面向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的SCADA系統(tǒng)性能優(yōu)化研究.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展并在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)通信量的增加，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層SCADA系統(tǒng)會遇到感知識別采集終端高并發(fā)的數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)異構(gòu)導(dǎo)致通信協(xié)議消息格式在通用性、結(jié)構(gòu)化和效率上難以實現(xiàn)平衡以及針對數(shù)據(jù)流快速響應(yīng)和實時處理等問題。本文將農(nóng)業(yè)SCADA系統(tǒng)抽象為一般功能模型，并根據(jù)數(shù)據(jù)流動過程分別研究數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計和優(yōu)化技術(shù)，旨在提高系統(tǒng)通信并發(fā)性能的同時優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

2、處理能力。
　　本文主要完成了以下幾項工作:
　　1、針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層SCADA系統(tǒng)的通用性，將系統(tǒng)抽象為功能模型，分別從基于windows的網(wǎng)絡(luò)通信模型、基于應(yīng)用層協(xié)議和數(shù)據(jù)流處理算法的數(shù)據(jù)處理過程、基于連接池和查詢優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲過程，探討了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力的技術(shù)。
　　2、針對完成端口機(jī)制中的信息定位、資源管理、內(nèi)存頁鎖定和數(shù)據(jù)包處理等問題進(jìn)行分析，優(yōu)化了基于線程私有鏈表的對象池，提出了基于無鎖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C

3、AS機(jī)制和任務(wù)竊取的線程私有鏈表對象池優(yōu)化策略，解決了線程池對共享資源的并行訪問效率低的問題。
　　3、針對數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致引起的通信協(xié)議消息格式混亂問題，提出了基于JSON和TLV的數(shù)據(jù)格式，解決了傳感數(shù)據(jù)傳輸及解析低效問題，使數(shù)據(jù)傳輸和解析過程在占用帶寬/內(nèi)存和響應(yīng)時間之間取得更好平衡;同時，針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流的特點和處理需求，提出了適用于農(nóng)業(yè)SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流實時處理算法。
　　4、設(shè)計并搭建了一種面向農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)