基于微服务的企业信息化重构平台的设计与实现
这是一篇关于企业信息化重构,微服务,Spring Cloud,认证协议,ECC算法的论文, 主要内容为通过信息技术提高企业管理能力和生产方式越来越受到各企业的重视。目前,大多数企业已开始自身信息化建设,但大部分企业的信息化基础仍然薄弱,其各信息系统间独立存在,没有实现集中管理、统一入口,使用时没有整体性。这也导致了信息系统出现组织架构混乱、消息收发复杂、应用管理分散、技术支持混乱、数据重复存储以及重复再造模块等问题,因此,迫切地需要对企业的信息化进行重构。为了解决上述问题并提高企业信息系统的安全性,实现企业信息化,本文提出并实现了基于微服务架构的重构平台,主要工作如下:(1)企业信息化需求调研。对某国有企业信息化建设工作的建设成果、建设条件以及建设背景进行实地调研,了解企业信息化重构过程中工作的重点和难点,划分四个核心模块,确定多个基础服务,得出业务需求和功能需求用例。(2)企业信息化重构平台架构和各功能模块设计与实现。结合当前相似企业信息化建设程度以及具有的建设条件,并充分考虑平台的扩展性、性能和安全性需求,设计多个基础服务提供和应用集成的流程与接口。平台采用微服务的分布式架构,将各功能模块按照业务进行服务划分,利用Spring Cloud进行服务的管理。平台采用前后端分离的模式,前端由Vue.js实现,后端由Spring Boot和Spring Cloud实现。(3)设计一套安全高效的身份认证协议。针对认证过程安全性低、易受非法攻击等问题,使用ECC算法和Hash函数对用户ID、密码、生物特征等身份信息进行加密,并引入数字签名和时间戳来保障身份认证的准确性与时效性。并将本文设计的协议成功集成到微服务重构平台中,测试结果表明该协议能够提升企业信息系统与数据使用的安全性,降低安全认证成本。该微服务重构平台成功部署于某国有企业,并通过了用户功能测试,在安全性、易用性及性能等方面也满足企业要求。
基于微服务的研磨环保设备服务平台的研究与实现
这是一篇关于研磨环保设备,微服务架构,Spring Cloud,风险评估,安全存储的论文, 主要内容为研磨环保设备广泛应用于各行各业,其使用过程产生的粉尘易引发爆炸事故。同时设备运转依靠工人值守,效率低下,安监部门无法实时巡查监管,已销售设备无法统一管理,设备产生的数据无法高效利用。现有的研磨环保设备服务平台系统多采用传统技术架构进行开发维护,在性能、安全性、扩展性方面存在优化空间。本文设计了一个服务于研磨环保设备生产商、研磨环保设备使用企业、国家安全监察部门三方使用的统一服务平台型系统。该系统主要提供研磨环保设备管理、传感器异常信息报警、基于省市区工厂等不同级别和不同角色的安全监控、数据安全存储等一站式服务。系统在微服务架构下划分为5个微服务,其中用户管理服务提供用户注册、角色管理、权限分配等功能;设备管理服务主要负责网格关联、工厂管理、设备出厂与交付等功能;数据管理服务主要围绕设备传感器数据采集和数据安全存储提供功能;统计分析服务提供故障报警通知、传感器历史数据分析、粉尘爆炸风险评估等功能;认证鉴权服务为用户提供认证和鉴权功能。传感器报警数据是安监员进行巡查和历史数据分析的重要依据,如何保证传感器报警数据安全至关重要。本文针对传感器数据防止篡改的需求,设计了关系型数据库和联盟链结合的存储方式,即“链下存储全量数据,链上存储数据指纹”。My SQL的富查询、事务故障处理等功能与Hyperledger Fabric成员准入、数据防篡改等功能优势互补,既满足了平台数据安全存储功能,又能向用户提供丰富便捷SQL查询。研磨环保设备服务平台系统分布式构建采用Spring Cloud框架,单个服务基于Spring Boot。经过功能和性能测试,系统满足预期功能需求,同时在并发为3000模拟场景下,核心服务器CPU使用率为85.7%,堆内存使用率为38.4%。响应时间在5000ms以内,满足可靠性、稳定性和高并发性能的需求。本文在工厂粉尘爆炸风险评估方面,研究了区间层次分析法(IAHP)和熵权法在粉尘爆炸风险评估的应用,并提出基于目标规划的组合赋权与突变理论的粉尘爆炸风险评估方法。该方法首先综合IAHP和熵权法对评估指标进行组合赋权,同时结合突变理论分析各评估指标的不确定性突变过程,最后确定粉尘爆炸风险等级。通过对粉尘爆炸风险评估算法进行测试,本文算法相比系统原有算法使得系统高等风险误报率下降13.86%,漏报率下降3.31%,准确率提高13.86%。中等风险误报率下降10.56%,漏报率下降6.75%,准确率提高10.56%。
