基于Caps-Net人脸识别的安防系统的研究与开发
这是一篇关于胶囊网络,人脸识别,微服务,HBASE的论文, 主要内容为在机场、车站、重要广场、大型商圈等安全级别要求较高的公共场所,有效做好安全防范和管控,以及对特定人员的保护监控等,是城市公共安全和案件侦破的重要手段和重要保障。依赖于人工排查,对讲系统,门禁等的安防措施不仅效率低下,且易因人工工作量大,检查人员疲劳等引起疏漏差错,增加安全隐患。在节假日和高峰期更容易导致排队拥堵,其在便捷性、人性化体验等方面都容易引起公众不满。因此自动高效地完成人脸识别、身份核验以及安防检查任务成为各个安防系统和人脸识别系统的强烈需求。随着计算机视觉技术的长足进步和发展,基于计算机视觉技术的大量任务的完成效果高于了人工方法,使得该技术能够运用到实际工作生活中有着重要意义。本文主要研究的内容如下:1、研究安防项目工作存在的问题和具体需求,对系统进行建模分析,设计数据库,开发各模块功能,提供身份认证功能,安防服务功能,图像服务功能,服务管理等功能等。2、基于微服务开发架构,利用HBase支持对象存储和良好的扩展性能,设计开发了安防系统,系统框架采用Spring Boot+Spring Cloud+Spring等主流开发框架,为系统开发效率,部署操作、运行效率等提供保证。数据库采用My SQL,hbase存储方式,以便实现大数据下快速响应和操作查找等的要求。3、针对卷积神经网络系列模型(Models of Convolutional Neural Network Series,CNNs)因池化层丢失信息导致对图像的旋转、模糊不敏感的缺陷,本文研究了一种基于切片循环神经网络和胶囊网络(Capsule Network,Caps-Net)的图像特征提取模型,利用Caps-Net能够保留图像中的位置和角度等信息的优势,解决神经单元中内部知识表示和分层建模关系,克服了CNNs模型必须为每个不同的观测角度学习不同的分类信息,从而需要大量数据来进行泛化的问题。经过某单位实际测试表明,安防系统实现了具备可用性、可靠性等特性,满足了该单位的安防需求和项目需求。
基于微服务架构的教育发布与管理平台
这是一篇关于教育服务,微服务,前后端分离,容器,知识图谱的论文, 主要内容为在互联网+教育的背景下,越来越多的在线教育服务产品涌向市场,但是传统的教育服务产品在业务和技术方面存在很大的不足。在业务方面,传统的教育服务平台功能单一,没有形成独立的教育服务生态体系,所以在教育垂直领域,并没有一站式的教育服务平台出现。在技术方面,由于功能单一,所以企业一般都是采用管理相对简单的单体架构进行实现,后期随着业务的扩展、功能的迭代和团队人员的增长,项目开发和管理的难度也会成指数级增长。本文针对上述问题,在业务上,提供一站式的教育服务,打造独立且完善的教育生态体系;在技术上,按照“大中台,小前台”的设计理念进行架构设计,前端采用React Native混合移动应用开发框架,后端采用基于Spring Cloud的微服务架构进行设计,从而使系统具备灰度发布、高内聚、模块化、高可用、易伸缩、管理扁平等特点。基于CAAS(容器即服务)的理念,本文结合容器技术实现系统自动化运维、结合云计算技术实现系统弹性云扩容,在此基础上实现一个企业级的在线教育服务云平台。首先,本文对系统需求做了全面的分析,结合微服务的特点完成了系统服务模块的粒度化拆分。对系统中涉及的关键分布式技术进行了深入的研究,并结合系统的实际需求进行了优化,包括结合系统的业务特点构建了一套分布式全局唯一性序号生成器、优化了分布式锁和单点登录的实现方案、实现了一套MySQL和ElasticSearch数据同步方案、改进了基于一致性HASH算法的负载均衡策略。然后,针对系统的下一步优化工作,提出了一种融合知识图谱的协同过滤推荐算法。仿真验证结果表明,融合知识图谱可以在一定程度上弥补传统协同过滤算法在语义信息上的不足,该算法在准确率、召回率和F值三个方面均表现出更好的性能,可以在一定程度上缓解数据疏松和冷启动问题。最后,完成了系统各服务模块功能的实现和容器化部署,并对功能进行了验证。从结果来看,系统的功能达到了预期的效果。
