云-端进程自动转换与动态部署管理技术研究与实现
这是一篇关于ROS,云计算,docker,分布式架构,自动化的论文, 主要内容为随着当今世界数字化变革,企业要处理的业务量越来越大,同时为了提高处理业务的系统的可用性,分布式架构应运而生。为了解决本地计算资源的缺陷,往往将算力不足的本地机器部署到分布式架构中,利用分布式架构中的其他计算节点执行复杂的计算任务。分布式架构还可以提供系统的稳定性,在单点出现故障时,不影响整个系统的业务处理能力。华为鸿蒙操作系统实现基于局域网内的分布式操作系统,实现快速部署连接在同一局域网下的操作端。分布式系统最重要的技术在于通信,分布式进程间通信(Inter-Process Communication,IPC)是分布式系统中重要的通信方式之一,其中分布式消息队列多用于高吞吐量的数据流处理。随着云计算的流行,将云端服务器用互联网的方式部署到分布式系统中,利用云端提供的计算能力减少本地的成本成为了目前研究的一大热点。本文的研究目的旨在解决传统的单机多进程间协同计算可能出现的算力不足的问题,通过将计算密集的进程封装成云服务,利用云端资源并实现对云服务的快速便捷的访问。为此本文将研究一种基于机器人操作系统(Robot Operation System,ROS)的云-端通信转换的系统,研究分布式IPC的特点,实现基于ROS的通信节点用以模拟对应的分布式IPC,并使用容器技术将分布式IPC通信的进程封装为容器,按微服务的架构创建云服务并提供给访问终端。云端通过开放的端口号来访问需要的服务,并依据现有的Kubernetes框架管理容器。最后,本文使用网站的方式将设计的模块集成到网站上,利用网站实现一个完整的系统。系统还提供了完整的求多次项和与人脸识别的云服务,并通过实验进行了服务的正确访问与使用,证明了通过将计算密集型的计算任务迁移到云端实现了本地弱计算能力机器的复杂计算功能实现,提高运算性能,节省本地资源的可行性。
室内空气质量智能测控系统及其分布式服务平台设计
这是一篇关于室内空气质量,测控系统,模糊PID控制,软件服务平台,分布式架构的论文, 主要内容为室内空气质量与人体健康息息相关,当室内空气质量较差时容易引起头晕、乏力等不适症状,所以保障室内优良的空气质量显得尤为重要。目前,开启新风系统进行适当的通风换气是维持室内空气良好最适用的措施。然而,传统的新风系统多依赖人工感知来更新空气,不利于及时调节室内空气质量。部分新风系统采用阈值控制或者PID控制调节风速,控制效果差且能耗高。同时,多数室内空气质量测控系统的软件展示平台采用单体架构设计,负载能力低且可扩展性差。因此,室内空气质量智能测控系统及其分布式服务平台的研究具有一定的理论意义和应用价值。本文主要研究内容如下:首先,基于物联网三层架构设计了室内空气质量智能测控系统及其分布式服务平台的总体架构。以STM32微处理器为核心,结合多种空气质量传感器、通信模块与新风驱动模块,分别实现了数据采集、数据通信与新风控制功能。基于Java Web技术,分别设计了基于分布式架构的后端系统和基于Vue框架的前端系统。其次,选取室内具有代表性的CO2、TVOC作为污染物控制指标,对室内空气质量测控系统进行数学建模,并通过系统辨识求得其系统函数。将模糊控制算法与PID控制算法相结合,设计了一种针对室内空气质量测控系统的模糊PID控制器。Simulink仿真结果表明,所设计的模糊PID控制器比经典PID控制器调节速度更快、稳定性更好且抗干扰能力更强。然后,运用SpringBoot、Dubbo、ZooKeeper等技术实现了分布式软件服务平台的后端系统,包括设备管理、用户管理、数据接收与处理、日志管理和告警管理等功能。基于Vue框架实现了前端系统,完成了室内空气数据的前端展示和硬件设备的远程控制。最后,对所设计的分布式软件服务平台输入实际用例进行测试分析,结果显示平台运行稳定,各功能均达到预期目标且负载能力高,符合设计需求。将室内空气质量智能测控系统置于某办公室进行实际测试,结果表明该系统能准确地测控室内空气质量,并且调节速度较快、稳定性高,与传统控制方式相比新风能耗减少了约22.2%。
采用B/S架构的网络安全检测分析模式的研究与实现
