基于mqtt協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

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1、０碩士研究生學(xué)位論文基于ＭＱＴＴ協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)作者：白昊指導(dǎo)教師：屈軍鎖教授專業(yè)學(xué)別（領(lǐng)域）：電子與通信工程＠論文日期一八年四月：二〇單位代碼11664學(xué)號1501210105分類號TP399密級西安郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文題（中、英文）目基于MQTT協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計與實現(xiàn)DesignandImplementationofInternetofThingsPlatformBasedonMQTTProtocol作者姓名白昊指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)屈軍鎖、教授專業(yè)學(xué)位類別工程專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域電子與通信工程提交論

2、文日期二○一八年四月西安郵電大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研宄成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果一。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。一申請學(xué)位論文與資料若有不實之處。，本人承擔(dān)切的法律責(zé)任（：：月Ｉ日本人簽名＿１１日期娜年西安郵電大學(xué)學(xué)位論文知識產(chǎn)權(quán)聲

3、明本人完全了解西安郵電大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研宄生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安郵電大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被査閱和借閱。學(xué)?？梢詫⒈緦W(xué)位論文全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索、縮印或掃描等復(fù)?。崳?，可以釆用影印手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的一文章律署名單位為西安郵電大學(xué)。Ｕ本人簽名．：日期：Ｍ年Ｊ月５日＿導(dǎo)師簽名：日期：＾年匕月（日＾＿摘要摘要隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的飛速發(fā)展，全球的

4、物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模急劇增大，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。預(yù)計到2020年，全球的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入量將達到500億。數(shù)量如此龐大的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的目的都是與其他設(shè)備和應(yīng)用程序進行連接，并使用互聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議來傳遞信息。而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用程序之間需由物聯(lián)網(wǎng)平臺建立互聯(lián)互通的橋梁，它不僅可以便捷地對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行集中管理和控制，而且可以縮短產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)化的開發(fā)周期。最重要的是可產(chǎn)生規(guī)?；男б?，推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的體系標(biāo)準(zhǔn)化。本文的目的是設(shè)計一個開放程度高、接入?yún)f(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備管理便捷化和實時數(shù)據(jù)可視化的物聯(lián)網(wǎng)平臺。通過對目前市場上的物聯(lián)網(wǎng)平臺進行了對比和分析后，根據(jù)

5、用戶需求設(shè)計了相關(guān)的技術(shù)架構(gòu)和功能架構(gòu)并完成了平臺的部署和實現(xiàn)，測試結(jié)果表明平臺運行正常，滿足預(yù)期設(shè)計的目標(biāo)。主要進行了如下研究：（1）對比了帶寬和能源使用效率較高的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用協(xié)議，選擇了基于MQTT協(xié)議的Apollo中間件作為平臺接入層，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與平臺的快速連接。（2）面對數(shù)量龐大的接入層設(shè)備和復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，設(shè)計了基于JSON的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換格式，保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和平臺之間的正常通信。（3）針對高并發(fā)和大數(shù)據(jù)存儲等問題，設(shè)計了基于讀寫分離和高可用負(fù)載均衡技術(shù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫集群，提高整個數(shù)據(jù)庫的可靠性、穩(wěn)定性和可拓展性，保證架構(gòu)能實現(xiàn)平

6、滑升級。（4）對于平臺安全性和數(shù)據(jù)安全性，平臺接入層加入身份認(rèn)證和訪問控制策略，數(shù)據(jù)上傳使用TLS/SSL進行加密通信，防止重要信息被竊取和篡改。同時，對SQL注入、窗體泄密、非法訪問和控制等安全性問題進行了防范。（5）從功能和性能兩方面對平臺進行了完整的測試和驗證。關(guān)鍵詞：MQTT；物聯(lián)網(wǎng)；平臺；高可用；負(fù)載均衡IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheInternetofThings(IoT)industry,theglobalmarketforIoThasdramaticallyincreas

7、ed,withexplosivegrowthinthefieldofIoTdevices.Itisestimatedthatby2020,thenumberofIoTdevicesintheworldwillreach50billion.ThepurposeofsuchalargenumberofIoTdevicesistoconnectwithotherdevicesandapplications,andusetheInternettransportprotocoltodeliverinformation.Theinterconnectionb

8、etweenIoTdevicesandapplicationsneedstobebuiltbyIoTplatform.Itcannoto