基于微服务架构的校园一卡通系统的设计与实现
这是一篇关于微服务,容器技术,Spring Cloud,微信公众平台的论文, 主要内容为传统校园一卡通系统虽已基本满足当前师生的需求,但随着智慧校园、移动互联网技术和智能终端的高速发展,广大师生对校园一卡通系统的需求变得越来越高,传统校园一卡通系统存在充值排队长、挂失注销补办响应时间长等问题。为解决这些问题,营造智慧校园,本文基于移动互联网技术和微服务思想,对原校园一卡通软件系统进行改进,采用前后端分离的架构,后端通过微服务框架Spring Cloud设计通用微服务层,前端通过微信公众平台技术在微信公众号中实现校园一卡通系统的UI界面,完成校园一卡通系统的移动化。首先,进行系统需求分析,包括功能性需求分析和非功能性需求分析。根据系统需求,设计系统总体方案,包括系统逻辑架构和网络架构,分析所设计系统中存在的问题,并对解决这些问题的关键技术进行研究,同时给出软件交互的API接口规范。其次,基于微信公众平台对微信展示层进行设计与实现,详细介绍微信公众平台的接入。根据模块化设计思想和微服务架构思想,对系统前端模块进行设计与实现,包括登录模块、查询模、圈存模块和自助模块。基于微服务架构思想,对系统后端的服务注册中心、服务网关、基础服务、查询服务、圈存服务和自助服务进行设计与实现。最后,对系统进行部署与测试,将前端系统以负载均衡的形式部署于Nginx服务器,后端服务层部署于Docker容器中,利用Jmeter测试工具对系统进行功能测试和性能测试。
工业互联网环境下船舶协同制造平台研究与实现
这是一篇关于供应链协同,异构数据,微服务,船舶制造,工业互联网的论文, 主要内容为科学地管理协调船舶上下游企业对先进管理技术有很深远的影响,而船舶制造上下游企业之间的信息互通以及众多业务的协调又是船舶建造业达成信息化目标的重要环节,是提升船舶建造效率的关键。然而,船舶供应链的跨组织协同当前存在一些问题亟待解决。首先,表单异构性和结构多变性给协同生产过程中的效率和自动化程度的提高带来了挑战。其次,众多企业内部的生产信息系统复杂度不断提升,需要新型的应用架构模式来适应灵活多变的业务需求。此外,为了实现企业精益管理和敏捷制造,提高企业效能、响应速度和服务质量,需要将巨大的单体应用分解为多个低耦合、易于开发测试、独立部署的服务。针对上述问题,本研究在混合工业互联网背景下,以支撑智能造船为导向,服务于船舶生产全周期中上下游企业间的协同交互。通过集成船舶制造供应链的上下游企业及其已有的生产装配工业联网系统,促进造船上下游企业间的有机融合,从而提升生产效率,间接地降低成本,减少资金占用。本文的主要研究内容包括:一、提出了工业互联网环境下船舶协同制造平台的方法框架,该框架由数据存储层、处理层、应用层组成,并介绍了框架的各层。二、构建了面向船舶供应链协同的信息模型,并设计了异构数据交换模块。首先,构建了船舶协同制造数据模型,明确船舶协同制造上下游企业间交换的信息类型以及业务逻辑。其次,设计了异构数据交换模块,解决了因异构数据源间无法相互理解而产生的效率偏低、自动化不够的问题,最终服务于船舶协同制造。三、构建了面向船舶协同制造的微服务功能模型,并设计实现了一个微服务注册及管理模块,可以有效集成企业已有的信息系统到协同制造平台,同时对开发部署的微服务进行统一管理,从而服务于船舶协同制造的整体流程。四、针对供应链要素复杂、船舶分段多、分段信息复杂、难以管理等特点,结合分段间约束关系、合同交货期等设计了船舶制造工期规划算法,从而可以有效指导船舶协同制造,给出生产预警。五、实现了一个面向船舶协同制造的平台,对方法的可行性和正确性进行了验证。通过原型系统的实现与展示、平台的成功部署上线使用,证明了本文所提的框架和研究方法,也证明了该系统的实际价值和意义。
基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发
这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。
