基于IEEE 802.15.4协议的虚拟仪器的设计与实现
这是一篇关于IEEE802.15.4,虚拟仪器,MVC,线程池,拓扑可视化的论文, 主要内容为随着通信技术的快速发展和计算机应用项目的广泛使用,无线通信技术作为一种流行的通信方式,在通信和商业领域都受到了高度重视。随着无线通信技术的广泛应用,人们又提出了个人区域网络(PAN)和无线个人区域网络(WPAN)的概念。1998年,IEEE802.15工作组成立,专门从事WPAN标准化工作。其中以IEEE802.15.4标准为例,该标准以其低功耗、低传输速率、架构简单的特性而文明。IEEE802.15.4协议的学习与分析对于开发相关产品具有一定意义。然而,无线数据的不可见性给IEEE802.15.4协议的学习与研究带来了不便。研究人员希望能有这样一种工具,不仅能够将复杂的无线数据可视化给用户,而且还能帮助研究分析人员分析当前无线网络特性,进而用户可以直观的对协议的特性与功能做出判断。国外很多仪器仪表公司都适时的抓住了这一商机,投入到相关产品的开发工作当中。在国内,相关仪器的研发工作还处于起步阶段。 本文旨在设计与实现一套基于IEEE802.15.4协议的虚拟仪器,该套仪器包括硬件采集模块和软件分析模块两个部分。硬件采集模块能工作在433MHZ和2.4GHZ两个频段。软件分析模块不仅能够对IEEE802.15.4MAC层所有协议帧进行解析,还能根据解析出的协议帧对当前无线传感器网络的拓扑结构图进行绘制。在软件模块的设计中,主体采用MVC架构,严格区分数据模型,视图展示和控制反馈。通过分析传统多线程技术的优缺点,在后台数据处理模块中,采用线程池和单一静态线程相结合的多线程数据处理方法,不仅满足了系统界面刷新的实时性要求,而且还节省了系统资源,提高系统处理效率。此外,在拓扑可视化模块中,为了解决大规模节点图形布局冲突问题,本文改进实现了一种基于力学模型的Spring算法。最后,经过大量实验结果表明,本套虚拟仪器达到了最初的设计需求。硬件采集模块性能稳定,软件模块界面美观,功能实用,拓扑可视化模块图形布局清晰。该套虚拟仪器的设计与实现对研究分析IEEE802.15.4协议具有一定的参考价值。
基于IEEE 802.15.4协议的虚拟仪器的设计与实现
这是一篇关于IEEE802.15.4,虚拟仪器,MVC,线程池,拓扑可视化的论文, 主要内容为随着通信技术的快速发展和计算机应用项目的广泛使用,无线通信技术作为一种流行的通信方式,在通信和商业领域都受到了高度重视。随着无线通信技术的广泛应用,人们又提出了个人区域网络(PAN)和无线个人区域网络(WPAN)的概念。1998年,IEEE802.15工作组成立,专门从事WPAN标准化工作。其中以IEEE802.15.4标准为例,该标准以其低功耗、低传输速率、架构简单的特性而文明。IEEE802.15.4协议的学习与分析对于开发相关产品具有一定意义。然而,无线数据的不可见性给IEEE802.15.4协议的学习与研究带来了不便。研究人员希望能有这样一种工具,不仅能够将复杂的无线数据可视化给用户,而且还能帮助研究分析人员分析当前无线网络特性,进而用户可以直观的对协议的特性与功能做出判断。国外很多仪器仪表公司都适时的抓住了这一商机,投入到相关产品的开发工作当中。在国内,相关仪器的研发工作还处于起步阶段。 本文旨在设计与实现一套基于IEEE802.15.4协议的虚拟仪器,该套仪器包括硬件采集模块和软件分析模块两个部分。硬件采集模块能工作在433MHZ和2.4GHZ两个频段。软件分析模块不仅能够对IEEE802.15.4MAC层所有协议帧进行解析,还能根据解析出的协议帧对当前无线传感器网络的拓扑结构图进行绘制。在软件模块的设计中,主体采用MVC架构,严格区分数据模型,视图展示和控制反馈。通过分析传统多线程技术的优缺点,在后台数据处理模块中,采用线程池和单一静态线程相结合的多线程数据处理方法,不仅满足了系统界面刷新的实时性要求,而且还节省了系统资源,提高系统处理效率。此外,在拓扑可视化模块中,为了解决大规模节点图形布局冲突问题,本文改进实现了一种基于力学模型的Spring算法。最后,经过大量实验结果表明,本套虚拟仪器达到了最初的设计需求。硬件采集模块性能稳定,软件模块界面美观,功能实用,拓扑可视化模块图形布局清晰。该套虚拟仪器的设计与实现对研究分析IEEE802.15.4协议具有一定的参考价值。
