基于微服务架构的灌溉控制平台设计与实现
这是一篇关于灌溉控制,微服务架构,Spring Cloud框架,Spring Boot框架,BP神经网络的论文, 主要内容为随着农业物联网技术的不断发展,农业生产中使用的灌溉控制设备的数量和种类越来越多,灌溉控制设备的管理和控制也越加困难,且传统单体架构软件平台的耦合度太高,已经无法满足现代化农业系统在功能上的频繁迭代。因此,本论文从实际需求出发,研究通过利用微服务架构及其相关的技术模块来设计和实现灌溉控制平台。本文通过对系统需求进行分析,选择采用Spring Cloud框架设计基础组件服务,包括利用Eureka实现注册中心服务以及Zuul实现路由网关服务等;其次按照灌溉控制平台的业务功能划分微服务,设计了数据展示服务以及控制管理服务等五个业务服务,并利用Spring Boot框架和MVC模式来设计业务服务层次架构,进而采用Active MQ作为消息中间件实现消息的准实时传输;然后构建以BP神经网络算法为基础的预测模型对土壤灌水量的预测进行研究,为克服BP神经网络的初始权值和阈值随机的缺点,采用改进的人工蜂群算法对BP神经网络进行优化形成CNABC-BP算法,并通过实验仿真验证该预测模型的预测精度;最后再对微服务组件以及业务功能模块进行详细功能测试,分析测试结果。对灌溉控制平台的测试结果表明:本文所设计的基于微服务架构的灌溉控制平台软件工作稳定、界面友好、功能扩展方便,灌水量预测结果与实际结果的误差仅为7%,达到了预期目标,符合项目需求,具有一定的实际应用价值。
基于微服务架构的灌溉控制平台设计与实现
这是一篇关于灌溉控制,微服务架构,Spring Cloud框架,Spring Boot框架,BP神经网络的论文, 主要内容为随着农业物联网技术的不断发展,农业生产中使用的灌溉控制设备的数量和种类越来越多,灌溉控制设备的管理和控制也越加困难,且传统单体架构软件平台的耦合度太高,已经无法满足现代化农业系统在功能上的频繁迭代。因此,本论文从实际需求出发,研究通过利用微服务架构及其相关的技术模块来设计和实现灌溉控制平台。本文通过对系统需求进行分析,选择采用Spring Cloud框架设计基础组件服务,包括利用Eureka实现注册中心服务以及Zuul实现路由网关服务等;其次按照灌溉控制平台的业务功能划分微服务,设计了数据展示服务以及控制管理服务等五个业务服务,并利用Spring Boot框架和MVC模式来设计业务服务层次架构,进而采用Active MQ作为消息中间件实现消息的准实时传输;然后构建以BP神经网络算法为基础的预测模型对土壤灌水量的预测进行研究,为克服BP神经网络的初始权值和阈值随机的缺点,采用改进的人工蜂群算法对BP神经网络进行优化形成CNABC-BP算法,并通过实验仿真验证该预测模型的预测精度;最后再对微服务组件以及业务功能模块进行详细功能测试,分析测试结果。对灌溉控制平台的测试结果表明:本文所设计的基于微服务架构的灌溉控制平台软件工作稳定、界面友好、功能扩展方便,灌水量预测结果与实际结果的误差仅为7%,达到了预期目标,符合项目需求,具有一定的实际应用价值。
基于微服务架构的灌溉控制平台设计与实现
这是一篇关于灌溉控制,微服务架构,Spring Cloud框架,Spring Boot框架,BP神经网络的论文, 主要内容为随着农业物联网技术的不断发展,农业生产中使用的灌溉控制设备的数量和种类越来越多,灌溉控制设备的管理和控制也越加困难,且传统单体架构软件平台的耦合度太高,已经无法满足现代化农业系统在功能上的频繁迭代。因此,本论文从实际需求出发,研究通过利用微服务架构及其相关的技术模块来设计和实现灌溉控制平台。本文通过对系统需求进行分析,选择采用Spring Cloud框架设计基础组件服务,包括利用Eureka实现注册中心服务以及Zuul实现路由网关服务等;其次按照灌溉控制平台的业务功能划分微服务,设计了数据展示服务以及控制管理服务等五个业务服务,并利用Spring Boot框架和MVC模式来设计业务服务层次架构,进而采用Active MQ作为消息中间件实现消息的准实时传输;然后构建以BP神经网络算法为基础的预测模型对土壤灌水量的预测进行研究,为克服BP神经网络的初始权值和阈值随机的缺点,采用改进的人工蜂群算法对BP神经网络进行优化形成CNABC-BP算法,并通过实验仿真验证该预测模型的预测精度;最后再对微服务组件以及业务功能模块进行详细功能测试,分析测试结果。对灌溉控制平台的测试结果表明:本文所设计的基于微服务架构的灌溉控制平台软件工作稳定、界面友好、功能扩展方便,灌水量预测结果与实际结果的误差仅为7%,达到了预期目标,符合项目需求,具有一定的实际应用价值。
基于微服务架构的灌溉控制平台设计与实现
