基于云平台的智能农业系统中第二代感知适配网关的研制

摘要

智能农业是现代计算机技术、网络通信技术和传感器技术相结合的产物。用户可通过智能农业系统平台，借助无线通信网络对远端的农作物进行智能化调控。感知适配网关作为智能农业系统中不可或缺的一部分，为传感数据的中继转发提供了途径。本文所设计的第二代感知适配网关是在原有基础上对系统的升级，研究的重点在于对系统的优先级传输和并发性做了性能优化，提出了一种动态优先级传输调度模型和基于IOCP的Socket通信机制。经过优化后的感知适配网关系统可满足大并发量的数据传输，适应了未来农业发展的需求。除此之外，本文对感知适配网关的功能做了升级并且针对其在云平台的部署做了研究。主要研究工作如下：
　　1、在总结了智能农业在国内外研究现状和发展背景的基础上，分析了研制新一代感知适配网关的必要性及所涉及到的技术难点。
　　2、文章针对构建系统所涉及的相关核心技术进行深入研究，首先研究了网络通信技术，对Socket编程、Windows套接字及同步异步I/O做了详细阐述，为后来的系统性能优化提供了扎实的理论基础；其次研究了云平台相关技术，包括云平台的定义、特点、应用和体系架构，为后面系统在云平台的部署提供了理论保证。
　　3、基于系统在业务、功能、性能及云平台部署方面的考虑，文章在这些方面进行了需求分析和可行性分析。
　　4、文章提出一种动态优先级传输调度模型，解决了对实时性要求高的重要信息不能及时传输的问题。同时，为实现系统支持海量请求的数据通信功能，文章研究了基于完成端口（IOCP）的Socket通信机制。
　　基于以上的理论研究和需求分析，本文对第二代感知适配网关进行了详细系统设计实现及云平台的部署。经过系统的测试，第二代感知适配网关系统在可靠性、并发性等方面都达到了预期的设计要求。

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第一章绪论

1.1研究背景及选题意义

1.2国内外研究现状综述

1.3研究内容与研究成果

1.4论文组织结构

第二章第二代感知适配网关相关理论与技术基础

2.1网络通信技术

2.2云平台概述

2.3 本章小结

第三章基于云平台的第二代感知适配网关系统需求分析

3.1智能农业系统中的第二代感知适配网关业务需求

3.2第二代感知适配网关系统性能优化需求

3.3第二代感知适配网关功能需求

3.4第二代感知适配网关云平台部署需求

3.5 本章小结

第四章第二代感知适配网关动态优先级传输优化及Socket通信并发性能优化

4.1 动态优先级的传输优化

4.2 Socket通信并发性能优化

4.3 本章小结

第五章第二代感知适配网关设计与实现

5.1总体方案设计

5.2 第二代感知适配网关接口功能设计

5.3 感知适配网关软件功能设计

5.4 第二代感知适配网关的软件实现

5.5 本章小结

第六章总结与展望

6.1 论文研究工作总结

6.2 不足与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果