收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

智慧城市信息系统关键技术研究

袁远明  
【摘要】:城市作为人类的聚集中心和交易中心,是人类文明进步的标志。城市化是城市发展的必然趋势,也是一个社会问题不断涌现的过程:低效的城市管理方式、拥堵的交通系统、难以发挥实效的城市应急系统、远不完善的环境监测体系等等。数字城市以全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感RS、计算机、网络通信等技术手段来采集、分析和处理各类城市管理问题,利用网格化管理和城市部件管理法,在城市治安、交通、环卫、规划等方面的应用取得明显成效,也为以城市可持续发展为目标的智慧城市模式提供了动力。作为智慧城市的信息系统必须拥有强大的计算能力、感知能力和数据应用能力。云计算、物联网和语义网三大技术的发展为智慧城市建设提供了可行性,对云计算、物联网和语义网的应用基础和关键技术研究具有重要的理论意义和实用价值。 本文以武汉市智慧城市及其重点工程市行政服务中心的需求、规划、实施、运营为课题背景,对城市数据中心的云计算资源调度、城市感知网的架构与中间件设计和城市关联数据的组织与应用三个方面的关键技术进行了深入研究。在分析智慧城市信息系统需求的基础上,首先建立基于演化算法的云计算虚拟资源调度模型,然后提出城市感知网的技术体系与实现方法,最后提出针对海量感知数据的关联政府数据组织与应用方法。论文研究的理论和关键技术对于智慧城市信息系统的规划、设计、实施和评价具有重要的理论指导意义,对未来提升城市公共服务水平、确保城市可持续发展具有重大的应用价值。 本文在关键技术与应用方案层面,具有如下的贡献和创新。 (1)基于多目标演化算法的云计算虚拟机资源分配方法 针对数据中心云计算资源调度模型、策略及目标,提出了虚拟机资源的初次分配与自适应动态调度方法;根据虚拟机的多维向量特征提出了基于多目标演化算法的资源虚拟机分配算法;给出了根据性能向量的综合负载能力评估策略、基于历史负载数据的触发迁移策略、基于迁移开销的定位策略实现、基于最佳匹配的迁移物理目标机选择策略。在保证应用服务性能的基础上,能更有效地降低虚拟机迁移次数,减轻因迁移对云计算中心整体性能的影响,同时更大程度地减少启用物理服务器数量,提高服务器资源的有效利用率,达到更佳的节能效果。 (2)面向泛在服务的城市感知网技术体系与中间件架构 智慧城市汇聚异构、多维、多时相和海量的泛在信息,需要构建统一的数据接入与汇集机制。本文以物联网的计算框架为基础,提出了满足城市感知网的数据采集、传输与计算服务的技术体系;根据物联网网关的功能需求,提出了软件系统和硬件系统构建方法;提出了符合M2M需求的城市感知网中间件架构,即可以实现感知资源的动态管理,也支持通过HTTP协议提供泛在服务。这对于解决器、控制器和计算终端的多样性条件下提供智能服务具有重要意义。 (3)关联政府数据组织的系统架构和数据处理技术 关联语义数据广泛应用于语义搜索和个性化推荐等智能服务。运用关联数据技术发布的资源对象,具有可共享、可重用、结构化和规范化的特性。在对关联政府数据组织的系统架构、方法技术进行深入分析的基础上,提出了一种由数据转换、数据加工和关联、数据存储及索引、数据应用及服务层组成的关联数据组织4层架构。分别对各层的组成模块和主要功能进行了详细描述,给出了相应的算法和分析。重点阐述了文本、表格等政府开放数据转换为RDF三元组以及进一步加工、关联、存储、索引、查询、呈现的具体方法和技术,通过属性项向关联数据集中本体映射、表元值与实体匹配、联合推断属性项间关系,形成一套自动生成高质量关联数据技术,在政府资源间建立链接,实现跨平台、跨系统查询。以实例说明它们的有效性和可用性,对网络资源语义级共享和关联政府数据组织、知识管理和知识服务科学问题的求解有较大的理论意义和应用价值。 综上所述,本文面向提升智慧城市的运算能力、感知能力和数据应用能力展开研究,提出了基于多目标演化算法的云计算虚拟机分配方法,设计了城市感知网的体系与中间件架构,探究了关联政府数据组织的系统架构和数据处理技术,最后将本文的研究成果应用在武汉市智慧城市和市行政服务中心的项目实践中,验证了理论模型和技术方案的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 Hong;在Windows XP/2000中轻松卸载Java虚拟机[J];电脑迷;2004年08期
2 陈雪梅;可视虚拟机关键技术研究[J];广东科技;2005年08期
3 李超,方潜生;Java虚拟机中类装载机制的原理分析与应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年05期
4 张幼真;;用虚拟机实现多系统操作[J];微电脑世界;2005年09期
5 刘晖;;系统问答[J];电脑迷;2005年05期
6 朱海华;陈自刚;;Java虚拟机性能及调优[J];电脑知识与技术;2005年36期
7 杨丽洁;;虚拟机控制流的途径[J];河北工业大学成人教育学院学报;2005年04期
8 方向阳;;“虚拟机”在实验教学中的应用探索[J];中国现代教育装备;2006年11期
9 张广敏;盘细平;涂杰;;Java虚拟机的面向对象性[J];计算机应用与软件;2006年03期
10 北乡达郎;南庭;;嵌入式Java虚拟机渗透到手机以外的领域[J];电子设计应用;2007年10期
11 欧阳星明;朱金银;;虚拟机的可定制生成及其动态优化[J];计算机工程与科学;2008年01期
12 张彬彬;罗英伟;汪小林;王振林;孙逸峰;陈昊罡;许卓群;李晓明;;虚拟机全系统在线迁移[J];电子学报;2009年04期
13 张明亮;;巧解虚拟机的疑难杂症[J];电脑知识与技术(经验技巧);2009年06期
