基于Node.js的高并发物联网平台研究与实现
这是一篇关于Node.js,物联网平台,高并发,多进程服务器,前后端分离的论文, 主要内容为万物互联时代促进了物联网技术的发展,物联网应用遍布国民经济和社会服务各个方面,正逐渐成为推动世界经济增长的重要新兴产业。而物联网平台作为设备汇聚、数据集中管理及提供应用服务的核心环节,是实现物联网有效管理的基础,其向上为用户提供可视化操作页面,实现监测数据可视化,向下连接海量设备,实现数据的接收、存储及应用。然而海量设备接入必定带来数据的并发问题,如何在硬件资源有限的情况下,保证物联网平台有效应对高并发数据请求问题是一个重要的研究方向。Node.js作为当下流行的服务端开发环境,其基于事件驱动、异步处理I/O请求的特点可极大地提升服务器的并发性能。因此,本课题面向运行在单台服务器上的物联网平台,基于Node.js环境,对平台在高并发环境下性能提升方法进行研究,并提出切实可行的解决方案。本文在探究提升平台高并发性能的基础上,基于Node.js环境设计开发了物联网平台。首先,对Node.js工作原理进行探究,分析了Node多进程服务器在高并发环境下的优势,提出了一种适用于Node多进程服务器的负载均衡策略-“改进最小连接数”方法,以提升Node服务器处理并发请求的效率。其次,将基于改进最小连接数方法的Node多进程服务器作为平台设备端服务器,分别对平台服务器层、消息传输层、核心处理层及数据存储层进行优化设计,完成了物联网平台层级处理模式的设计与实现,在保证平台稳定运行的基础上有效应对设备端高并发数据请求问题。再次,将层级处理模式应用于物联网平台的开发过程中,采用前后端分离的开发方式设计平台架构,统一开发语言,模块化开发登录验证、设备地图、用户管理、设备管理、实时数据、基本功能、历史数据、报警记录及日志记录平台功能,满足了平台可扩展和易维护的需求。最后,分别设计各功能模块测试用例,验证了平台功能可用性。同时,模拟高并发环境对物联网平台进行性能测试,并对测试结果进行分析,验证了层级处理模式对提升物联网平台处理高并发数据性能的可行性。
基于Node.js的在线竞赛系统的设计与实现
这是一篇关于职业技能知识竞赛,Node.js,React框架,前后端解耦,遗传算法的论文, 主要内容为信息时代的到来与现代科学技术发展的突飞猛进,各行各业受软件技术的影响已经天翻地覆,网络的特性注定远程教程可以以最小最廉价的成本,最快的速度,影响更多的人。而在教育领域,软件技术的发展使得在线竞赛系统已经发展的五花八门了,作为选拔奖励优秀人才的渠道,竞赛活动举办的频率很高、举办的地区很广、参加的参赛者众多。作为制造业大国,逐渐完善适合我们国家的职业教育体系各类媒介平台,职业技术教育学习及竞赛模式必须给予更多的关注。这样的在线竞赛活动平台是对职业技术教育的成果的检测与展示,也是职业技术教育培训、交流以及提高的平台,更是学生交流进步的平台,在催生职业技术教育制度创新、规范职业技能培养和扩大职业教育社会影响力方面有重要的现实意义,更对中职学生的成长具有深远的影响。本论文介绍了基于Node.js的在线竞赛系统的设计与实现,基于职业技术教育背景下对职业技术学校学生的职业技术知识的考察,通过在职业技术教育实践工作的认识中提出业务需求,并进行需求分析,竞赛系统主要包含以下三个部分:学习系统,竞赛系统,管理系统。并分析了系统体系结构,业务功能模块的设计,代码设计以及如何实现。该竞赛系统设计上可以划分为客户端与服务器端,采用B/S架构。客户端和服务器端使用的是HTTP协议直接通信。