基于网格的农业科研仪器设备共享方法研究

摘要

我国农业领域的各研究单位在长期的科研活动中购置了很多农业科研仪器设备，但是其利用率和共享率都不高，使得其他科研单位进行重复性的仪器购置和科研工作，造成了人力、物力和财力的浪费，而且大大延缓了农业科学研究的速度。如何实现农业科研仪器设备的有效共享，如何保证可靠及时的服务，如何实现农业仪器设备的远程操作等等都应该进行研究。 农业科研仪器设备共享利用信息技术为一定范围内的仪器设备提供共享平台，其技术特点是数字化、网络化、智能化和多媒体化，其基本特征是开放、共享、交互、协作。而网格技术正好可以提供这样的环境，使各种设备资源可以达到开放、共享、交互和协作，并且网格技术也是从此角度出发来解决实际问题的，所以网格技术可以为农业科研仪器设备共享提供新的技术途径。本文正是从这个角度出发来展开如何利用网格技术实现农业科研仪器设备共享的方法研究。 本文首先阐述研究背景，并分析和研究了国内外的仪器设备共享现状，说明对农业科研仪器设备共享方法的研究意义；然后分析和研究了网格的基础理论和当前两种网格体系结构，深入分析OGSA开放网格服务体系结构和网格服务，研究OGSA的关键技术WebService和GlobusTookit，并对GT4进行了研究；接下来分析国内外仪器设备共享的特点与相关技术，结合OGSA的优势，提出农业科研仪器共享体系结构ASAO，该体系结构有四层，即应用层、中间层、服务层和资源层，应用层包括所有参与的应用程序，中间层包括GTCore、网格服务接口和网格服务管理与发现，服务层包括资源层的仪器GridService、运行和管理每个网格服务容器，资源层包括各种农业仪器设备资源及其设备模型库、仪器设备的基本信息、仪器设备的动态信息，并在此基础上研究共享实施方法，如何封装农业科研仪器设备资源，如何注册网格服务，如何发现网格服务，如何调用网格服务；最后设计和实现ASAO的原型系统，以XSP5C电脑显微镜作为设备资源，研究如何实现网格服务的创建、部署、发现和调用。对系统进行总体设计，提出总体设计目标，并对网格节点设计和网格主节点设计进行阐述；介绍系统的实现，包括系统开发环境的配置，网格节点开发的实现步骤和开发与实现网格主节点；详细说明系统的运行流程，并用示例验证该系统，从而验证农业科研仪器设备共享体系结构ASAO与共享实施方法的有效性和可行性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

声明

第一章绪论

1.1论文研究背景

1.2立题依据

1.2.1课题研究的必需性和紧迫性

1.2.2支撑信息技术——网格

1.2.3网格技术实现农业科研仪器设备共享的可行性

1.3论文研究意义

1.4国内外仪器设备共享研究现状

1.4.1国外仪器设备共享研究现状

1.4.2国内仪器设备共享研究现状

1.5论文研究内容和结构

第二章网格与网格体系结构

2.1网格

2.1.1网格的概念

2.1.2网格的分类

2.1.3网格的目的

2.1.4网格的基本要求

2.1.5网格特点

2.1.6网格的应用领域

2.2网格体系结构

2.2.1五层沙漏结构

2.2.2开放网格服务体系结构(OGSA)

2.2.3 OGSA运行机制

2.2.4 OGSA、OGSI、WSRF和Globus Tbolkit

2.3本章小结

第三章仪器设备共享支撑技术

3.1 Java

3.2 J2EE/EJB技术

3.3 Globus Toolkit

3.4 Web Service

3.5本章小结

第四章基于OGSA的农业仪器设备共享

4.1共享系统

4.1.1运行机制

4.1.2功能描述

4.1.3性能分析

4.2共享实施方法

4.2.1各种农业仪器设备资源(网格服务)的封装

4.2.2系统中网格服务的注册

4.2.3系统中网格服务的发现

4.2.4系统中网格服务的调用

4.3本章小结

第五章ASAO原型系统的设计与实现

5.1系统设计

5.1.1系统总体设计和目标

5.1.2网格节点设计

5.1.3网格主节点设计

5.2系统实现

5.2.1系统开发环境

5.2.2网格节点的实现

5.2.3网格主节点的实现

5.3系统运行

5.3.1运行流程

5.3.2示例验证

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2未来工作

参考文献

致谢

作者简历