基于微服务的运营商设备管理系统设计与实现
这是一篇关于微服务,设备管理系统,Spring Cloud,消息队列的论文, 主要内容为运营商网络中包含许多设备,存在于核心网、传输网、数据网、接入网等各种网络中,如何有效地管理复杂的电信设备,一直以来都是运营商的需求痛点。西安市某运营商过去采用单体架构系统来实现设备管理,随着业务的发展、新类型设备的引进以及新的管理制度的建立,系统也需要不断地修改,基于单体架构的系统在开发和后期维护上出现了低效的特点。微服务具有易扩展、易伸缩、高可用等性质,能将使用传统架构的系统拆分成一系列独立的子系统,这些子系统可以单独地开发、部署、测试,相互之间实现解耦,有利于后期的维护和扩展。针对西安市某运营商设备管理的现状,本课题依靠微服务体系以及其它互联网相关技术,以实际需求为背景,设计并实现了基于微服务的运营商设备管理系统。本文首先面向运营商的背景实现了初步的分析,将设备管理与微服务的研究现状进行了归纳,得到了本课题的研究目标。然后依照课题方向,完成了系统中相关技术的详细介绍,同时根据运营商人员的实际要求,结合用例图对系统的需求进行了分析。接着本文详细设计了项目的软件架构,按照微服务划分准则将其划分成了多个服务,为使用该系统的运营商人员提供设备采购、信息检索、运行维护、统计分析、设备报废等功能。本文还设计了一套针对系统的服务治理方案,依靠Spring Cloud作为微服务环境,引入了Eureka、Hystrix等组件,并且采用了Redis、Elasticsearch、Rabbit MQ等一系列中间件来提高系统的整体性能。接着研究了系统中相对关键的技术方案,主要包括:针对系统缓存与数据库之间的数据一致性问题,设计并实现了基于消息队列重试机制的数据同步方案;针对服务间数据传输安全的问题,设计并实现了可以防御中间人攻击的混合加密传输方案;针对数据库查询慢的弊端,采用经过改进的布谷鸟过滤器减轻了其压力;针对项目中数据库的单点故障问题,设计并实现了基于数据源定时检测的高可用方案;针对系统日志文件分散的问题,设计并实现了依靠消息队列的日志处理服务方案。然后本文对系统中的所有服务进行了实现,同时在Docker容器中完成了整个项目的部署工作,最后实现了系统的功能与非功能测试,测试的结果充分表明了微服务的可行性。目前系统已稳定运行一年时间,能够有效地满足运营商对于电信设备实现信息化管理的需求。
联名卡服务云平台信息交换子系统的设计与实现
这是一篇关于联名卡,Spring Cloud,Rabbit MQ,Spring Batch的论文, 主要内容为随着信用卡在中国的迅速发展,国有银行和大型股份制银行占领了主要市场,它们依靠自己的优势和大型互联网企业联名发行信用卡进一步扩大了自己的市场,也对中小银行的市场造成了不小的冲击。银联数据服务有限公司开发了联名卡服务云平台,旨在帮助这些中小银行提升运营能力,扩大发卡规模。而联名卡服务云平台信息交换子系统实现了银行和合作机构的信息交换并为它们提供联名卡运营支撑。联名卡信息交换子系统采用Spring Cloud微服务架构作为系统的总体架构,对于每个微服务的实现采用了Spring Boot框架,对于业务中的批处理任务选用了Spring Batch批处理框架,业务流程的异步处理以及与外部异构系统的通信借助消息中间件Rabbit Mq进行实现。本文分析说明了联名卡信息交换子系统的项目背景,技术原理,给出了系统的总体需求分析与设计,对获客、运营、数据支撑三大模块进行了详细的实现说明。本文对系统进行了功能和非功能需求分析,通过图表结合文字描述的方式展现了系统的模块划分和每个模块的关键接口以及数据库的设计,对每个模块阐述了业务逻辑和实现的具体细节并附上关键的源代码以及运行截图。目前联名卡信息交换子系统已经正式上线运行,帮助了三十余家中小银行与京东、腾讯等合作机构发行联名卡超过两百万张,并为它们提供联名卡从申请到日常运营相关业务的支持。