另外,该系统在系统代码设计上实现前后端分离,前后端分离技术可以实现真正的前后端解耦,来提高系统的性能和扩展性,在客户端中使用React框架进行实现,React框架使用虚拟DOM机制用Java Script完成DOM API。React框架性能出众,代码逻辑简单,在框架下,依据界面模块功能划分的方式开发,使用Node.js技术实现服务器端设计,遗传算法在竞赛试卷管理时智能组卷中实现应用。在服务器后端使用My SQL数据库来实现对数据的存储,最终,前端和后端通过API接口实现交互。系统设计实现后,通过在一定的运行环境下对其各个功能进行了测试,证实了本在线竞赛系统的可行性与实用性。经过测试各部分系统较好的实现了竞赛系统设计目标功能。学习系统部分可以实现某职业技术学校学生在线学习,题库练习、问题交流留言等功能。竞赛系统提供职业技术学校各专业学生进行技能知识竞赛,可以自选参赛场次,并查看自己的成绩名次。管理系统实现对学生信息,管理员信息,练习题库,竞赛题库等的管理。该竞赛系统的实现使用较大的便捷了职业技术学校广大教师学生以及竞赛组织者。
基于前后端分离的物联网实训系统设计与实现
这是一篇关于物联网实训系统,前后端分离,Node.js,Vue,组件化开发的论文, 主要内容为近年来我国物联网产业发展迅猛,预计在“十四五”期间,我国物联网产业发展将进一步升级,由此将带来更大的物联网人才培养需求。传统物联网实训方式较为固定,主要是课堂讲解配合固定实训箱实操。为实现更好的物联网实训效果,近年来出现了基于不同软硬件平台的嵌入式开发方案,主要通过C/S架构实现物联网实训系统,但由于系统的封闭性,实训场景通常较为单一,缺乏可复用的实训项目开发方案,不利于实训场景的扩展,同时系统存在耦合度高、开发复杂、可维护性较差等问题。针对上述问题,在分析物联网软件体系结构的基础上,提出了一种分层的实训系统软件架构,设计了前后端分离的物联网实训系统,从架构上降低系统模块之间的耦合性。系统基于统一编程语言开发,前后端独立部署,从开发上降低实训系统的实现复杂度。论文围绕实训系统的实际需求,对系统的结构与业务功能进行划分,实现了后端服务层和前端应用层。主要工作如下:(1)基于Node.js构建后端服务层,首先设计了边缘服务模块,实现对不同传感器设备的接入和扩展,解决感知层的异构性问题;其次设计了平台服务层,通过Express服务端框架实现统一的REST风格接口,以此屏蔽系统接口的异构性,加强实训系统的可伸缩性。后端服务层可灵活开放物联网设备接口,以此满足物联网进阶实训需求,解决传统实训系统内容单一问题。(2)基于MVVM框架Vue构建前端应用层,提出一种组件化的可复用开发方案,通过组件重用的方式实现基础实训、智能家居、工业生产等多场景实训应用的快速开发,有效降低实训应用开发的复杂度,并且支持后期的实训功能扩展;为克服传统物联网实训系统交互方式单一、直观性差的弊端,利用Raphael实现了可视化实训业务组件,为实训人员提供多元化、交互友好的基础实训界面,提升物联网实训的教学体验。(3)为进一步提升实训应用使用体验,提出一种基于物联网组件的前端渲染性能优化方法。实验结果表明,前端组件经优化后可降低30%以上的渲染时长,且组件数据越多,性能提升幅度越大,有效降低实训系统用户端的设备渲染压力,满足系统未来的多端部署需求。(4)最后是系统验证工作,分别对系统的业务功能、兼容性、接口性能、渲染性能进行测试,测试结果符合预期指标,系统满足最初的设计目标和需求。
基于Node.js的物流信息管理系统的研究与实现