这是一篇关于网络安全检测,分布式架构,数据挖掘,聚类,K-means,算法,遗传优化算法的论文, 主要内容为随着互联网技术在当今社会地位的逐渐提高,网络安全已经成为人们普遍关注的问题。由于Internet是一个开放的平台,具有受众多样化、连接形式多样化等特点,使得互联网络很容易遭受外部入侵,其安全性受到很大威胁。 由于企业信息化发展的过程中,很多应用系统采用B/S架构,因此研究基于B/S架构系统具有重要的意义。针对现有的网络安全检测技术存在的缺点和不足,本文将数据挖掘技术引入到系统中,开发出一种采用B/S架构的分布式网络安全检测分析模式,借此增强互联网安全检测系统的准确性、实时性。 本文首先介绍了目前常用的入侵检测技术的分类、系统结构,并介绍了当前主流的评价网络安全检测系统性能的几大要素。之后阐述了数据挖掘技术的基本原理和过程,并对挖掘的系统结构进行详细介绍。在此基础上将数据挖掘算法引入网络安全检测系统中,重点介绍了K-means算法和遗传算法并对其进行改进,从应用方面完善了安全检测系统后台检测的效率。 在理论及算法的基础上,本论文设计出基于B/S架构的互联网网络安全检测分析模式系统架构,详细描述了网络安全检测系统的设计思想,并对安全检测系统关键技术进行详细设计,之后对本系统主要功能模块进行设计,包括底层Snort检测阶段、网络数据标准化阶段、改进的K-means聚类阶段和改进的遗传优化阶段。最后给出了系统整体体系结构。 最后,本论文针对系统各个模块进行仿真实验,实验结果证明,该系统具有较强的处理能力,与其他系统相比较,本系统在报警准确率、报警实时性方面都有显著提高,有效降低了系统漏报率。
集中采购系统交易管理子系统设计与实现
这是一篇关于集中采购,分布式架构,负载均衡,排队论的论文, 主要内容为本文以湖北省十堰市某供销社为试点,依托于科技部重点研发计划项目-绿色宜居村镇技术创新项目(2019YFD1101104),针对传统集中采购交易系统中存在的数据易篡改、数据可信程度低、难以处理大规模用户请求等问题,借助分布式思想、排队论和区块链技术设计开发了集中采购系统交易管理子系统,能够有效帮助农民依靠供销社等平台从网上集中采购生产生活物资,降低生产生活成本。首先,针对单个服务器无法处理大规模请求的问题,在SSM框架的基础上利用分布式思想搭建系统架构,采用Dubbo作为通信架构,使用Nginx作为反向代理服务器,并集成Redis、Solr和Fast DFS等相关技术,将大规模的用户请求分发给多台服务器共同处理,有效降低了响应时延。并针对Nginx原有的负载均衡算法难以适应实际场景的问题,在传统的加权轮询算法基础上,设计了一种基于服务器性能和实时负载的PL(performance and load)负载均衡算法。其次,针对不同时段下用户请求数量不同导致的响应堵塞问题,建立了M/M/n排队模型,将收集到的实际数据代入模型进行实例分析并计算相关参数,从而得到了用户请求堵塞下的最优服务器数量。最后,在利用区块链技术保证集成交易数据真实可信的过程中,发现其存在响应时间过慢的问题,采用了“链下扩容”的思想,对性能要求较高但重要程度不高的功能在链下处理,将关键信息的管理放到链上处理。通过对系统各个功能模块进行测试,满足了用户需求。其中对PL负载均衡算法的测试结果表明,其响应时间和吞吐率比传统加权轮询算法分别提高了14.2%和14.5%。本文利用PL负载均衡算法、M/M/n排队模型和区块链技术实现了一个高并发、数据加密的集中采购系统交易子系统,为农民和供销社的生产生活提供了方便。
基于.Net远程通信技术的火警受理系统的设计与实现
