基于發(fā)布-訂閱的分布式數(shù)據(jù)分發(fā)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-physical systems，CPS)是一種新型智能系統(tǒng)，它通過復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)將決策單元、信息感知單元以及執(zhí)行單元集成起來，具有數(shù)據(jù)采集傳輸、信息決策處理、遠(yuǎn)程行為控制等功能，可以為我們提供實(shí)時(shí)、安全、可靠、高效的服務(wù)。CPS網(wǎng)絡(luò)是一種以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)的的采集、存儲(chǔ)、分發(fā)、處理是網(wǎng)絡(luò)的重要工作，而信息的頻繁交互決定了CPS網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)具有海量、多態(tài)、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，快速高效的數(shù)據(jù)分發(fā)是應(yīng)用對(duì)CPS網(wǎng)絡(luò)

2、提出的要求，而現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分發(fā)模式往往很難達(dá)到快速準(zhǔn)確分發(fā)數(shù)據(jù)的要求。針對(duì)這種情況，論文提出一種適應(yīng)CPS網(wǎng)絡(luò)需求的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，在網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力和計(jì)算能力有限的情況下盡可能提高數(shù)據(jù)分發(fā)的質(zhì)量和效率。
　　結(jié)合CPS網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，論文在分析研究現(xiàn)有數(shù)據(jù)分發(fā)模型優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引入了數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)DDS（Data Distribution Service）作為CPS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分發(fā)的基本工具。本文從兩個(gè)方面對(duì)DDS進(jìn)行了改進(jìn)，在集中式數(shù)據(jù)分發(fā)

3、服務(wù)中，論文提出了分層QoS（Quality of Service，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量）模型和QoS調(diào)度策略，對(duì)數(shù)據(jù)的分優(yōu)先級(jí)分發(fā)進(jìn)行了研究；在分布式數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)中，論文針對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了訂閱數(shù)據(jù)預(yù)分發(fā)的方法來緩解數(shù)據(jù)分發(fā)的壓力。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）在集中式結(jié)構(gòu)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)中，論文提出了分層 QoS模型，將系統(tǒng)的QoS需求分為數(shù)據(jù)QoS、平臺(tái)QoS和訂閱端QoS三層，通過三層QoS加強(qiáng)數(shù)據(jù)的訂閱分發(fā)保障。在此基礎(chǔ)上，

4、論文根據(jù)數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性將數(shù)據(jù)劃分為實(shí)時(shí)類型、基于策略的類型和盡力而為類型，不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)入不同的數(shù)據(jù)隊(duì)列，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要分發(fā)時(shí)，優(yōu)先分發(fā)實(shí)時(shí)類型的數(shù)據(jù)，而后依次分發(fā)基于策略類型的數(shù)據(jù)和盡力而為類型的數(shù)據(jù)，以此來提高數(shù)據(jù)分發(fā)的質(zhì)量。
　?。?）在分布式結(jié)構(gòu)發(fā)布/訂閱系統(tǒng)中，為了緩解數(shù)據(jù)分發(fā)的壓力，論文提出了對(duì)訂閱數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)而后預(yù)分發(fā)已發(fā)布數(shù)據(jù)的構(gòu)想。首先使用熵值法計(jì)算已訂閱數(shù)據(jù)中各主題數(shù)據(jù)反映所訂閱數(shù)據(jù)的重要程度和頻繁程度的數(shù)值，