这是一篇关于物流信息管理系统,Node.js,MongoDB,SPA,遗传算法的论文, 主要内容为自从国家实行改革开放政策以后,中国的经济实现了持续飞速发展,物流业也取得了长足的发展。然而我国物流行业虽然发展势头良好,但是仍存在很多问题。一方面,我国物流成本高昂,社会物流总费用在GDP中占据较高的比重,另一方面,传统的物流管理系统和运作流程已经无法满足现代物流业的要求。对企业来说,落后的物流管理理念和管理系统导致了经营和管理成本的增加,也导致企业的整个物流运作流程无法与现代信息技术相结合,因此,企业迫切需要一套与自身业务相结合的、能够降低成本、增加效率的物流信息系统。本文基于以上背景,结合一家电商企业的实际物流业务需求,使用Node.js、MongoDB等的技术,研究并设计了一套物流信息管理系统,以提高企业的管理效率和水平,降低管理成本。本文研究了物流信息管理系统中所使用到的关键技术,包括Node.js架构、MongoDB数据库技术、WebSocket双向通信技术等,以及遗传算法的基本原理与优势。本文从可行性分析、系统非功能性需求、系统功能性需求三个方面对系统需求进行了详细的分析,并将系统功能划分为具体的功能模块。本文重点描述了系统整体设计方案与各个模块的具体功能设计。系统使用Node.js和Koa框架作为后台开发架构,并配合MongoDB进行数据存储与读取,实现了类MVC的架构模式,并使用了Vue、Vue-router作为前端开发架构,构建单页Web应用。随后论文详细描述了各个功能模块的具体功能设计。本文详细描述了使用Node.js后端架构以及使用Vue技术实现前端系统页面的具体流程,并对使用遗传算法优化拣货路径进行了建模、仿真与求解。最后对本系统进行了全面的功能性测试和非功能性测试。本论文实现的系统,达到了预期效果,满足了投入企业使用的要求,从而达到提高物流管理效率和信息化管理水平,降低企业成本的目的。
基于百度地图的基站业务数据演示系统的设计与实现
这是一篇关于B/S架构,Mongodb,Node.js,前端框架的论文, 主要内容为随着移动通信的快速发展,基站数目急剧增多,基站运行数据有效利用、基站间干扰分析、基站频率使用分析等问题日益凸显,对基站进行信息管理、运行监测并展示相关数据的需求不断增加。本文旨在实现一个基站配置及业务数据的分析与展示系统,该系统可从台站的设置和运行两个方面对基站的业务量、覆盖、干扰、资源利用率、网络布局等数据进行分析并以可视化方式展示在相关的地理信息系统中。作者从业务需求出发,在选定具体框架后,分别进行了数据库结构、后台逻辑与前端框架的设计,实现了除数据分析以外的所有功能,并在数据库查询算法与页面展示效果等方面进行了优化,以提高系统性能。本文的主要工作包括:首先,对演示系统的整体要求与各项功能进行详细分析,在此基础上选用B/S架构,并对系统中数据库、后台与前端各个模块进行技术选型,最终选定Mongodb+Node.js+Vue的整体技术框架。第二,在系统层面设计演示系统整体流程,搭建数据库、后台与前端框架,并针对各模块进行详细设计,然后以业务量分析与覆盖分析两个功能模块为例对其内部进行详细的流程分析与实现效果展示。第三,针对演示系统实现过程中各部分所进行的优化工作进行详细说明,包括临近基站地理位置查询算法、大批量数据库查询方法与页面展示优化,并比对优化前后的效果。在论文的最后,针对系统搭建过程中遇到的主要问题与不足进行介绍,并对未来演示系统进一步的研究方向进行展望。
基于物联网技术的工业现场监控平台的研究与设计