14 曲文涛;李明禄;翁楚良;;跨虚拟机的可信检测[J];计算机科学与探索;2010年02期
15 刘鹏程;陈榕;;面向云计算的虚拟机动态迁移框架[J];计算机工程;2010年05期
16 朱兵;;嵌入式Java虚拟机Wonka的研究与移植[J];软件导刊;2010年02期
17 春露;;不同虚拟机之间的转换[J];电脑迷;2010年03期
18 尹湘舟;赵国光;谢深泉;;虚拟机中的通信机制的安全问题研究[J];微计算机信息;2010年12期
19 秋雨;;给虚拟机盖上保鲜膜 天天是初始状态[J];电脑爱好者;2010年18期
20 蒋晓峰;施勇;薛质;;针对虚拟机查毒的规避方法研究[J];信息安全与通信保密;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟广平;;虚拟机漂移网络连接方法探讨[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
2 段翼真;王晓程;;可信安全虚拟机平台的研究[A];第26次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2011年
3 李明宇;张倩;吕品;;网络流量感知的虚拟机高可用动态部署研究[A];2014第二届中国指挥控制大会论文集(上)[C];2014年
4 林红;;Java虚拟机面向数字媒体的应用研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
5 杨旭;彭一明;刑承杰;李若淼;;基于VMware vSphere 5虚拟机的备份系统实现[A];中国高等教育学会教育信息化分会第十二次学术年会论文集[C];2014年
6 沈敏虎;查德平;刘百祥;赵泽宇;;虚拟机网络部署与管理研究[A];中国高等教育学会教育信息化分会第十次学术年会论文集[C];2010年
7 李英壮;廖培腾;孙梦;李先毅;;基于云计算的数据中心虚拟机管理平台的设计[A];中国高等教育学会教育信息化分会第十次学术年会论文集[C];2010年
8 朱欣焰;苏科华;毛继国;龚健雅;;GIS符号虚拟机及实现方法研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
9 丁涛;郝沁汾;张冰;;内核虚拟机调度策略的研究与分析[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
10 于洋;陈晓东;俞承芳;李旦;;基于FPGA平台的虚拟机建模与仿真[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈彬;分布环境下虚拟机按需部署关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 刘海坤;虚拟机在线迁移性能优化关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
3 刘谦;面向云计算的虚拟机系统安全研究[D];上海交通大学;2012年
4 赵佳;虚拟机动态迁移的关键问题研究[D];吉林大学;2013年
5 邓莉;基于虚拟机迁移的动态资源配置研究[D];华中科技大学;2013年
6 李丁丁;虚拟机本地存储写性能优化研究[D];华中科技大学;2013年
7 董玉双;云平台中虚拟机部署的关键问题研究[D];吉林大学;2014年
8 曹文治;虚拟机网络性能优化研究[D];华中科技大学;2013年
9 杜雨阳;虚拟机状态迁移和相变存储磨损均衡方法研究[D];清华大学;2011年
10 邹琼;Java虚拟机的自适应动态优化[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓洋春;Java虚拟机关键机制研究与实践[D];中南大学;2009年
2 陆晓雯;虚拟机资源监测调整机制研究[D];华中科技大学;2008年
3 杨卫平;面向虚拟机的网络入侵检测系统[D];华中科技大学;2008年
4 张德;硬件虚拟机的域间通讯和性能模型研究[D];华中科技大学;2008年
5 吴晓丹;反病毒虚拟机关键技术研究[D];中国科学技术大学;2009年
6 赵彦琨;虚拟机管理平台中的虚拟机代理服务机制研究[D];华中科技大学;2009年
7 袁旻昊;自适应音频感知的虚拟机调度的研究[D];华中科技大学;2009年
8 金新宝;嵌入式Java虚拟机的研究与实践[D];电子科技大学;2005年
9 曹艳春;嵌入式Java虚拟机及其应用研究[D];西北大学;2005年
10 卢勇;反病毒虚拟机的研究与实现[D];电子科技大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宁家雨;虚拟机数据在哪个磁盘上?[N];网络世界;2009年
2 本报记者 郭涛;谁来填补虚拟机的安全漏洞[N];中国计算机报;2010年
3 本报记者 郭涛;VMware改变软件销售模式[N];中国计算机报;2010年
4 盆盆;真实的虚拟机[N];中国电脑教育报;2004年
5 ;利用工具解决虚拟机监测难题[N];网络世界;2007年
6 宋家雨;别拿虚拟机不当固定资产[N];网络世界;2008年
7 《网络世界》记者 柴莎莎;虚拟机通信可视性很关键[N];网络世界;2011年
8 Antone Gonsalves;Linux的虚拟化未来[N];中国计算机报;2007年
9 张承东;安全争议让虚拟化用户“心虚”[N];网络世界;2007年
10 本报记者 郭涛;消除虚拟机备份的尴尬[N];中国计算机报;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978