物联网传感器数据处理平台的设计与实现

摘要

随着物联网技术的发展，各行各业开始利用物联网设备构建物联网行业服务平台以实现各类信息的智能化操作。但由于行业间的物联网服务平台兼容性较低，很多平台间的重复化建设造成了资源的浪费。另一方面，对于一些小微型企业和个人创业者来说，其资金、时间以及技术不一定能够支持他们去独立研发一个专门的行业物联网平台。因此，物联网服务平台应该提高其在通用性、易开发、低成本以及个性化服务等方面的性能。
　　针对现有的问题，本文对面向多行业的物联网传感器数据处理平台进行了设计和实现，旨在通过对物联网设备进行统一管理和配置实现传感器采集数据的监测及分析功能。在常见物联网平台服务的基础上，本文提出一种基于XML语言的可配置通信协议，以提高平台的个性化服务特性。因此，本文的主要工作如下：
　　（1）提出物联网传感器数据处理平台的总体设计框架，阐述了利用SSH与MINA集成式构建平台的优势。将平台分为Web管理平台和数据通信系统两大部分，通过将两者的业务层集成为一体与数据库进行交互。Web管理平台提供可配置通信协议定制服务、设备信息、个人信息、公告信息管理服务以及数据采集信息监测分析服务等功能。传感器数据通信服务系统负责将采集的数据解析后供Web管理平台查询调用。
　　（2）采用SSH技术构建Web管理平台。将Web管理平台按照其提供的服务分为5大模块。从 MVC层次化的角度，设计实现了各层模块的通用功能，进而对5个模块进行了详细分析与设计，重点阐述了可配置通信协议的设计与实现。同时，在SSH框架中加入对HTTP协议的支持，以实现各种支持HTTP协议的设备终端与物联网平台的通信。
　　（3）采用MINA技术构建传感器数据通信服务系统。对终端与服务平台之间的TCP/IP通信进行支持，重点阐述了二进制传感器数据的通信过程以及基于可配置通信协议的数据解析方法。
　　（4）使用传感器数据异步处理的方法对整个平台的通信性能进行优化，并在此基础上验证了物联网传感器数据处理平台的功能特性。
　　本文设计的物联网传感器数据处理平台，可以满足多种类型的传感器数据进行通信，并能够实现用户管理、设备管理、通信协议定制、传感器数据监测、分析的功能，具有一定的实用性。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及意义

1.4论文结构安排

1.5本章小结

第二章 物联网平台总体设计及相关技术

2.1物联网传感器数据处理平台总体设计

2.2物联网传感器数据处理平台相关技术

2.3本章小节

第三章 针对通信协议配置功能的Web管理平台设计与实现

3.1 Web管理平台总体设计

3.2 Web管理平台通用模块的设计与实现

3.3用户信息模块的设计与实现

3.4消息公告模块的设计与实现

3.5可配置通信协议模块的设计与实现

3.6设备管理模块的设计与实现

3.7数据监控分析模块的设计与实现

3.8本章小结

第四章 基于定制协议的数据通信服务设计与实现

4.1基于定制协议的数据通信服务设计

4.2基于定制协议的数据通信服务实现

4.3基于HTTP协议的数据通信服务设计与实现

4.4本章小结

第五章 基于异步数据处理的通信服务性能优化

5.1传感器数据异步处理需求分析

5.2传感器数据异步处理方法实现

5.3基于异步数据处理的物联网平台测试

5.4本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