物联网系统技术方案

物联网系统技术方案南京绛门通讯科技股份202312南京绛门通讯科技股份2物联网系统技术方案名目一.前言 物联网系统技术方案名目\l“_TOC_250014“建设背景 5\l“_TOC_250013“设计原则 5\l“_TOC_250012“系统分析 6\l“_TOC_250011“系统说明 6\l“_TOC_250010“运行环境与开发模式的选择 6\l“_TOC_250009“可行性分析 8\l“_TOC_250008“四大特点 9\l“_TOC_250007“二.解决方案 10\l“_TOC_250006“总体方案设计 10\l“_TOC_250005“系统框架构造 10\l“_TOC_250004“总体系统架构 13\l“_TOC_250003“系统组网图 14\l“_TOC_250002“物理组网图 15\l“_TOC_250001“系统总体功能构架 15\l“_TOC_250000“应用层功能需求具体设计 16物联网系统技术方案物联网系统技术方案32.2.1.登陆 16采集设备治理 16监控治理 18告警治理 19统计分析 20系统治理 20根底层功能设计 21身份认证 21账户治理 21权限治理 21提示机制 22日志治理 22三.关键性技术 22系统技术架构方面的技术路线 22Mysql集群部署 24Nginx负载均衡 26地图接口/工作流引擎集成/报表工具 27四.性能配置 27业务指标 27性能指标 28五.软硬件配置清单 29软件方案 29硬件方案 30六.工程资金预估 30七.工程实际打算 305一.前言物联网系统技术方案建设背景一.前言物联网系统技术方案有的物品与网络的连接，便利识别、治理和掌握。其在2023年的产业规模超过2600亿元人民币。构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层，以及应用层分别占物联网产业规模的2.7%、22.0%、33.1%、37.5%和4.7%。而物联网感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为剧烈的领域。设计原则1、根底性和整体性整个系统的各种软件应符合国际、国家及行业相关标准。2、技术的先进、有用性，才能确保本工程建设完毕后相当一段时间内技术不落后。由于此工程是工程建设工程不成熟的技术和概念，而是以先进的、成功的理念为核心的成熟技术的组合。3、系统的开放性、可扩展性和安全性统接口透亮，便于与其它系统组网，实现系统的集成与资源共享；数据与数据构造的开放，物联网系统技术方案物联网系统技术方案6使用户可以很便利地从系统中抽取所需要的各种数据和信息，实现信息交换与共享。4、标准性的要求；保证系统运行稳定牢靠、数据安全；系统接口标准统一。5、经济性益。随着物联网的行业进展，市场规模也在飞速增长，物联网平台的经济性巨大，感知层、传输层参与厂商众多，成为产业中竞争最为剧烈的领域。系统分析系统说明描述整体系统功能概述和应用描述整体系统功能概述和应用简述关键功能点，并对关键功能点有个总体概述运行环境与开发模式的选择本系统承受基于Web开发的JSP本系统承受基于Web开发的JSP技术。JSP是一项功能强大的用于构建动态Web应用程序的技术。它可完全利用Java架构的强大、安全和高效的平台特性。数据库开发系统承受MySQL5.5数据库。它是一个快速、多线程、多用户的SQL数据库效劳器。具有强大的数据存储功能并兼有支持客户机/效劳器的运行环境、多线程体系结构，支持存储过程、支持触发器和规律内存治理和本钱低等优点。1. JSP物联网系统技术方案JSP技术是用成熟、强大、易扩大的Java语言作为脚本语言。它主要具有以下优势：高效性与安全性。JSP在执行前先被编译成字节码，字节码由Java虚拟机解释执行，比源码解释效率高。可维护性。由于JSP技术是一种开放的、跨平台的构造，因此Web效劳器、平台及其他组件能很简洁升级或切换，且不会影响JSP多样化和功能强大的开发工具支持。Java已经有了很多优秀的开发工具，而且很多可以免费得到，且其中很多已经可以顺当的运行于多种平台之下。MySQL5.5开源数据库MySQL5.5是OracleMySQL5.5数据库引擎供给完整的XML支持。MySQL5.5关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理所需的功能。数据库引擎充分保护数据完整性，同时将治理众多并发修改数据库的用户的开销减到最小。MySQL5.5分布式查询使得以引用来自不同数据源的数据，同时分布式事务支持充分保护分布式数据更的完整性。开发模式本系统最终的水文数据会公开呈现给不同部门的相关用户或者政府领导B/SB/S三层体系构造如17物联网系统技术方案物联网系统技术方案101B/S4. 开发运行环境开发运行必备条件如下：4. 开发运行环境开发运行必备条件如下：CUP：保证系统、数据库和效劳器运行流畅，推举2.0GHz以上。软件平台：MyEclipse10。Win7及以上版本，考虑其稳定性。数据库：MySQL。Web效劳器：Tomcat7.0效劳器。客户端运行环境：能运行IE9.0以上或Google\Firefox扫瞄器的操作系统。可行性分析1. 技术可行性依据本系统的功能需求，承受1. 