基于Netty的智慧路灯系统设计与实现

【摘要】：路灯系统是城市重要的基础设施,随着我国城市化建设的持续推进,城市照明规模越来越大,落后的管控技术与其形成鲜明对比,主要表现在路灯耗电量高、运维复杂、信息化程度低,传统路灯系统已不能满足现代城市的发展要求,城市路灯系统迫切需要互联网技术对其改造升级。Netty智慧路灯系统是结合路灯终端设备、数据通信服务端、B/S云平台和手机APP实现对城市路灯系统智能化管理的一整套解决方案。该方案运用GPRS无线通信技术、Netty通信框架、自定义通信协议、MySQL与SpringMVC等,设计并实现满足现代城市要求的智慧路灯系统。本文的重点是智慧路灯系统中基于Netty的服务端通信系统的设计与实现。针对服务端通信系统,分析了常见几种I/O模型与异步通信框架,并对Netty做详细研究。根据路灯的数据通信业务需求,基于Netty框架的可扩展性设计了一套自定义通信协议。本系统集中控制器与Netty服务端的数据交互全部遵循这套协议,数据采用AES 128位加密算法部分加密。最终实现了支持长连接、高并发、低负载的服务端通信程序,程序结合B/S云平台实现了对路灯的远程精准控制、数据自动上传、故障自动报警、策略实时下发等功能,达到了智慧路灯可视化、远程化、自动化的管理要求。Netty通信系统在实际测试中完成了集控安全登录认证、上行数据测试、下发策略控制与压力测试,测试结果满足本智慧路灯系统的数据通信需求。Netty服务端程序安全、稳定、高性能、可定制、可扩展,为智慧路灯建设提供了新思路、新选择。