物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下CL2M系統(tǒng)中間件研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)、信息通信等技術(shù)的不斷發(fā)展，如何利用相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，消除產(chǎn)品全生命周期各階段間的信息壁壘，形成產(chǎn)品全生命周期信息流和知識(shí)流閉環(huán)管理，從而提升企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)追蹤水平，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造能力，并提供創(chuàng)新性產(chǎn)品和服務(wù)，已成為亟待解決的問題。閉環(huán)全生命周期管理(CL2M)為解決該問題提供了新的思路和方法。但是，目前CL2M系統(tǒng)還不完善，沒有標(biāo)準(zhǔn)化的中間件規(guī)范，缺乏獨(dú)立且通用的CL2M系統(tǒng)中間件，而這些是解決產(chǎn)品全生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)

2、問題的關(guān)鍵。
　　本文在分析CL2M系統(tǒng)中間件特性的基礎(chǔ)上，引入消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸(MQTT)協(xié)議作為CL2M系統(tǒng)中間件標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)CL2M系統(tǒng)中間件相關(guān)問題的研究，給出了中間件的具體構(gòu)建方案，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了CL2M系統(tǒng)中間件。論文的主要工作內(nèi)容如下:
　　1、針對(duì)CL2M系統(tǒng)中間件標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)PMI(PROMISE Message Interface)和QLM(Quantum Lifecycle Management)標(biāo)準(zhǔn)提議

3、進(jìn)行解析，找出了其中存在的問題，如缺乏錯(cuò)誤處理機(jī)制、沒有考慮安全和隱私以及不適合資源受限設(shè)備等。在此基礎(chǔ)上，將MQTT協(xié)議與PMI和QLM標(biāo)準(zhǔn)提議進(jìn)行了對(duì)比分析，并研究了MQTT協(xié)議擴(kuò)展問題，如規(guī)范客戶ID表達(dá)和消息負(fù)載格式，定義指定消息主題緊急因子功能。最后，提出引入MQTT協(xié)議作為CL2M系統(tǒng)中間件標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)思想。
　　2、分析了CL2M系統(tǒng)中間件相關(guān)問題并提出了解決之策。定義了基于MQTT的中間件模型，并采用基于NIO模式的

4、Netty框架設(shè)計(jì)，滿足了中間件并發(fā)性指標(biāo)。通過定義消息緊急因子來區(qū)分消息緊急性，實(shí)現(xiàn)中間件緊急消息優(yōu)先路由?；诙嗑S計(jì)數(shù)布隆濾波器進(jìn)行了中間件無效消息過濾算法設(shè)計(jì)。最后，為了將CL2M代理功能從中間件中解耦，設(shè)計(jì)了CL2M代理并集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集功能。
　　3、在分析CL2M系統(tǒng)中間件相關(guān)問題、應(yīng)用目標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了中間件系統(tǒng)框架、各功能模塊及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。具體內(nèi)容包括:各功能模塊處理流程的設(shè)計(jì);各功能模塊的編程實(shí)現(xiàn);無效消息過