技术可行性依据本系统的功能需求，承受JSP技术与开源的MySQL数据库引擎进展开发。JSP将网页规律与网页设计和显示分别，支持可重用的基于组件的设计，使基于Web的应用程序的开发变得快速和简洁。MySQL作为一种快速的、多线程、多用户和强健的数据库效劳器，依据第三方测试结且SQL是一个非过程化的语言，可用于全部用户的数据库活动模型，包括系统治理员、数据库治理员、应用程序员、决策支持系统人员及很多其他类型的终端用户。根本的SQL命MySQL功能强大，而且很多信息治理系统都是用MySQL作后台，对本系统的开发是可行的。2. 经济可行性MySQL集群和缓存集群，以保障整体水文治理系统平稳运行。2. 经济可行性2023年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的争论和应用开发推向了高潮，自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大兴战略性产业之一，联网的经济效益正在逐年高速增长，2023年市场规模到达了2600多亿元，估量到2023年市场规模将超过5四大特点界面可视化配置通过感知层各种传感器将对应的数据实时传回系统平台，通过应用层对数据进展实时握感知层设备状况和目标数据状况。准时的告警提示告警分为：设备告警和数据预警。对于感知层设备工作状况要实时把握，传感器设备状况实时查看故障告警，准时处理因传感器设备故障问题造成的数据堵塞；另外对于传感器传输传输回来的数据进展统计分析和计算，实时查看数据走向，对马上呈现的数据状况进展预警提示。集成报表引擎界面可视化配置通过感知层各种传感器将对应的数据实时传回系统平台，通过应用层对数据进展实时握感知层设备状况和目标数据状况。准时的告警提示告警分为：设备告警和数据预警。对于感知层设备工作状况要实时把握，传感器设备状况实时查看故障告警，准时处理因传感器设备故障问题造成的数据堵塞；另外对于传感器传输传输回来的数据进展统计分析和计算，实时查看数据走向，对马上呈现的数据状况进展预警提示。集成报表引擎用户可以选择需要的数据，以饼状图、条形图、线状图等方式生成分析结果，输出的用户可以选择需要的数据，以饼状图、条形图、线状图等方式生成分析结果，输出的分析报告更加直观、生动。敏捷性、扩展性平台具备迭代开发的设计，后期可便利的增减和修改所供给的组件、公式，可支持个性化定制效劳。分析报告更加直观、生动。敏捷性、扩展性平台具备迭代开发的设计，后期可便利的增减和修改所供给的组件、公式，可支持个性化定制效劳。二. 解决方案总体方案设计系统框架构造应用应用层用户治理权限治理数据治理大事告警统计分析…… …… …… …… ……云计算平台网络层2G3G4GM2M专用网络异构网感知层与网络层互通感知层嵌入式系统技术低速和中高速段距离传输技术自组织网技术协同信息处理技术传感器二维码PFIDNFC红外线……感知层位于物联网三层构造中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络感知层：感知层位于物联网三层构造中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络

系统整体框架构造读器、RFID读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息。感知层的信息采集运用到多种关键技术：能是识别物体、采集信息。感知层的信息采集运用到多种关键技术：嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的简单技术，可以将感知层收到的信息进展分类处理，将处理之后信息再通过网络上传。低速和中高速段距离传输技术：介于感知和网络层之间的技术运用，将通过感知设备收集的数据进展集中处理分类，再传输的应用技术自组织网络技术：在物联网的关键技术中，射频识别(RFID)是一种。物联网系统感知层设备大多是分散的，且根本没有什么固定的网络根底设施。无线自组织网络技术中可以将每个终端本身兼有路由器和主机2种功能，自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络能够在不理能利用或者不便利用网络根底设施〔如基站、AP〕的状况下，供给终端之间的相互通信。在该网络中，网络的拓扑、信道的环境、业务的模式是随节点的移动而动态转变的。IPIP核心网网关Mesh路由器Mesh路由器Mesh路由器无线Mesh骨干网Mesh路由器Mesh路由器/网关Mesh路由器/网关Mesh客户端Mesh客户端Mesh客户端Mesh客户端自组织网络的多跳网络拓扑协同信息处理技术：对于传感器感知到的多种类型的信息进展收集并进展分类处协同信息处理技术：对于传感器感知到的多种类型的信息进展收集并进展分类处理，介于网络层和感知层之间的技术，将处理之后的信息通过网络层进展传输。理，介于网络层和感知层之间的技术，将处理之后的信息通过网络层进展传输。网络层：网络层位于物联网三层构造中的其次层，其功能为“传送”，即通过通信网络进含接入网和传输网含接入网和传输网〔专用网〔数字集群。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、RFID网络最终一公里的接入。