这是一篇关于远程监控,物联网,MQTT,Node.js,MongoDB的论文, 主要内容为在早期工业现场,设备的数据采集记录完全依靠人工完成,耗时耗力且检测范围有限。随着传感器技术的发展,各种传感器代替了人工完成对设备数据的采集工作,工业现场的本地监控技术开始出现。有线网络将工业现场设备的控制器PLC(可编辑逻辑控制器)与PC或HMI(人机界面)相连,通过上位机软件或者触摸屏显示设备的运行状态、传感器的数据等信息,也集成了设备操控和数据存储分析等功能。设备的数据信息在本地完成与人的交互。随着物联网技术的发展,网络开始被运用到工业现场的数据采集和传输过程中,延伸了数据的传输范围,使得工业现场远程监控成为新的研究方向。针对于传统本地工业现场设备监控系统耗费大量人力、物力、财力以及数据共享等问题,借助于物联网技术在工业领域的发展趋势,本文分析了工业现场设备控制器PLC的常见通信协议、物联网传输协议和物联网云平台架构。设计实现移植PLC的Modbus TCP和西门子S7通信协议以及物联网传输协议MQTT的物联网终端模块,兼容工业现场控制设备核心的多种型号PLC,完成对PLC的参数读写、数据采集、状态监控、错误诊断以及数据传输。本设计首先采用B/S客户端架构基于Node.js平台和Mongo DB数据库搭建的物联网云平台,完成对物联网终端模块数据的接收、可视化显示、存储和故障分析。其次,将物联网终端模块和物联网云平台共同组合形成基于物联网技术的工业现场监控平台,实现了对工业现场设备的远程监控。然后,对物联网终端模块和物联网云平台进行联合调试,分别测试了系统的各个模块和功能的运行情况,测试结果良好,满足工业现场监控平台的基本功能需求。最后对本系统所做的工作进行总结,为未来工业现场设备的远程监控提供了可参考的解决方案。
基于Node.js和REST风格的移动端页面可视化构建平台
这是一篇关于Node.js,REST,移动端页面构建,组件化,可视化的论文, 主要内容为现如今,互联网技术逐步深入到人们生活中的各个方面,与人们生活息息相关的网购行为也在网络巨头的推动下呈现出愈发强劲的趋势,其中移动端购物在网购行为中已经成为主要部分而且它的占比仍然保持着快速增长,如何快速应对急剧增加的移动端购物需求所带来的巨大的移动端开发需求已经成为一项很有研究价值的课题。通过对移动端与PC端页面的相比,可以发现由于移动端设备屏幕的限制,其页面在设计和布局上有着独特但比较统一的风格。总体上,移动端页面在布局方面是可以在垂直方向上进行模块化分割的。结合移动端页面的这种特性,本文设计一种基于自定义组织结构的Vue组件进行可视化操作并动态生成移动端页面的思路,来提高页面构建的效率和可复用性等。本文搭建一个基于Node.js和REST风格移动端页面可视化构建平台,开发者需要开发出符合一定规范的Vue业务组件文件,然后利用该平台对组件进行一系列处理,之后渲染并打包产生浏览器可以直接加载渲染的静态文件,这一系列流程为可视化操作提供了前提。利用渲染后的静态文件,该平台可以为用户提供可视化操作的能力,用户可以在模拟的移动端屏幕上对组件进行组合并形成各种预览页面。平台根据用户的可视化操作进行相应的页面构建。综上所述,本文的主要工作在于:1、首先对移动端页面可视化构建平台所依赖的技术和理论进行相应的调研,为后续的系统开发提供了理论支撑和技术积累。2、对平台系统进行了总体结构上的设计,对可视化构建流程的设计以及流程中各个功能模块的设计、根据系统中所使用到的数据集进行了RESTful API设计、进行相应的数据库的设计、针对系统做了一系列的优化设计等。3、对平台系统进行实现,实现系统的前端界面结构、布局、交互,实现后端各个模块的功能,解决了系统设计中一些关键技术问题,比如组件依赖问题解决、CPU密集型任务分发等。4、系统优化。分为系统的前端优化和后端优化,研究介绍了对应的优化原理,并实现了对应的优化功能。主要包括压缩优化、前后端的缓存优化、利用多核CPU优化、针对单页应用的代码分割优化等。
基于Node.js的商品包装管理系统的设计与实现