基于微服务架构和国密算法的高速公路收费认证平台设计
这是一篇关于高速公路,联网收费,认证平台,微服务,国密算法的论文, 主要内容为联网密钥管理及安全认证系统是全国高速公路联网收费平台的核心组成部分。现行系统始建于2006年,运行至今,系统的技术架构和功能设计已无法满足“撤消省界站”新收费模式下的国产密码算法迁移、设备在线发行、在线充值、在线交易、智慧高速车联网等新业务需求,迫切需要进行技术重构、功能拓展、密码算法迁移。为此,本文研究基于支持异构开发、单业务升级和高并发集群部署的微服务框架和国密算法的高速公路联网收费认证平台的设计与实现。本文首先分析高速公路联网收费认证平台的功能性、非功能性和接口需求,给出该平台的密钥管理、证书申请、发行认证、充值认证和交易认证五大功能模块结构,依据微服务架构思想阐述了密钥管理、证书管理、发行认证、充值认证和交易认证五个子服务系统的处理逻辑,设计优化认证平台的证书申请和下载、身份认证、设备激活和交易认证4个关键算法,设计了密钥管理数据表结构、证书管理数据表结构、发行认证数据表结构、充值认证数据表结构、交易认证数据表结构,提出了密钥管理模块、证书管理模块、发行认证模块、充值认证模块和交易认证模块的实现方法。在上述工作基础上,基于微服务架构的Spring Boot框架技术、Linux和Windows操作系统、Oracle数据库管理系统、Intelli J IDEA、Rabbit MQ、国密算法和密码机,采用C#和JAVA编程,开发实现了高速公路联网收费认证平台,并进行实验测试。测试结果表明,该平台解决了新增业务的功能需求,并提高了高速公路收费系统的并发处理性能、安全性和可维护性。本文开发的高速公路联网收费认证平台支持子服务系统单独升级发布,可自动化部署;通过优化身份认证算法,有效降低了数据交互量,提升验证速度和验证成功率,通过批处理设备发行和证书申请,减少了交互次数,从而提高业务处理速度。该平台已应用于省级联网收费认证业务,运行效果良好。
基于Service Mesh思想的微服务框架设计与实现
这是一篇关于Service Mesh,微服务,注册中心,配置中心的论文, 主要内容为大数据时代到来,流量激增,现在的系统为应对激增的流量急需进行扩展,而纵向扩展受制于硬件技术。所以,目前主流的系统采用微服务架构进行横向扩展。微服务架构将原本系统抽象成更小粒度的微服务,组成一个相互连通的微服务集群来对外提供服务,并通过添加普通PC机来提高处理能力。但目前已有的用于构建微服务的微服务框架大多是面向一种编程语言的,若整个系统仅使用一种语言的技术体系来构建,就无法充分利用不同语言的特性。如果微服务应用想用不同的编程语言来构建,需要为每种编程语言开发对应的微服务框架实现。为此本文设计并实现了一个提供跨语言能力的微服务框架,包括相互独立又分工合作的注册中心系统集群、配置中心系统集群、代理Agent三部分。本文的主要研究工作包括以下内容:1)对比目前基于Raft协议的注册中心系统,为提高读写性能,采用最终一致性模型设计高可用的分布式注册中心系统,并且添加事件监听机制和增量拉取功能,进一步降低网络通信量。引入RocksDB数据库,利用RocksDB的快速存储特性为集群提供高效的持久化能力。2)基于Service Mesh的思想,设计并实现具备跨语言构建微服务能力的代理Agent。针对不同语言所使用的数据结构以及参数数目不同的问题,采用json结合protobuf的方式解决。同时设计与传统微服务协议连接的功能,最后利用Netty框架来提升通信效率。3)在代理Agent的基础上,实现服务的治理,包括熔断、降级、限流、负载均衡以及容错。熔断、降级、限流用来保证服务的安全性及系统整体的可用性,防止流量激增导致整个系统崩溃。负载均衡以及容错,用来实现系统的水平扩展。4)采用Raft协议,设计并实现一个强一致性的分布式配置中心系统,存储服务治理以及代理的属性配置,同时提供简洁的Web界面,实现易用的集中配置管理。
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