目前网络层用到的互联技术有：3G/4GIPv6、Wi-FiWiMAX、蓝牙、ZigBee等等。应用层：应用层位于物联网三层构造中的最顶层，其功能为“处理”，即通过云计算平台理和科学决策。从构造上划分，物联网应用层包括以下三个局部：A．A．物联网中间件：物联网中间件是一种独立的系统软件或效劳程序，中间件将各种可以公用的力量进展统一封装，供给应物联网应用使用。B．物联网应用：物联网应用就是用户直接使用的各种应用，如智能操控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等等。C．云计算平台：云计算可以助力物联网海量数据的存储和分析。通常介于网络层和据根底。总体系统架构总体功能架构根底支撑层：主要包括网络链路的联通性和重要节点设备，主要包括路由器、交换机、防火墙等组成，同时结合相关配套专业软件保证整个网络层的安全和数据流的畅通。数据层：数据长久层和数据库本身，负责将数据进展转化和存储业务数据。系统文件的存储。根底层：包括身份效劳、认证效劳、日志效劳、统计效劳、监控效劳、配置效劳、消息效劳、存储效劳、支撑效劳和中间件效劳的集成。应用功能层：系统应用层的功能模块。包括用户治理、权限治理、数据监控等等使用Web扫瞄器、安卓APP或iOSAPP，通过计算机网络访问系统。依据用户权限不同，以及用户自己的共性化设置，呈现不同的页面内容。标准标准体系:本系统制定并遵循统一的内容建设标准与标准体系，否则会给整个工程带来不行推测的风险，也不利于信息处理、整个平台的治理维护与信息共享应用。安全保障体系：纵向贯穿整个层面，从环境层到用户表现层都要进展不同方面的安全配置设置，保障系统安全运行。系统组网图业务系统局部硬件部署如下：应用效劳器应用效劳器数据库效劳器负载均衡效劳器防火墙应用效劳器业务系统组网图采集端采集端通过采集传感器将所需信息采集之后通过专网接口传输。应用效劳器考虑性能，承受双效劳器，用于协议的实现和数据库连接治理。数据库效劳器承受Mysql集群形式，保障系统运行的高可用和数据扩展性负载均衡效劳器当数据量和并发量格外大时考虑效劳器和系统的运行设计单独的负载均衡效劳器物理组网图物理设备组网图系统总体功能构架本系统主要由6个模块组成：登录模块、数据采集治理模块、在线监控治理模块、告警治理模块、统计分析、系统治理模块组成。每个模块下都有此模块对应的功能页面。系统总体构架16物联网系统技术方案应用层功能需求具体设计物联网系统技术方案登陆功能概述功能概述后台系统内置超级治理员admin，初次登陆只能用admin，登陆之后可在系统治理再增其他后台治理员。界面界面<界面>界面按钮简洁描述A、输入治理员用户名和相应密码B、点【登陆】进入系统C、假设登陆密码遗忘可点击“遗忘密码”通过手机短信等方式找回密码采集设备治理功能概述功能概述。。。。。。。。界面<界面>界面按钮简洁描述A、…..B、……。物联网系统技术方案物联网系统技术方案17〔一〕设备设置功能概述功能概述……。界面界面<界面>界面按钮简洁描述A、。。。。。。B、。。。。。。。。。C、。。。。。。D、。。。。。。。。。〔二〕XXXX功能概述。。。。。。界面<界面>：简洁的界面描述A、。。。。。B功能概述。。。。。。界面<界面>：简洁的界面描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。〔三〕设备巡检记录功能概述。。。。。。。界面界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。〔四〕设备状况查询功能概述。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。监控治理功能概述。。。。。。。。功能概述。。。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。19物联网系统技术方案物联网系统技术方案C、。。。。。〔二〕XXXX状况监控功能概述功能概述。。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述。。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。告警治理功能概述功能概述。。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。物联网系统技术方案物联网系统技术方案20统计分析功能概述功能概述。。。。。。。界面<界面>：界面简洁描述界面<界面>：界面简洁描述A、。。。。。B、。。。。。C、。。。。。系统治理〔一〕用户治理功能概述功能概述。。。。。界面界面。。。。。〔二〕日志治理功能概述功能概述当数据库或者系统消灭特别时则记录为系统特别日志。界面界面<待补充>：依据客户日期需求可定制化栏位列名根底层功能设计根底层功能设计主要包括供给 身份认证、日志治理、权限治理等共用性功能。身份认证身份认证是推断一个用户是否为合法用户的处理过程统通过核对用户输入的用户名和密码报表进展屡次提交。本系统在登陆时承受上述的用户名和密码的认证方式。屡次登陆失败或者遗忘密码时许校验，校验成功猎取验证码再进展重置密码或者登陆。