这是一篇关于商品包装管理,Node.js,MongoDB数据库的论文, 主要内容为随着互联网的迅猛发展,众多电子商务平台迅速崛起。由于各个平台产品种类繁多,顾客在选择产品时经常会出现购买多件商品的情况。而每件商品的形状尺寸千差万别,顾客购买件数也不尽相同,这些情况都加大了仓库的工作难度。如何管理各类打包材料并将其与对应的商品关联起来,如何在包装商品时快速、合理地选择合适的包装材料,成了现实中重要又棘手的问题。且这一过程不仅会降低工作效率,而且有可能因为包装不当使货物出现问题。此类情况不仅会影响顾客的购物体验,也会对公司形象产生负面影响。商品包装管理系统选用B/S结构。全文首先分析了系统需求,对不同用户角色进行了分析、细化,并给出了用例图。接下来就需求对系统进行了设计,包括系统的架构设计以及各个功能模块的划分。商品包装管理系统的后端开发部分选用了Node.js和Koa2框架,使系统能够处理大量并发I/O、具备强大的处理性能。数据层选用Mongo DB做数据存储来满足系统可扩展、高访问率的需求。前端选取轻量级渐进框架Vue.js来实现数据的响应式绑定以及视图组件的组合。在前端样式方面,选用了Bootstrap框架以实现响应式Web设计,使其在不同尺寸的设备上都能呈现最佳效果,确保用户能够有良好的体验。最后,针对系统的功能性、非功能性需求设计了测试用例,以验证系统满足用户需求。商品包装管理系统方便了快递包装材料以及订单的管理,在大大提高工作人员工作效率的同时,降低了企业的经营成本。目前,此系统已通过测试,反馈良好,为企业解决了包裹打包效率低、出错率高、包装材料难以管理的难题。
基于Node.js的中小型制造业企业销售系统设计与实现
这是一篇关于中小型制造业企业,销售系统,模板管理,Node.js的论文, 主要内容为近年来,随着信息技术、网络技术的发展,以及企业间的竞争加剧,企业要想在激烈的竞争中占据有利地位,那么需要在提高企业自身竞争力的同时,不断提升企业信息化程度。而中小型制造业企业作为我国制造业新型产业结构的重要构成部分,在推进企业信息化进程中面临着诸多问题,无法满足中小型制造业企业的特殊需求,严重阻碍了企业信息化的发展进程[1]。销售管理作为信息化管理平台中至关重要的环节,销售系统的构建使得企业整个销售过程在网络环境中具体化、可视化,帮助企业领导实时掌握销售进度,管理员工、客户以及销售相关资料。因此,本文重点研究面向中小型制造业企业的销售管理系统,结合该类型企业生产销售的特殊性,从客户信息管理、技术协议及合同管理、模板制作以及审核与审批机制等方面实现了销售过程的信息化管理,帮助企业节约生产成本,提高销售管理的速度和准确性,提高企业经济效益[2]。销售系统的设计与实现采用了统一过程的软件开发方式,阐述了基于Node.js的中小型制造业企业销售系统的设计、开发与部署的全过程。重点针对中小型制造业企业销售的特点,深入研究了销售员整体业务流程,将销售系统划分为“我的工作”、客户信息、商务合同、模板制作以及基础数据管理五个模块进行功能性需求分析。然后根据系统需求分析进行了系统架构设计以及主要业务流程设计。详细阐述了系统各模块详细设计与实现的过程,以及系统开发过程中解决的关键问题。最后,重点描述了系统实现的环境搭建以及系统核心模块的功能测试。系统采用全 JavaScript(MongoDB+Express+Vue.js+Node.js)的开发架构,以及使用REST架构风格的Web服务,实现系统所包含的业务操作和数据处理。当前系统已经在某中小型制造业企业成功使用,并取得一定的效果,提高企业信息化程度,实现了企业对销售过程的信息化管理。
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