这是一篇关于灌溉控制,微服务架构,Spring Cloud框架,Spring Boot框架,BP神经网络的论文, 主要内容为随着农业物联网技术的不断发展,农业生产中使用的灌溉控制设备的数量和种类越来越多,灌溉控制设备的管理和控制也越加困难,且传统单体架构软件平台的耦合度太高,已经无法满足现代化农业系统在功能上的频繁迭代。因此,本论文从实际需求出发,研究通过利用微服务架构及其相关的技术模块来设计和实现灌溉控制平台。本文通过对系统需求进行分析,选择采用Spring Cloud框架设计基础组件服务,包括利用Eureka实现注册中心服务以及Zuul实现路由网关服务等;其次按照灌溉控制平台的业务功能划分微服务,设计了数据展示服务以及控制管理服务等五个业务服务,并利用Spring Boot框架和MVC模式来设计业务服务层次架构,进而采用Active MQ作为消息中间件实现消息的准实时传输;然后构建以BP神经网络算法为基础的预测模型对土壤灌水量的预测进行研究,为克服BP神经网络的初始权值和阈值随机的缺点,采用改进的人工蜂群算法对BP神经网络进行优化形成CNABC-BP算法,并通过实验仿真验证该预测模型的预测精度;最后再对微服务组件以及业务功能模块进行详细功能测试,分析测试结果。对灌溉控制平台的测试结果表明:本文所设计的基于微服务架构的灌溉控制平台软件工作稳定、界面友好、功能扩展方便,灌水量预测结果与实际结果的误差仅为7%,达到了预期目标,符合项目需求,具有一定的实际应用价值。
基于RTU的灌溉控制系统及其辅助开发平台的构建
这是一篇关于灌溉控制,集成设计,RTU,动态配置,虚拟硬件的论文, 主要内容为农业信息化建设是实现农业农村现代化的重要引擎,灌溉控制系统作为农业生产信息化的重要内容,是目前热门的研究课题。本文针对合作单位——泰安市信丰农业生产资料有限公司在远距离信号传输、灌溉区域及设备的动态扩展、软件部分远程开发测试等方面的实际需求与相关问题,构建了灌溉控制系统及其配套的辅助开发平台。首先,基于RTU设计了灌溉控制系统分层体系结构,在此基础上给出了硬件系统集成设计方案;其次,为了降低灌溉控制软件系统开发测试时对硬件环境的依赖,提高开发效率,基于RAD技术以硬件系统为模拟对象构建了辅助开发平台;然后,基于辅助开发平台,利用软件工程的开发技术,构建了灌溉控制软件系统;最后,对灌溉控制系统进行了实施部署与现场测试。具体完成的工作如下。(1)基于RTU构建了灌溉控制系统分层体系结构,实现了硬件系统集成设计针对灌溉区域和设备的动态扩展及远距离传输,基于RTU设计了降低软硬件耦合程度的软硬件分层结构及系统体系结构。整个系统采用B/S与C/S的混合模式,基于B/S通信模式,通过前后端分离的方式实现用户与软件系统的交互;基于C/S通信模式,通过软件负责逻辑控制,硬件负责具体执行的方式实现软件系统与硬件系统的交互。在该体系结构基础上,基于系统集成思想与局域网组网技术实现了硬件系统集成设计。(2)基于RAD技术构建了辅助开发平台针对灌溉控制软件系统在开发测试过程中因依赖硬件环境影响开发效率的问题,基于RAD构建了辅助开发平台。首先,基于抽象建模思想构建了可编程的虚拟硬件模型,并基于该模型创建本文所需的虚拟硬件,存放于虚拟硬件数据库中供开发时调用;其次,基于多线程技术与线程通信技术,构建了为虚拟硬件提供运行及监控环境的硬件环境模拟器;最后,基于RAD技术,采用动态语言Aardio以及SQLite数据库相结合的方式,搭建了虚拟硬件接口开发环境及相关用户界面,完成了辅助开发平台的构建。(3)基于软件工程的技术方法构建了灌溉控制软件系统针对灌溉区域、灌溉策略以及传感控制设备的动态配置,采用软件工程的技术方法与开发过程,基于辅助开发平台构建了灌溉控制软件系统。首先,对软件系统总体需求以及动态配置的原理进行了分析,采用层次化、结构化思想给出了软件系统体系结构;其次,结合具体业务需求,基于中间件思想,面向本系统选用的RTU及传感器等设备,构建了统一硬件接口模型,然后基于动态配置思想,设计了具有手动控制、时序控制两种模式的灌溉控制管理策略;最后,基于辅助开发平台及面向对象思想,采用Java语言、Spring Boot框架、Erupt框架、My Sql数据库以及Web技术等多种软件开发技术,完成了灌溉控制软件系统后端及前端的构建。本文针对企业需求及相关问题,完成了灌溉控制系统及其辅助开发平台的构建。所构建的辅助开发平台,使开发人员将更多精力集中于灌溉控制功能的实现,降低系统开发测试成本,有利于促进产品完善;所构建的灌溉控制系统,可实现灌溉区域与硬件设备的动态扩展与控制,使企业可根据需要灵活实施与部署,降低总体维护成本,符合企业预期需求,有利于促进产品推广。
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