论文部分内容阅读
智慧农业随着信息科学技术和物联网技术的飞速发展正逐渐被应用到农业生产中,已经成为现代化农业发展的趋势。智慧农业能够大幅度降低生产成本和减轻人工劳作量,提高农业资源使用率、减轻环境污染。现代智慧农业已经初具规模,但在面对大数据、高并发情形时存在着数据传输和处理不及时的问题。本文在研究Node.js架构的基础上,利用其异步非阻塞I/O模型解决智慧农业在大量数据上传时出现的处理不及时的问题,设计并实现了一种基于Node.js的智慧农业数据采集平台。本文主要做了如下几方面工作:(1)针对阻塞式架构在多任务处理时出现的资源浪费问题,对Node.js架构和其异步I/O流程进行详细分析,得出其高效性原理。研究了MySQL数据库架构、存储引擎及特点,得出Node.js与MySQL适用于智慧农业数据采集平台。(2针对传统物联网模型架构混乱、技术层次不清的问题,采用分层的方式研究现代物联网体系架构,分析其组成和体系模型特点,对数据采集平台功能和性能需求进行分析,完成了基于“面-面”模型的平台架构设计。(3)针对采集平台数据传输过程混乱和接口层次不清的问题,分析数据传输特点与流向,采用物理通信协议与网络通信协议相结合的多层次组合通信模型设计方法,设计数据采集平台通信协议与接口,实现数据完整和高效传输。(4)针对桐乡大圣葡萄种植果园,根据整体架构和通信模型,对智慧农业数据采集平台硬件组成进行详细设计和实现,完成数据接收服务器和应用服务系统,并对应用服务进行安全和性能方面优化,通过测试验证了本文提出的基于Node.js的数据采集平台能够在高并发情况下及时高效处理数据。研究结果表明,本文提出的基于Node.js的智慧农业数据采集平台在高并发情形下具有较好的数据处理能力;基于异步非阻塞架构能够提高服务器数据并发处理能力;基于物联网体系架构的平台设计高效便捷、易于部署;基于多层次组合通信模型的接口设计能够有效保证数据传输效率和稳定性。