用户空气设备数据处理云平台.docx

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1、目录摘要IAbstractII1绪论11.1 背景与意义11.2 现状和发展趋势21.3 研究方案22需求分析42.1 经济可行性42.2 技术可行性42.3 社会可行性63系统需求分析73.1 系统目标73.2 系统功能分析73.2.1 用户注册和用户信息管理73.2.2 设备注册73.2.3 设备管理83.2.4 接入数据查看83.3 系统功能结构83.4 系统功能描述和用例分析93.4.1 系统的总用例图93.4.2 用户信息管理93.4.3 设备管理104云平台数据库设计124.1 关系数据库的选择124.2 缓存数据库Redis的使用124.3 数据库ER联系图134.4 数据库表的

2、设计144.4.1 概要说明144.4.2 用户表 t_users154.4.3 设备类型表 t_device_type154.4.4 设备表 t_device154.4.5 消息、i己录表 t_message_info164.5 数据库实体类抽象175云平台系统详细设计185.1 系统总体架构的设计185.2 系统开发工具225.3 系统项目结构的搭建236项目展示266.1 登录界面展示266.2 个人信息展示页266.3 设备管理模块展示276.4 数据中心模块界面展示297系统测试317.1 可靠性测试317.2 兼容性测试327.3 测试用例327.3.1 测试框架 JUnit327

3、.3.2 DeviceServer 消息收发测试33参考文献37致谢38摘要当今，环境问题和居家安全越来越受到人们的关注。在工业或者民用建筑中例如学校，酒店，小区，工厂，甚至是每个家庭都会装有空气检测的物联网设备,例如烟雾报警器，空气净化器，空气质量检测仪等，让人们能够及时的对危急情况作出处理，上述设备虽然能够不间断的检测空气中的状况，但还是存在很多无法忽视的缺点。首先，这些设备一般都是单节点的，彼此之间相互独立，因为设备可能会出现各种故障，如果没有一个好的系统能够直接定位到出故障的设备，那么势必会带来管理上的不便，严重的甚至可能影响到对灾情的及时警报。其次就是预警的及时性，常规的烟雾报警器都

4、是通过发出刺耳的响铃声来引起周围人的注意。但是对于家庭式的，很有可能出现当警报响起时家中无人，这就使得烟雾报警器失去了其本有的意义。最后只基于硬件设备本身功能而言，已经远远不能够满足用户日常的生活需求，且有着许多使用上的不便。针对以上传统空气硬件设备存在的问题，搭建一个用户空气设备数据处理云平台。该平台拥有设备状态监测，设备数据可视化分析，消息及时预警等功能。用户可以直接通过云平台系统查看其所有设备的运行状态，这样就可以及时定位故障设备。空气质检将检测数据上传至云平台进行存储，云平台对原始数据进行二次处理，并将分析结果以更加人性化的方式展现给用户。云平台拥有消息通知模块，用户可以根据设备检测到

5、的不同危机情况等级，设置相应的处理事件。例如当质检设备检测到火灾发生时，云平台接受到此类事件，将自动通过电话、短信、邮件等方式对用户进行提醒。再例如当空气中PM 2.5含量过高时，提醒用户出门记得带口罩，对于装配有智能家居系统的用户，甚至可以联动空气净化器工作，维持空气质量的稳定。关键词：空气质检；云平台；设备管理；及时预警用户空气设备数据处理云平台AbstractToday, environmental issues and home security are getting more and moreattention. In industrial or civil buildings s

6、uch as.schools, hotels, communities,factories, and even every family, air-tested Internet of Things(IoT) devices (e.g.smokealarms, air purifiers, air quality detectors, etc.) are installed so that people can betimely dealing with critical situations, although the above equipment can continuouslydete

7、ct the conditions in the air, there are still many shortcomings that cannot beignored.First of all, these devices are generally single-node and independent from eachother, because the device may have various failures. If there is not a good system thatcan directly locate the failed device, it will i

