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《面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)M2M云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、10708論文分類號::2學校代碼學號:1506037_後A科鉉大fSHAANX丨UNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY碩士學位論文T’hesisforMastersDegree面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)M識平臺的設(shè)計與實f1|II指導教師姓名:張玉杰教授〗MA||料錄纖購體—繼I_論文提交日期:2018年3月¥論文答圓贈月■IIf邏■yI^—■■■■■申請工學碩士學位論文論文題目:面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)M2M云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)學科門類:工學一級學科:控制科學與工程培養(yǎng)單位
2、:電氣與信息工程學院碩士生:張婷婷導師:張玉杰教授2018年5月DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFM2MCLOUDPLATFORMFORINTERNETOFTHINGSSYSTEMAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByTingtingZhangSupervisor:Prof.YujieZhangMay2018面向物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
3、M2M云平臺的設(shè)計與實現(xiàn)摘要隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算成為傳統(tǒng)行業(yè)進行升級換代、增加增值服務(wù)、提高產(chǎn)品競爭力的必由之路,而云平臺為傳統(tǒng)行業(yè)向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的跨入提供了技術(shù)支撐。本文結(jié)合景觀照明行業(yè)的特點開發(fā)了一個面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的M2M云平臺,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備接入及統(tǒng)一管理、設(shè)備遠程通信、數(shù)據(jù)存儲及處理、多設(shè)備松耦合通信等功能,為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供良好的借鑒。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特點,確定物聯(lián)網(wǎng)云平臺的需求,完成云平臺中關(guān)鍵技術(shù)的分析和選型。同時,按功能模塊將云平臺劃分為應(yīng)用業(yè)務(wù)區(qū)、通信網(wǎng)關(guān)區(qū)、數(shù)據(jù)分析區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū),并確定各分區(qū)
4、之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。(2)針對不同物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中用戶端及設(shè)備端編程語言、系統(tǒng)平臺各異的問題,采用基于REST風格的輕量級Web服務(wù)實現(xiàn)跨平臺終端接入。確定用戶和設(shè)備之間的操作權(quán)限及從屬關(guān)系,設(shè)計用戶與設(shè)備注冊、綁定及授權(quán)過程的RESTAPI,并完成相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯的接口函數(shù)編程,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)終端之間靈活的綁定和授權(quán)機制。(3)為滿足物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中端與端之間復雜的通信需求,考慮到大量嵌入式設(shè)備存儲、計算及網(wǎng)絡(luò)資源受限,采用基于主題發(fā)布/訂閱的輕量級MQTT通信協(xié)議實現(xiàn)端與端之間的即時通信。并針對主題表達能力較弱的問題,提出主題與內(nèi)容相結(jié)合的發(fā)布/訂閱模型,利用匹配算法將發(fā)布方消息
5、內(nèi)容與訂閱方約束條件進行匹配,實現(xiàn)多設(shè)備之間的松耦合通信。(4)完成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不同傳感設(shè)備產(chǎn)生的異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集,設(shè)計數(shù)據(jù)點存儲規(guī)則對異構(gòu)數(shù)據(jù)進行分析和存儲,并利用生產(chǎn)者-消費者模型對數(shù)據(jù)處理過程進行性能優(yōu)化;同時采用基于where-limit的分頁查詢方法,實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的高效查詢。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合景觀照明監(jiān)控系統(tǒng)需求,搭建了一套測試平臺,對云平臺中的終端綁定及授權(quán)、M2M終端通信、多設(shè)備松耦合通信、基于規(guī)則的傳感數(shù)據(jù)存儲、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能以及云平臺數(shù)據(jù)處理性能進行測試。結(jié)果表明,物聯(lián)網(wǎng)M2M云平臺能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺終端接入與即時通信、異構(gòu)數(shù)據(jù)處理及存儲等功能,擴展性
6、強、處理性能較高,具有應(yīng)用和參考價值。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng),云平臺,消息匹配,發(fā)布/訂閱模型IDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFM2MCLOUDPLATFORMFORINTERNETOFTHINGSSYSTEMABSTRACTWiththerapiddevelopmentofinformationtechnology,theIoT,bigdata,andcloudcomputinghavebecometheonlywayfortraditionalindustriestoupgrade,increasevalue-addedservices,andincre
7、aseproductcompetitiveness.CloudplatformsprovidetechnologysupportforthetraditionalindustriestoenterIoTfield.Combingthecharacteristicsofthelandscapelighting,thisthesishasdevelopedaM2McloudplatformforIoTapplications.TheplatformprovidesagoodreferenceforIoT,whichcanachievetheaccesso