基于微服务的边缘计算网关设计与实现
这是一篇关于物联网,边缘计算,网关,线程池,负载均衡算法的论文, 主要内容为随着物联网技术的发展,网络智能设备产生的海量数据对原有云计算的服务模式提出了挑战,边缘计算应运而生。网关是物联网系统中的重要节点,由于部署位置更靠近网络边缘,其通信及数据处理能力亟待提高。本文基于微服务相关技术,设计和构建了面向边缘计算的网关系统,主要工作如下:首先,针对边缘计算网关与北向云平台和南向设备端的交互问题,设计了基于微服务的边缘计算网关,网关主要由基础服务组件、通信管理组件和设备管理组件构成。基础服务组件为网关提供底层支持,通信管理组件提供网关与云端、网关与设备以及网关内部组件间的通信服务,设备管理组件提供设备接入和管理服务。其次,针对边缘计算网关的业务特点,提出了基于滑动窗格的响应比轮询算法,并在设备管理微服务内对Java原生线程池进行了优化。前者通过引入响应比参数,解决了原有算法初始权重确定困难的问题,后者通过对Java原生线程池的工作队列以及工作流进行重构,提升了线程池在高并发场景下的处理能力。最后,基于系统整体架构设计方案对边缘计算网关进行构建,通过自动化部署平台,将网关服务以Docker镜像的方式进行部署和运行。进行了网关的功能以及关键组件的性能测试,验证了业务功能的可行性以及负载均衡算法改进、线程池优化和对象池引入等策略的有效性。
基于J2EE的Web应用服务器的设计与实现
这是一篇关于应用服务器,组件,超文本传输协议,线程池,连接池的论文, 主要内容为应用服务器是当前基于Web的软件开发的重要的支撑平台。为了满足多层体系结构下Web客户对数据库管理系统DM简洁透明的访问,本文设计并实现了基于J2EE的Web应用服务器—DM WAS,为Web客户部署Web应用程序提供支持,从而更加方便地使用DM的数据存储和访问服务。 通过研究Web应用服务器的功能需求以及基于组件的软件开发模式,结合J2EE规范和超文本传输协议,提出DM WAS的组件式的总体结构,各部分功能都是由组件提供的,控制流程通过组件之间的通讯完成,从而适应功能扩展需求。 在实现中,采用生命周期技术实现对组件的管理;扩展Java默认的类装载模式,采用一种树型分叉结构的多层类装载体系结构来增强服务器核心类库的安全性以及实现对Web应用程序的热部署;针对Web环境中并发访问多而且访问频繁的事实,采用基于线程池的多线程技术解决潜在的系统资源不足问题;采用对JSP进行预处理和对Servlet进行缓冲以提高服务器的响应性能;在服务器的会话管理中,为参与会话的每一个用户赋予一个具有唯一会话ID的会话对象,会话ID采用Cookie和改写URL两种方式进行标识,采用内存会话和持久性会话两种方式实现会话对象的保存;为提高Web应用程序访问数据库的效率,采用基于JDBC数据源的连接缓冲池,连接池对物理连接和逻辑连接进行两级缓存从而提高系统性能;在服务器安全方面,采用认证和授权实现一种声明性的安全机制,提供HTTP基本认证和基于表单的认证两种认证方式,使用基于角色的访问控制实现用户授权。最后,探讨了利用JNDI实现与DM EJB服务器进行的问题。
基于J2EE的智能体温分享系统的设计与实现
这是一篇关于移动医疗,J2EE,设计模式,高并发,数据库,线程池的论文, 主要内容为随着移动互联网的高速发展,移动医疗日益受到人们的重视。在移动医疗中对人体体温的监测是获取人体健康状况的重要指标,而传统的体温计只能单次的测量体温,且不具备记录功能。为了解决这些难题,本文提出 了基于 J2EE(Java 2 Platform Enterprise Edition,Java2平台企业版)的智能体温分享系统。该系统能够为人们提供精确的体温测量,同时能够保存体温信息,并能够记录一段期间内体温的变化趋势,还可以与他人分享体温信息,从而得到针对性的健康建议。本文基于J2EE的开发技术,完成了智能体温分享系统的设计与实现。