这是一篇关于公安消防,火警受理,.Net远程通信技术,分布式架构的论文, 主要内容为随着经济社会的快速发展,城市化进程进一步加快,城市楼厦越来越高,人民生活居住环境越来越复杂,因而社会越来越需要公安消防部门具备统一指挥、快速响应、有效处置的能力,以保障人民生命及财产安全。火警受理系统是公安消防部门的主要业务支撑系统,因而研究与开发一个响应快速、信息传输高效、多设备集成、功能完善的火警受理系统时不我待。本文针对公安消防部门的业务特点,分析了火警受理的现状,对火警受理系统进行了需求分析与建模,基于.Net远程通信技术设计与实现了一个可扩展易维护的火警受理系统。本文的研究工作主要有以下几个方面:1)火警受理系统的需求分析。针对火警业务的特殊性,参考实际工作中类似项目成功案例,进行细致的需求分析,对系统功能进行用例建模,并定义了系统的非功能需求。2)火警受理系统的架构设计。系统采用C/S架构,分为一个服务子系统和两个客户端子系统(接处警子系统和中队受理子系统)。基于.Net远程通信技术设计分布式系统架构,客户端子系统只需要引用包含所有业务逻辑处理方法定义的接口库(DLL)即可,客户端进行业务操作时远程调用服务子系统的通信服务模块。通信服务模块避免了客户端与服务子系统业务逻辑的直接调用,保持客户端调用的透明性和业务逻辑层的内聚性,架构设计契合消防中队地理分散的特点,在接口库保持不变的情况下,业务逻辑改变时客户端无需维护和升级。服务子系统采用对象关系映射(ORM)技术,解耦业务逻辑处理与数据库操作,基于适配器方式实现SqlServer和Oracle两种数据库访问适配,同时保证了系统的兼容性和扩展性。3)系统的详细设计与实现。以火警受理为例,详细阐述了客户端子系统的实现,以及远程调用服务子系统服务的过程。服务子系统细分为服务接口层、业务逻辑层和数据访问层。服务接口层采用工厂模式设计思想,利用.Net反射技术动态注册业务逻辑对象,只提供统一的远程对象知名URI,便于客户端调用的同时达到与业务逻辑层的隔离。4)系统的功能和性能测试。本文对系统进行了全面的功能测试,覆盖所有的用例;同时对服务子系统性能和系统整体性能进行了测试。测试结果表明,系统功能丰富、正确,响应迅速,达到了预期的目标。
基于.Net远程通信技术的火警受理系统的设计与实现
这是一篇关于公安消防,火警受理,.Net远程通信技术,分布式架构的论文, 主要内容为随着经济社会的快速发展,城市化进程进一步加快,城市楼厦越来越高,人民生活居住环境越来越复杂,因而社会越来越需要公安消防部门具备统一指挥、快速响应、有效处置的能力,以保障人民生命及财产安全。火警受理系统是公安消防部门的主要业务支撑系统,因而研究与开发一个响应快速、信息传输高效、多设备集成、功能完善的火警受理系统时不我待。本文针对公安消防部门的业务特点,分析了火警受理的现状,对火警受理系统进行了需求分析与建模,基于.Net远程通信技术设计与实现了一个可扩展易维护的火警受理系统。本文的研究工作主要有以下几个方面:1)火警受理系统的需求分析。针对火警业务的特殊性,参考实际工作中类似项目成功案例,进行细致的需求分析,对系统功能进行用例建模,并定义了系统的非功能需求。2)火警受理系统的架构设计。系统采用C/S架构,分为一个服务子系统和两个客户端子系统(接处警子系统和中队受理子系统)。基于.Net远程通信技术设计分布式系统架构,客户端子系统只需要引用包含所有业务逻辑处理方法定义的接口库(DLL)即可,客户端进行业务操作时远程调用服务子系统的通信服务模块。通信服务模块避免了客户端与服务子系统业务逻辑的直接调用,保持客户端调用的透明性和业务逻辑层的内聚性,架构设计契合消防中队地理分散的特点,在接口库保持不变的情况下,业务逻辑改变时客户端无需维护和升级。服务子系统采用对象关系映射(ORM)技术,解耦业务逻辑处理与数据库操作,基于适配器方式实现SqlServer和Oracle两种数据库访问适配,同时保证了系统的兼容性和扩展性。3)系统的详细设计与实现。以火警受理为例,详细阐述了客户端子系统的实现,以及远程调用服务子系统服务的过程。服务子系统细分为服务接口层、业务逻辑层和数据访问层。服务接口层采用工厂模式设计思想,利用.Net反射技术动态注册业务逻辑对象,只提供统一的远程对象知名URI,便于客户端调用的同时达到与业务逻辑层的隔离。4)系统的功能和性能测试。本文对系统进行了全面的功能测试,覆盖所有的用例;同时对服务子系统性能和系统整体性能进行了测试。测试结果表明,系统功能丰富、正确,响应迅速,达到了预期的目标。
基于相关性和分布式架构的智慧教育系统研究
