基于云计算的物联网开放平台设计与实现

摘要

随着物联网时代的到来，分布式、并行计算、网络存储、负载均衡等这些热点技术，都可以为物联网提供良好的应用基础，使物联网中数以亿计物品的实时动态管理和智能分析变得可能。物联网已经从理念变为现实，迅速触及到社会的每一个角落。
　　尽管物联网在各个领域的应用越来越广泛，但由于传感器类型多样、数据协议复杂、数据传递实时性高等问题，仍缺乏一种通用的开放式平台实现各类传感器数据的无缝接入及存储。本文通过分析物联网结构的数据流特征，抓住物联网应用的共性需求，按照面向服务的体系结构（SOA）进行系统设计，将原本孤岛化的独立应用软件云化，把企业面临的复杂共性部分，如高并发通信、高效率存储、高性能计算、服务器编程等，由一个物联网通用平台以SaaS云的服务模式加以解决。本文所做工作如下：
　　（1）在系统架构上，提出了一种基于数据流的ASSM物联网架构模型，实现数据采集、数据存储、数据服务、数据管理的模型设计，完成物联网云平台的部署工作。
　　（2）关键技术研究上，设计了基于MINA-ActiveMQ技术的分布式数据采集系统，实现终端设备与采集平台的高效通信；建设了 MongoDB-MySQL云存储平台和Mongo-Hadoop的云计算平台，实现海量物联网数据的快速存储与高性能计算；搭建了基于Nginx-Tomcat的Web服务器集群系统，保障物联网开放平台数据服务的稳定性。
　　（3）平台开放性方面，设计了JSON风格的数据通信协议和RESTful API的数据服务接口，建设了面向互联网用户的开放平台网站和运维监管系统，实现物联网平台在数据接入、数据服务和运维管理方面的开放性。
　　（4）在安全性上，设计了基于用户秘钥KEY的服务接口认证策略，建设了基于Apache Shiro安全框架的用户权限认证系统，保障用户信息和数据传输的安全。
　　最后，本文以冷链企业的运输监管应用需求为例，结合搭建的物联网开放平台的SaaS云服务，建立了一个冷链信息监管系统，验证了本论文所建平台的实用性。

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目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文结构安排

第2章 相关概念及关键技术研究

2.1 物联网与云计算技术研究

2.2 服务器及其他技术研究

2.3 本章小结

第3章 基于ASSM模型的平台架构方案

3.1 物联网平台需求分析

3.2 基于ASSM模型的平台架构方案

3.3 本章小结

第4章 数据模型设计与实现

4.1 数据采集系统设计

4.2 数据存储系统设计

4.3 数据服务系统设计

4.4 数据管理系统设计

4.5 本章小结

第5章 物联网平台应用实例

5.1 冷链仓储运输系统

5.2 平台测试

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