首先,对J2EE相关技术进行了研究,设计了基于MVC(Model-View-Controller,模型-视图-控制器)模式的系统总体架构;其次,研究了数据库相关技术,对系统数据库进行了设计与实现;再次,本文基于Spring和Hibernate框架,完成了对系统的开发工作,定义了系统接口,并设计了基于JSON的数据传输方案以及事务的处理策略;最后,为了使系统具备更好的可维护性和可扩展性,本文研究了设计模式及其在系统中的应用。另一方面,本文设计了系统在高并发场景下的优化策略。首先,分析了高并发系统的主要特点,并从数据库和线程池两个方面对高并发系统的设计和优化方案进行了分析和总结。对于数据库,分析了影响数据库性能的主要因素,并从SQL语句调优、数据库读写分离和索引的合理应用三个方面对数据库进行了优化。对于线程池,分析了线程池的基本原理,并通过分析仿真结果,设计了线程池的优化策略。
基于J2EE的Web应用服务器的设计与实现
这是一篇关于应用服务器,组件,超文本传输协议,线程池,连接池的论文, 主要内容为应用服务器是当前基于Web的软件开发的重要的支撑平台。为了满足多层体系结构下Web客户对数据库管理系统DM简洁透明的访问,本文设计并实现了基于J2EE的Web应用服务器—DM WAS,为Web客户部署Web应用程序提供支持,从而更加方便地使用DM的数据存储和访问服务。 通过研究Web应用服务器的功能需求以及基于组件的软件开发模式,结合J2EE规范和超文本传输协议,提出DM WAS的组件式的总体结构,各部分功能都是由组件提供的,控制流程通过组件之间的通讯完成,从而适应功能扩展需求。 在实现中,采用生命周期技术实现对组件的管理;扩展Java默认的类装载模式,采用一种树型分叉结构的多层类装载体系结构来增强服务器核心类库的安全性以及实现对Web应用程序的热部署;针对Web环境中并发访问多而且访问频繁的事实,采用基于线程池的多线程技术解决潜在的系统资源不足问题;采用对JSP进行预处理和对Servlet进行缓冲以提高服务器的响应性能;在服务器的会话管理中,为参与会话的每一个用户赋予一个具有唯一会话ID的会话对象,会话ID采用Cookie和改写URL两种方式进行标识,采用内存会话和持久性会话两种方式实现会话对象的保存;为提高Web应用程序访问数据库的效率,采用基于JDBC数据源的连接缓冲池,连接池对物理连接和逻辑连接进行两级缓存从而提高系统性能;在服务器安全方面,采用认证和授权实现一种声明性的安全机制,提供HTTP基本认证和基于表单的认证两种认证方式,使用基于角色的访问控制实现用户授权。最后,探讨了利用JNDI实现与DM EJB服务器进行的问题。
基于日志和Gpfdist的缺陷自动定位系统的设计与实现
这是一篇关于Spring MVC框架,日志分析,线程池,Gpfdist的论文, 主要内容为易安信信息技术研发(上海)有限公司(以下简称为“EMC”)作为全球性的硬件存储产品提供商,会向客户提供存储产品的后续支持服务。通常情况下,客户反映产品设备的问题后,会由公司的客户支持人员根据客户上传的产品设备日志,借助脚本工具和工作经验分析问题原因、定位产品发生的缺陷(Bug),从而帮助客户解决问题。但依靠人工和功能简单的脚本分析日志的过程耗时较长,售后服务团队存在对客户的反馈不够及时、缺陷定位不够准确的问题,较大影响了客户对EMC所提供的售后服务的满意度。本文所实现的基于日志分析的缺陷自动定位系统Support Central系统是EMC的核心技术事业部针对上述问题提出的解决方案。本文介绍了系统所完成的主要工作：通过定期自动解析客户上传的问题设备日志,根据专家人员预先对缺陷的逻辑定义,实现日志记录中满足定义的缺陷匹配扫描,旨在快速定位产品设备上发生的缺陷并提供解决方案,从而解决客户支持人员对于客户反馈不及时的问题。同时,本文从需求分析、系统设计和系统实现三个方面介绍了Support Central系统实现的具体过程。本文所描述的系统设计方案为：Support Central系统采用B/S架构,使用轻量级的Web框架Spring MVC、Hibernate进行开发。用户界面采用Html、JQuey、Ajax等前端技术实现,服务器使用Java语言实现,并结合线程池、定期任务、面向切面编程、分布式数据库Greenplum及其并行文件服务器Gpfdist等技术。本文所介绍的基于日志和Gpfdist的缺陷自动定位系统Support Central基本解决了EMC公司售后团队对客户的反馈不够及时、缺陷定位不够准确的问题。通过定期自动扫描日志记录中匹配定义的缺陷,实现了快速定位产品设备上的缺陷并提供相应的解决方案的目标。Support Cetral系统在有效地协助客户支持人员日常工作的同时,也提高了EMC公司的售后服务质量及产品的客户满意度。