这是一篇关于智慧教育系统,相关性,分布式架构,微服务,云服务技术的论文, 主要内容为智慧教育系统是教育信息化的重要研究方向之一,它可以帮助学生提高学习效率和学习成绩,帮助教师提高教学质量和教学效果。智慧教育系统的成绩预测功能为教师和学生提供全面、便捷、高效的教育服务。目前,用于成绩预测功能的协同过滤算法采用皮尔逊相关系数、余弦相似度等方法实现,忽略了学生个体、课程体系、考勤行为、学生成绩之间的相关性,且大多数智慧教育系统采用的是单点式架构。因此,算法模型、系统架构及技术是现阶段智慧教育系统的重要研究方向。本文从算法模型、系统架构及技术两个方面出发,提出了基于相关性的智慧预测模型,并设计和开发了智慧教育系统,将分布式架构和云服务技术整合并运用到实际教育系统中。本文的主要研究内容如下:(1)基于相关性的智慧预测模型研究本文考虑了考勤行为和偏置因素两个方面的影响,优化了基于隐语义模型的协同过滤算法,提出了一种基于考勤行为和偏置因素相关性的智慧预测模型(简称ABais Svd模型),并通过设置多种数据集实验验证了智慧预测模型的有效性,实现成绩预测。(2)智慧教育系统的设计和开发本文整合分布式架构技术、云计算技术和互联网技术将智慧教育系统的各项功能进行模块化拆分,实现了智慧教育系统的设计和开发。智慧教育系统内的每一个模块都可以看作是一个“微服务”,可独立运行并独立部署在不同的服务器中。智慧教育系统内部满足“高内聚,低耦合”的特点,具有良好的扩展性、并发能力和高可用性。
基于分布式架构的中医药信息化平台设计与实现
这是一篇关于中医药信息化,知识工程,知识图谱,分布式架构,功能服务化,处方流转,共享中药房的论文, 主要内容为中医药文化是我国传统文化非常重要的一个组成部分,在我国五千年的历史长河之中一直发挥着重要的作用,中医药学的理论框架结合了中国古代哲学思维和临床实践经验,形成了一套独特且富有生命力的知识体系。改革开放以来,国家大力推广和发展中医药,出台了一系列政策和文件来指导和规范中医药行业的发展与创新。但是中医药服务推广在基层医疗机构中一直都是比较弱势的。基层医疗机构是我国中医药产业的重要组成部分,是基础和根基。然而,基层机构普遍存在着中医药人才匮乏、中医技术提升困难、中药采购成本高、中药品类单一、中药质量无法保障无法追溯、中药煎剂膏剂加工工艺复杂等等问题,凸显出基层中医药服务能力的薄弱,其医疗水平远低于等级医院。中医药信息化平台建设能够有效改善基层医疗机构的困境,提升基层中医药服务能力,提高基层医疗水平。对于推进中医药现代化发展,促进中医药文化推广具有重要意义。本文主要研究的是通过分布式架构技术构建适用于基层中医药机构日常业务使用的信息化服务平台。平台基于JAVA语言研发,分布式架构基于Dubbo框架实现。平台基于知识工程对于中医药领域各级各类各种各样的分散知识进行整理归纳校对核查,使之体系化结构化形成专业标准的中医药知识图谱,用以构建中医药专业知识库。系统核心业务服务化,增强安全性,提高稳定性、可扩展性、可维护性。对于常规的门诊中医药临床业务进行规范化标准化信息化处理,包括病患接诊、病历书写、诊断开立、费用收取等等。提供专业便捷智能的中药处方功能,提高基层中医开立中药处方的效率和准确率。然后通过增加处方订单流转系统,以及共享中药房管理系统,解决基层医疗机构中药服务缺失以及中药房药品流通管理问题。由平台整合资源,提供统一的中药药品调剂、发药、煎药、配送等服务。并提供包含药品溯源在内的处方订单的闭环管理流程,完善患者的用药追踪与疗效反馈机制。中医药信息化平台赋能基层医疗机构,统筹整合基层中医药资源,提高了基层中医业务的信息化程度。完整的解决了基层机构医生获取中医药知识渠道零散、知识凌乱、标准不一的问题,极大的优化了基层机构医生临床操作的体验。常规诊疗一个患者时间约为10-15分钟左右,应用系统之后,可以在5分钟左右完成一个比较完整的诊疗过程,缩短了患者问诊流程,提升了患者就诊体验。系统提供的专业诊疗建议和处方药品核查功能有效的提高了基层机构医生诊治常见病、多发病的诊疗效果。平台配备了统一专业的中药服务,帮助基层医疗机构减负增效,降低建设运营成本。同时也加大了区域内中药房的药品流通率,提高了中药房的管理水平。促进了中医药文化在基层的推广和发展,极大扩展了基层中医药服务的范围和边界,让基层民众享受到便捷优质的中医药服务。
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