哺乳母猪行为信息感知与管理平台研究与设计
这是一篇关于小梅山母猪,Kinect,DBSCAN,脊背提取,Netty,Spring Cloud的论文, 主要内容为母猪饲养管理是整个养猪生产中的重要组成部分,随着养殖业从传统的分散式养殖逐渐向着现代化与规模化方向转型,母猪个体信息与其生长环境越来越受到人们的关注。哺乳期母猪的姿态是其个体信息的重要组成部分,作为母猪哺乳能力的重要评价指标,长期以来依靠饲养员人工观测获取,该方式费时费力且主观性强,还会增加人畜共患病的风险。随着各类传感器应用于规模化养殖,养殖基地的信息中心面临海量数据处理等问题,同时养殖人员的高并发访问也对信息中心的可靠性、快速性与可扩展性提出了更高的要求。本文以哺乳期小梅山母猪为实验对象,针对产床限位栏内哺乳期小梅山母猪的日常行为姿态进行研究,通过Kinect2.0深度相机实现哺乳期小梅山母猪姿态的识别,采用Spring Cloud微服务等相关互联网技术研究并设计了 一套哺乳母猪行为信息感知与管理平台,该平台提高母猪养殖的精细化水平,为实现“互联网+猪产业”提供有力的技术支撑。本文主要的研究内容如下:母猪舍信息采集系统:该系统由环境信息感知节点、母猪姿态信息发送模块、信息汇聚网关与串口服务器等组成,信息汇聚网关获取母猪舍中环境信息感知节点采集的环境参数与母猪姿态信息发送模块上传的母猪姿态序列信息,通过串口服务器发送至远程中间件处理。母猪舍环境控制系统:采用PLC控制器、继电器、接触器与串口服务器等组成母猪舍环境控制系统硬件部分,通过现场手动控制或浏览器等客户端远程控制实现环境调控,从而满足猪场对环境调控的生产需求。母猪姿态识别系统:采用Kinect2.0获取产床限位栏内哺乳期母猪的深度数据,根据哺乳期母猪在限位栏内只表现为站立、坐立、趴卧与侧卧四种有限姿态,通过计算母猪高度数据的众数将姿态分为站姿与卧姿两类,采用DBSCAN密度聚类算法计算母猪高度信息的簇数,通过比较簇的个数将卧姿分为侧卧与趴卧,使用基于脊背线提取的识别算法,将脊背线分成前后2段,通过比较前后2段脊背线的平均高度将站姿分为站立与坐立。最后将识别的姿态按照时间组建成姿态序列由母猪姿态信息发送模块传输至信息汇聚网关。高性能中间件:为应对养殖基地不断接入带来的传感器数量与用户访问量激增等挑战,采用Nginx进行负载均衡将数据均匀分发至各台中间件服务器。中间件基于NIO的Netty框架开发,提供高效稳定的网络连接用于处理实际生产中的数据交互。母猪舍管理系统:该系统旨在为用户提供稳定可靠的人机交互,采用Spring Cloud微服务架构保证系统在高并发访问等挑战下提供稳定的环境数据可视化、环境控制机构远程操作与母猪姿态实时监测等功能。系统在测试期间,母猪舍信息采集系统中各个环境信息感知节点与母猪姿态信息发送模块均工作正常,满足实际的生产需要。母猪舍环境控制系统中PLC控制器在接收到指令码后能够快速控制相应的环境控制机构运行。母猪姿态识别系统根据本文提出的母猪姿态识别算法快速可靠地将母猪姿态识别为站立、坐立、趴卧与侧卧,按照时间将姿态组建成姿态序列上传至服务器。高性能中间件稳定快速接收处理上传的母猪舍环境信息数据与母猪姿态序列数据并根据客户端请求执行相应的指令发送。母猪舍管理系统能够实时监测与控制母猪舍内的环境信息,根据产床限位栏的编号监测对应母猪的姿态信息,可在多用户高并发访问时提供快速可靠的服务,确保实际生产的稳定运行。本平台可通过简单的配置与部署实现扩容,以应对更多养殖基地的接入与更为庞大的用户群体的访问。
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