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物联网平台业务支持与管理技术的研究与实现

作　者: 孙延奎
导　师: 暴建民
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信息网络
关键词: 物联网 业务平台 业务支持与管理技术 任务分配与调度
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来，随着感知设备和网络技术的进一步发展，物联网应用展现出了巨大的潜力和发展空间。智能家居、智能医疗、智能农业等各行业物联网应用已经开始为我们提供方便快捷的服务。但是，目前的物联网应用系统才刚刚起步，开放式业务应用支持平台的缺乏致使无法对这些应用进行融合处理和统一管理，这制约着物联网应用的普及和发展。为探索和解决上述问题，我们在实验室环境中开发了物联网泛在业务平台——USPIOT（Ubiquitous Service Platform of Internet of Things，物联网泛在业务平台）。本文主要研究USPIOT的业务支持与管理技术。论文为USPIOT提出了一种业务支持与管理机制。该机制针对物联网平台用户访问量大的特点，对平台缓冲技术进行了研究，提出并实现了基于两级缓冲池的平台缓冲模块；同时为了实现新业务在平台的快速加载，对新业务在平台的加载技术进行了研究，提出并实现了基于业务库的加载机制。系统运行结果显示，在此机制下USPIOT能够有效地支持平台业务的运行，同时能够实现新业务的快速加载、发现和管理。论文从系统基本功能、新应用加载和典型应用（以查询温度为例）三个方面对USPIOT系统进行了开发和功能演示，演示结果验证了本文提出的业务支持与管理机制的有效性，也为新业务的开发、加载和试运行提供了实验系统。论文详细设计了USPIOT业务支持与管理机制的任务分配与调度模块，并为其提出了一种任务分配算法——TABGA（Task Assign Based Genetic Algorithms，基于遗传算法的任务分配算法）。TABGA在标准遗传算法的基础上，增加了对系统并行性的考虑。实验结果显示，与随机分配相比，当计算节点从2个到3个再到5个不断增多时，任务的执行时间依次平均降低7%、13%、17%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
专用术语注释表  8-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 研究内容及创新点  10
  1.3 全文组织结构  10-12
第二章 相关背景知识介绍  12-21
  2.1 物联网概述  12-14
  2.2 物联网业务平台的相关研究  14-18
    2.2.1 物联网体系结构  14-16
    2.2.2 物联网业务平台研究现状  16-18
  2.3 业务支持与管理技术相关研究  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 USPIOT 业务支持与管理机制  21-35
  3.1 USPIOT 概述  21-24
    3.1.1 USPIOT 需求特征  21-22
    3.1.2 USPIOT 体系架构  22-24
  3.2 USPIOT 业务支持与管理机制  24-25
  3.3 USPIOT 业务支持与管理功能模块  25-34
    3.3.1 USPIOT 缓冲模块  26-29
    3.3.2 USPIOT 业务解析模块  29-31
    3.3.3 USPIOT 业务库  31-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 USPIOT 业务支持与管理机制的实现  35-46
  4.1 USPIOT 实现拓扑结构  35-36
  4.2 USPIOT 业务支持及管理机制功能演示  36-45
    4.2.1 USPIOT 使用流程  36-37
    4.2.2 系统基本功能实现及演示  37-39
    4.2.3 应用加载演示  39-43
    4.2.4 典型应用功能演示  43-45
  4.3 本章小结  45-46
第五章 USPIOT 任务分配与调度模块  46-61
  5.1 USPIOT 任务分配与调度模块  46-50
  5.2 USPIOT 任务分配算法——TABGA  50-56
    5.2.1 TABGA 任务编码及相关定义  50-52
    5.2.2 遗传算子设计  52-55
    5.2.3 TABGA 算法  55-56
  5.3 USPIOT 任务分配实验分析  56-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章 总结与展望  61-63
  6.1 论文工作总结  61-62
  6.2 未来工作展望  62-63
参考文献  63-66
附录 1 攻读硕士学位期间撰写的论文  66-67
附录 2 攻读硕士学位期间申请的专利  67-68
附录 3 攻读硕士学位期间参加的科研项目  68-69
致谢  69

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