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《西安邮电大学》 2018年
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基于MQTT协议的物联网平台设计与实现

白昊  
【摘要】:随着物联网行业的飞速发展,全球的物联网市场规模急剧增大,物联网设备呈现出爆发式增长。预计到2020年,全球的物联网设备的接入量将达到500亿。数量如此庞大的物联网设备的目的都是与其他设备和应用程序进行连接,并使用互联网传输协议来传递信息。而物联网设备和应用程序之间需由物联网平台建立互联互通的桥梁,它不仅可以便捷地对物联网设备进行集中管理和控制,而且可以缩短产品物联网化的开发周期。最重要的是可产生规模化的效益,推动物联网行业的体系标准化。本文的目的是设计一个开放程度高、接入协议标准化、设备管理便捷化和实时数据可视化的物联网平台。通过对目前市场上的物联网平台进行了对比和分析后,根据用户需求设计了相关的技术架构和功能架构并完成了平台的部署和实现,测试结果表明平台运行正常,满足预期设计的目标。主要进行了如下研究:(1)对比了带宽和能源使用效率较高的数据传输应用协议,选择了基于MQTT协议的Apollo中间件作为平台接入层,实现物联网设备与平台的快速连接。(2)面对数量庞大的接入层设备和复杂多变的网络环境,设计了基于JSON的统一数据交换格式,保证物联网设备和平台之间的正常通信。(3)针对高并发和大数据存储等问题,设计了基于读写分离和高可用负载均衡技术相结合的数据库集群,提高整个数据库的可靠性、稳定性和可拓展性,保证架构能实现平滑升级。(4)对于平台安全性和数据安全性,平台接入层加入身份认证和访问控制策略,数据上传使用TLS/SSL进行加密通信,防止重要信息被窃取和篡改。同时,对SQL注入、窗体泄密、非法访问和控制等安全性问题进行了防范。(5)从功能和性能两方面对平台进行了完整的测试和验证。
【学位授予单位】:西安邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP391.44;TN929.5

【参考文献】
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