物联网平台系统的设计与实现
发布时间：2023-09-21 20:06
目前,随着物联网领域技术的快速发展,不同需求的物联网平台应运而生,物联网技术对人类的生产及生活方法的影响越来越大,使得物联网平台的建设逐渐成为当前热点课题。因此本课题通过设计了一套农业物联网平台,实现农业物联网的远程采集、远程控制、数据可视化、智能化处理等功能。同时,本文所搭建的多功能一体化农业物联网平台,是通过基于高并发架构,采用较为新颖的软件开发框架,结合多种开源技术,并改进数据存储方式,来应对物联网设备数量呈指数型上涨趋势,并满足物联网平台支持大量网络连接的需求,以及有效避免数据持久化效率低下的问题。本文首先对物联网平台的架构与技术路线进行分析,根据功能将整个平台系统分为物联网数据接入服务器、应用服务器和数据库服务器,分别对其进行设计,降低平台系统的耦合性。然后,依据设计内容分别进行实现:物联网数据接入服务器采用Netty高性能NIO框架搭建,并基于自定义的通信协议,实现与物联网设备的高并发网络连接,完成物联网设备的数据采集、设备控制、定时任务及自动决策等功能;应用服务器分为提供后端服务接口的后端服务集群和监控管理服务集群的后端服务治理,总体采用微服务架构搭建,后端服务集群单体服...
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 物联网平台的发展现状
1.2.2 农业物联网发展现状
1.3 论文主要工作
1.4 论文组织结构
第2章 相关技术介绍
2.1 异步事件驱动Netty框架
2.2 SpringBoot概述
2.3 SpringCloud微服务架构
2.4 数据库与持久层框架
2.5 消息中间件
2.6 分布式文件系统HDFS
2.7 本章小结
第3章 农业物联网平台系统的设计与分析
3.1 农业物联网平台的需求分析
3.1.1 功能性需求分析
3.1.2 非功能性需求
3.2 农业物联网平台的架构分析
3.2.1 应用服务器的分析
3.2.2 数据库服务器的分析
3.2.3 物联网数据接入服务器的分析
3.3 平台系统整体架构的设计
3.4 应用服务器的设计
3.4.1 后端服务集群的设计
3.4.2 后端服务治理的设计
3.5 物联网数据接入服务器的设计
3.5.1 功能性设计
3.5.2 高并发设计
3.5.3 基于AES算法的安全传输设计
3.6 物联网平台高可用数据库服务器的设计
3.6.1 数据库的架构与读写设计
3.6.2 数据库表设计
3.7 本章小结
第4章 农业物联网平台系统的实现
4.1 搭建高可用主从架构数据库集群
4.1.1 双主多从的配置与实现
4.1.2 基于MySQL主/从模型的高可用实现
4.2 应用服务器后端服务集群的实现
4.2.1 用户管理服务
4.2.2 角色管理服务
4.2.3 地块管理服务
4.2.4 数据分析服务
4.2.5 消息管理服务
4.2.6 设备管理服务
4.2.7 策略管理服务
4.2.8 资料管理服务
4.3 应用服务器系统服务治理的实现
4.3.1 高可用Nacos注册与配置服务中心
4.3.2 Api网关
4.3.3 基于Oauth2的认证服务器实现
4.3.4 系统服务的熔断、降级与限流
4.4 物联网数据接入服务器的实现
4.4.1 高并发架构的实现
4.4.2 功能性实现
4.4.3 基于AES算法的数据安全传输实现
4.5 本章小结
第5章 农业物联网平台的系统测试
5.1 系统测试环境与工具
5.1.1 测试环境搭建
5.1.2 测试工具
5.2 功能测试
5.2.1 应用服务器的功能测试
5.2.2 系统服务治理功能测试
5.2.3 物联网数据接入服务器功能测试
5.3 性能测试
5.3.1 应用服务器的高可用测试
5.3.2 物联网数据接入服务器的高并发测试
5.3.3 基于消息中间件的数据持久化性能测试
5.3.4 物联网平台的可伸缩性分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
学位论文答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3848306
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 物联网平台的发展现状
1.2.2 农业物联网发展现状
1.3 论文主要工作
1.4 论文组织结构
第2章 相关技术介绍
2.1 异步事件驱动Netty框架
2.2 SpringBoot概述
2.3 SpringCloud微服务架构
2.4 数据库与持久层框架
2.5 消息中间件
2.6 分布式文件系统HDFS
2.7 本章小结
第3章 农业物联网平台系统的设计与分析
3.1 农业物联网平台的需求分析
3.1.1 功能性需求分析
3.1.2 非功能性需求
3.2 农业物联网平台的架构分析
3.2.1 应用服务器的分析
3.2.2 数据库服务器的分析
3.2.3 物联网数据接入服务器的分析
3.3 平台系统整体架构的设计
3.4 应用服务器的设计
3.4.1 后端服务集群的设计
3.4.2 后端服务治理的设计
3.5 物联网数据接入服务器的设计
3.5.1 功能性设计
3.5.2 高并发设计
3.5.3 基于AES算法的安全传输设计
3.6 物联网平台高可用数据库服务器的设计
3.6.1 数据库的架构与读写设计
3.6.2 数据库表设计
3.7 本章小结
第4章 农业物联网平台系统的实现
4.1 搭建高可用主从架构数据库集群
4.1.1 双主多从的配置与实现
4.1.2 基于MySQL主/从模型的高可用实现
4.2 应用服务器后端服务集群的实现
4.2.1 用户管理服务
4.2.2 角色管理服务
4.2.3 地块管理服务
4.2.4 数据分析服务
4.2.5 消息管理服务
4.2.6 设备管理服务
4.2.7 策略管理服务
4.2.8 资料管理服务
4.3 应用服务器系统服务治理的实现
4.3.1 高可用Nacos注册与配置服务中心
4.3.2 Api网关
4.3.3 基于Oauth2的认证服务器实现
4.3.4 系统服务的熔断、降级与限流
4.4 物联网数据接入服务器的实现
4.4.1 高并发架构的实现
4.4.2 功能性实现
4.4.3 基于AES算法的数据安全传输实现
4.5 本章小结
第5章 农业物联网平台的系统测试
5.1 系统测试环境与工具
5.1.1 测试环境搭建
5.1.2 测试工具
5.2 功能测试
5.2.1 应用服务器的功能测试
5.2.2 系统服务治理功能测试
5.2.3 物联网数据接入服务器功能测试
5.3 性能测试
5.3.1 应用服务器的高可用测试
5.3.2 物联网数据接入服务器的高并发测试
5.3.3 基于消息中间件的数据持久化性能测试
5.3.4 物联网平台的可伸缩性分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
指导教师对研究生学位论文的学术评语
学位论文答辩委员会决议书
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3848306
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3848306.html