账户治理平台治理员，系统治理员可以治理用户的账号、正常还是暂停。平台治理员，系统治理员可以治理用户的账号、正常还是暂停。权限治理权限治理是依据系统设置的安全规章或者安全策略权限和数据权限。功能权限：安排治理员用户可登陆系统只可查看操作自己有权限的功能模块。数据权限：除了功能权限外，对系统的数据进展登记划分，比方区域或者依据设备分类，只有拥有对应数据权限的人才能看到相应的区域数据或者设备数据。提示机制面实时刷，访问数据库然后告知用户有的消息。本系统使用Ajax定时向效劳器轮询实现Web页面消息实时提示日志治理日志治理功能在企业应用系统中起着格外重要的作用踪迹，查找特定大事相关的数据操作。三. 关键性技术系统技术架构方面的技术路线本系统设计综合考虑系统的稳定和响应速度以及实时性等多方位功能和性能要求，承受Spring开源框架、MVC框架技术、MyBatis进展数据连接整个并承受SSM对框架进展整合，具体建设如下：体系架构上承受B/S模式。它可以供给敏捷的信息沟通和信息公布效劳，具有更强的信息系统集成性和更好的系统安全性。〔2〕设计模式A、Spring是一个开源框架，Spring是于2023年兴起的一个轻量级的Java开发框架，由RodJohnson在其著作ExpertOne-On-OneJ2EEDevelopmentandDesign中阐述的局部理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的简单性而创立的。Spring使用根本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而，Spring的用途不仅限于效劳器端的开发。从简洁性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。简洁来说，Spring是一个轻量级的掌握反转〔IoC〕和面对切面〔AOP〕的容器框架。BSpringMVC：SpringMVC属于SpringFrameWorkSpringWebFlow里面。SpringMVC分别了掌握器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分别让它们更简洁进展定制。承受C设计模式，用户输入输出界面均为P页面，即展现层〔w，用户的恳求将会被发送到掌握层〔Controller〕的一个Servlet集中处理，依据恳求调用模型层〔Model〕的JavaBean示。MVC〔3〕数据库连接MyBatis本是apache的一个开源工程iBatis,2023年这个工程由apachesoftwarefoundation迁移到了，并且改名为。是一个基于Java的长久层框架。iBATIS供给的长久层框架包括SQLMaps和DataAccessObjects〔DAO〕MyBatis消退了几乎全部的JDBC代码和参数的手工设置以及结果集的检索。MyBatis使用简洁的XML或注解用于配置和原始映的ObjectsJava对象映射成数据库中的记录。实现了从JavaSQL命令对数据库进展查询、插入、删除和更等操作，并确保数据事务的正常进展。MysqlMySqlCluster+RedisA)、MySQLClusterMySQL官方集群部署方案，它的历史较久。支持99.999%的可用性。架构原理图如下：25物联网系统技术方案MySQLcluster物联网系统技术方案NDBManagementServerclusterNode。SQLNodeMySQLClusterSQLNodeNDBmysqlserverDataNode：用于存储集群数据；系统会尽量将数据放在内存中。B〕、MySQL Redis分布式缓存key-valueWeb物联网系统技术方案物联网系统技术方案26据类型。RedisRedisRedis1181000+条记录。Redis问题是可以处理通过它的数据类型更好。RedisRedis应用程序会话，网页命中计数等。RedisMemcacheMysqlRedis构的改造。C〕、redismysql应用读取数据时，先从redis读取，假设redis中没有，则从mysqlmysqlredisredis中数据时，设置数据的过期时间。当数据写入mysql数据库时，同时也将数据redisredismysqlNginxNginx是一个高性能的IMAP/POP3/SMTP服Nginx返现代理效劳器实现负载均衡。Nginx1、高并发连接，官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2～3万并发连接数。2、内存消耗少，在3万并发连接下，开启的10个Nginx进程才消耗150M内存。3、配置文件格外简洁，风格跟程序一样通俗易懂。4、本钱低廉，Nginx为开源软件，可以免费使用。5、支持Rewrite重写规章，能够依据域名、URL的不同，将恳求分到不同的后端效劳器群组。6、内置的安康检查功能，假设NginxProxy后端的某台Web效劳器宕机了，不会影响前端访问。7、节约带宽，支持GZIP压缩，可以添加扫瞄器本地缓存的Header头。8、稳定性高，用于反向代理，宕机的概率微乎其微。地图接口/工作流引擎集成/报表工具描述系统中功能核心局部集成的工具或报表引擎，并描述集