一动态管理传感节点的解决方案。(4)利用Django与Django REST Framework框架对系统进行了积木式搭建,实现了组件可插拔式的服务平台、统一接口,完成了高扩展、低耦合的系统实现。并通过将电机制造物联网系统部署到嵊州迪贝电气投入电机制造实际生产,完成了从传感数据采集、服务平台数据整合与生产实时状态展示的验证。
【关键词】：REST 物联网 电机制造 传感节点
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM305;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 主要的研究内容14
• 1.4 本文结构安排14-16
• 第2章 电机制造物联网与REST架构风格16-23
• 2.1 总体结构16-18
• 2.1.1 感知设备层17
• 2.1.2 网络接入层17-18
• 2.1.3 服务平台层18
• 2.1.4 企业应用层18
• 2.2 REST架构风格18-20
• 2.3 REST架构风格相较于RPC架构风格的优势20-22
• 2.4 REST与电机制造物联网22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 电机制造物联网服务平台的设计23-36
• 3.1 针对实际需求的业务设计23-27
• 3.2 服务平台的总体设计27-30
• 3.3 物联网的统一接口设计30-35
• 3.3.1 针对传统物联网接口的设计优化30-32
• 3.3.2 REST风格统一接口的详细设计32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 感知数据接入的设计与实现36-52
• 4.1 传感设备的优化方针与目标36-37
• 4.2 传感数据通过智能网关接入REST风格服务平台37-47
• 4.2.1 经过网关的接入方式37-38
• 4.2.2 异构传感器接入的模型38-41
• 4.2.3 智能网关的设计与实现41-46
• 4.2.4 传感数据抽象建模46-47
• 4.3 支持REST API的传感节点接入服务平台47-50
• 4.4 传感数据接入方式的选择50
• 4.5 本章小结50-52
• 第5章 基于REST架构风格的电机制造物联网的实现52-63
• 5.1 系统实现概述52-55
• 5.1.1 Django与Django REST Framework52-54
• 5.1.2 系统的整体架构及项目的组织方式54-55
• 5.2 REST API的实现55-56
• 5.3 服务平台的实现56-59
• 5.3.1 服务平台模块实现56-57
• 5.3.2 设备管理模块57-58
• 5.3.3 利用可插拔式模块进行扩展58-59
• 5.4 系统实物展示59-61
• 5.5 本章小结61-63
• 第6章 结论与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 附录68-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果72

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本文编号：722576