基于Web服务的物联网数据分发系统的研究与实现

摘要

世界物联网在近几年获得了快速的发展，并初步形成了物联网服务业产业化。但是由于物联网感知设备、行业应用平台以及行业数据的异构性强，导致了物联网应用的碎片化，扩展性差的现状，给物联网应用的设计开发带来了较大的困难。
　　针对以上背景和问题，本文设计实现了一个基于Web服务的物联网数据分发系统。首先，本文研究了物联网和Web服务的相关技术，分析了Web服务的优势，指出了将Web服务用于物联网数据分发系统的可行性。其次，对系统各部分及其相关接口进行了设计，将系统的各项功能抽象为Web服务，并对外提供统一接口，以达到对异构性强的底层设备及感知数据的屏蔽，通过SOAP的远程调用，完成系统的消息交换，并对系统内各模块的接口进行了设计实现。针对物联网多样的的行业应用数据，本文设计了一种新的编码方案和消息传输的统一报文格式，解决了物联网应用和数据异构性强的问题。服务分发系统同时支持多种应用，不需要为每一种新应用开发部署一套系统；同时服务分发系统支持新应用的热部署，即当系统中增加新行业应用服务器时不会影响已有的业务服务的正常工作。然后，本文从SOAP消息和数据库分表两个方面对系统的性能进行了优化，使用了基于模板的SOAP消息序列化和基于Hash的数据库分表两个优化方案，并对其进行了实现。之后，本文对系统的热扩展性进行了测试，测试结果表明系统能准确实时的对行业数据进行分发，且能对行业应用进行热扩展。通过对优化前后系统系能的测试，并分析测试结果，验证了优化后的系统在Tps和Avg两个性能指标上的提升。最后，本文将该系统应用于物联网基站电池监控平台应用场景中，实现了对基站电池的远程监测和调控。

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第1章 绪论

1.1课题来源

1.2研究背景和意义

1.3国内外研究现状

1.4论文的组织结构

第2章 系统各部分的设计与实现

2.1基于Web服务的物联网数据分发系统的方案研究

2.2通用报文数据格式的设计

2.3数据分发中间件的设计

2.4 IDIS服务模块接口设计

2.5系统支撑服务模块接口设计

2.6 行业应用服务模块接口设计

2.7 本章小结

第3章 系统的性能优化

3.1 SOAP消息序列化分析及优化

3.2基于Hash的数据库分表优化

3.3本章小结

第4章 系统的测试与应用

4.1系统行业热扩展测试

4.2系统性能测试

4.3系统在物联网基站电池监控平台中的应用

4.4本章小结

第5章 总结与展望

5.1全文工作总结

5.2后续工作展望

致谢

参考文献