8、nevitably bring about managementinconvenience. Serious, it may even affect the timely warning of the disaster Thesecond is the timeliness of early warning. Conventional smoke alarms are caused byharsh ringing sounds to attract peoples attention. But for family-style, it is very likelythat no one is

9、at home when the alarm sounds, which makes the smoke alarm lose itsoriginal meaning. In the end, based only on the function of the hardware device itself,it is far from being able to meet the daily life needs of the user, and there are manyinconveniences in use.Aiming at the problems existing in the

10、 above traditional air hardware devices, auser-friendly air quality processing cloud platform based on the Internet of Thingswas constructed. The platform has the functions of equipment status monitoring,equipment data visualization analysis,Users can directly check the running status ofall their de

11、vices through the cloud platform system, so that faulty devices can belocated in time. The air quality inspection uploads the inspection data to the cloudplatform for storage. The cloud platform performs secondary processing on theoriginal data and presents the analysis results to the user in a more

12、 humane mannerThe cloud platform has a message notification module. When the device detects acritical situation, it automatically informs the user through instant messaging.Keywords：Air Quality Inspection;Cloud Platform;Equipment Management1绪论1.1 背景与意义随着社会经济的日趋发展和人们对生活品质的不断追求，环境问题和居家安全越来越受到人们的关注。现如今

13、，在工业或者民用建筑中例如学校，酒店，小区，工厂，甚至是每个家庭都会装有空气检测的物联网设备，例如烟雾报警器，空气净化器，空气质量检测仪等，让人们能够及时的对危急情况作出处理，特别是火灾，煤气泄漏，有毒气体等严重威胁到人们健康安全的情况。上述设备虽然能够不间断的检测空气中的状况，但还是存在很多无法忽视的缺点。首先，这些设备一般都是单节点的，彼此之间相互独立，假设一个小区装有数百的烟雾报警器，就需要耗费大量的人力定期对这些设备进行检查，因为设备可能会出现各种故障，如果没有一个好的系统能够直接定位到出故障的设备，那么势必会带来管理上的不便，严重的甚至可能影响到及时对灾情进行警报。其次就是预警的及时

14、性，常规的烟雾报警器都是通过发出刺耳的响铃声来引起周围人的注意。但是对于家庭式的，很有可能出现当警报响起时家中无人，这就使得烟雾报警器失去了其本有的意义。最后只基于硬件设备本身功能而言，已经远远不能够满足用户日常的生活需求，且有着许多使用上的不便。随着互联网技术的不断发展以及处理器性能的不断强大，人们对产品的要求已经不仅仅局限在其功能，而是深入到产品背后的服务了。在以前处理器性能远不如现在强大，网络带宽资源昂贵且网络延迟高的年代，想要在设备本身的功能上进行服务的扩展显得不太现实，并且将大大提高生产成本，这是企业所不能够承受的。针对以上传统空气硬件设备存在的这些问题，提出搭建一个用户空气设备数据

15、处理云平台。首先，该平台支持海量空气质检设备的的同时接入，云平台系统可以查看所有设备的运行状态，能够及时定位故障设备，从此远离人工定时检查这种低效的方式。其次空气质检可以将检测数据上传至云平台进行存储，利用云服务器强大的计算性能，对原始数据进行二次处理，并将分析结果以更加人性化的方式展现给用户，给用户带来管理和使用上的方便。再者，云平台拥有消息队列模块，用户可以根据设备检测到的不同危机情况等级，设置相应的处理事件。例如当质检设备检测到火灾发生时，云平台接受到此类事件，将自动通过电话、短信、邮件等方式对用户进行提醒。再例如当空气中PM 2.5含量过高时，提醒用户出门记得带口罩，对于装配有智能家居系统的用户，甚至可以联动空气净化器工作，维持空气质量的稳定。1.2 现状和发展趋势物联网云平台山已经不是一个特别新奇的概念了。国内几大BAT对于物联网云平台的建设早已经有了战略性的布局。基于云、大数据、硬件管理平台等自身传统优势，百度、阿里、腾讯发挥数据采集后的价值，以及大数据分析下的各种衍生价值，成立QQ物联、微信硬件平