基于.NET架构的多线程组件技术研究与应用
这是一篇关于组件技术,多线程,FTP,线程池,后端组件,.NET框架的论文, 主要内容为众所周知,软件危机极大地阻碍了软件工业的发展。在这种情况下,组件技术的出现为软件开发带来了新的思路,并越来越受到软件开发人员的重视。基于组件的软件开发方法具有一次编写,随处执行,随处重用的优点,大大缩短了软件的开发周期。但目前大多数组件是以COM和ActiveX技术来开发,这种开发方法技术复杂度高,难以维护和调试,在使用时也需要在注册表注册。诸多难点使得组件的稳定性、可复用性和执行性能大打折扣。 而今,在.NET平台下,组件的开发变得简单快捷,可调试性强,开发完成后只需要复制即可使用,无需再在注册表中注册。这种组件开发的方式大大简化了以前的开发方法,使得组件的可复用性显著增强。作为后端组件的多线程组件,其稳定性和性能非常重要,它通常是由每秒事务处理数TPS和并发用户数来评估的。同时多线程组件会频繁地在多线程模式下运行,线程控制的细节是多线程组件质量优劣的重中之重。因此将组件技术和多线程技术有机地融为一体,是提高多线程组件在多线程模式下运行速度的关键所在。 本文以.NET为开发平台,从组件技术和多线程技术两方面出发,分析组件技术和多线程技术的优势和特点,结合具体FTP客户端实例,引入线程池技术,设计出FTP客户端多线程组件,并针对以往的FTP的性能进行了比较。该功能模块将组件技术和多线程技术有机地融为一体,结构新颖,既具有组件技术的特点,又突出多线程技术的运行效率。本文所作的主要工作包括: (1)研究了.NET平台下的组件技术,对.NET平台下组件的特点和设计模式进行了深入的研究。 (2)研究了.NET平台下的多线程技术,对比以往开发平台的多线程技术,着重指出.NET平台对于多线程技术的支持以及对线程同步的新解决方法。 (3)对多线程的同步问题提出了多种解决方案,同时采用.NET内置线程池类(ThreadPool)实现对多线程的优化处理。 (4)在.NET框架下,抛弃以前开发组件的COM和ActiveX复杂技术,以强大的类库和简单统一的组件模型轻松地开发组件。利用.NET framework跨语言的兼容性,使所开发的多线程组件能够最大程度地被复用。 (5)采用C#语言,开发了FTP客户端多线程组件,应用于档案归档系统中的档案归档模块。
GPS定位后台服务系统设计与实现
这是一篇关于面向切面,Java,非阻塞I/O,线程池,WebService,GPS定位平台的论文, 主要内容为当前社会环境下,校车安全、校园暴力、拐卖、绑架等事件频发,严重威胁未成年人群体的人身安全,种种现象越来越引起社会各方面的广泛关注,可以说,如何切实有效地保障未成年人的人身安全已是当今社会亟待解决的一个问题。利用定位技术切实有效地保障未成年人的人身安全,国内尚未有成型的解决方案,是一个新的课题,新的发展方向。 本课题依托中国电子科技集团第二十七研究所的“校园安全联盟”项目,旨在搭建一个以人员定位为基础的“校园安全联盟”网络平台,该平台的组成结构为：未成年人佩戴的手表定位器+后台数据处理及监控系统。本文针对该平台的后台数据处理及监控系统进行设计研究,主要做了以下几个方面的工作： 1.根据“校园安全联盟”项目的功能需求,基于企业级、系统级的软件设计模式,完成了对GPS定位后台服务系统整体架构的设计。 2.通过对定位终端通信协议的深入研究,兼顾到高负载能力、高数据并发处理能力、并依据不同设备可以动态解析的要求,完成了对系统架构中数据监听服务模块、Web服务模块、数据库等模块的设计与实现。 3.依据系统整体架构,通过使用WebService技术,完成了监听服务程序和Web服务器程序之间的远程调用以及通信交互的设计,进而完成“校园安全联盟”平台的完整演示。
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