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基于SOA的气象无线传感网中间件的设计与实现

张卫江  
【摘要】:作为一种新兴的技术,无线传感器网络受到了学术界和工业界的广泛关注,它是一个以数据为中心的新型信息感知、获取系统。目前针对气象行业的无线传感网应用、气象信息处理的中间件平台的研究和建设还处于起步阶段。虽然提出了相关概念,但具体研发与实践还基本处于空白。对这种有特殊应用背景的相关技术的研究,将有助于我们掌握关键技术,抢占新技术应用的制高点,拓宽中间件的应用领域。 本课题来源于“气象无线传感网系统关键设备与信息处理平台开发”项目,该项目充分应用无线传感网的巨大应用优势,结合国家气象行业对观测数据信息传输的需求,研发能应用在气象行业的各种无线传感网节点、中间件信息处理平台、数据融合处理软件,以及相关气象数据资料库的建设,开创性地建设气象无线传感网示范系统。为无线传感网开辟新的应用领域,推动气象信息网络的发展和技术更新。 本论文综合分析与总结了现有中间件框架的特点及存在的问题,针对气象无线传感网的特定业务需求,提出了基于SOA的中间件解决方案。通过对气象无线传感网的观测数据进行分析和分类,设计出了气象信息数据包的格式。对现有Web实时通信技术进行了对比,得出了WebSocket在低延迟、低网络吞吐量方面的显著优势,并将该技术引入到中间件与Web页面的实时通信中。在此基础上,建立了中间件平台的总体框架设计,并给出了中间件软件平台的具体实现方法。中间件平台实现了底层气象无线传感网和前台SensorWeb平台数据的交互,实际运行效果表明,采用.NET及WebSocket技术,极大地提高了系统的实时性、通用性、灵活性,简化了系统后期的修改、维护。


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