一种分布式SCADA消息中间件设计方案测控技术与仪器仪表

随着分布式SCADA系统在铁路牵引供电应用的不断推广,SCADA系统节点之间以及与其他异构系统之间进行消息数据传递面临着效率降低、接口不统一等问题。针对此问题,提出一种基于发布/订阅模式的分布式SCADA消息中间件的设计方案,该方案使用了N-Tree结构将系统消息进行逻辑区域划分,设计了一套完善的消息传递与反馈处理机制,方案中利用Quorum-Based改进型算法确保了分布式节点的消息一致性。实践及仿真实验证明,本方案提高了SCADA系统的消息传递效率,降低了分布式系统的运行负载和通信开销。     

基于近邻传播的分布式数据流聚类算法

针对分布式数据流聚类算法存在的聚类质量不高、通信代价大的问题,提出了密度和代表点聚类思想相结合的分布式数据流聚类算法。该算法的局部站点采用近邻传播聚类,引入了类簇代表点的概念来描述局部分布的概要信息,全局站点采用基于改进的密度聚类算法合并局部站点上传的概要数据结构进而获得全局模型。仿真实验结果表明,所提算法能明显提高分布式环境下数据流的聚类质量,同时算法使用类簇代表点能够发现不同形状的聚簇并显著降低数据传输量。     

能量异构的无线传感器网络分簇协议

无线传感器网络分簇协议通常假定网络是同构的,即网络中所有节点具有相同的初始能量,这些协议不能充分利用异构网的特点。提出了一种适合于异构网的分布式分簇协议（EHCP）,该协议优先选择剩余能量较多的节点作为簇首以平衡节点的能量,并在簇间采用多跳通信以节省能量。仿真实验结果表明：与同类协议相比,EHCP协议能显著地延长网络稳定工作的时间,具有良好的性能。     

基于人工智能算法的能量高效分簇路由协议

提出一种基于人工智能算法的能量高效分簇路由协议,应对无线传感器网络节点中能耗不均衡的问题。在成簇阶段,利用萤火虫优化算法优化模糊C均值聚类,借助改进的模糊C均值聚类算法解决网络分簇问题;根据节点剩余能量和地理位置动态更新簇首。簇间通信阶段,采用蚁群优化算法建立高效的簇间路由,为簇首节点构建最优多跳传输路径。簇内通信阶段引入轮询控制机制,使网络能量效率进一步得到提高。仿真结果表明,所提协议在能量效率和生存周期方面有一定提升。     

无线传感器网络中带有移动汇点的能量高效的数据收集协议

已知数据收集协议中利用分簇技术可以提高无线传感器网络的可扩展性和鲁棒性。引入移动汇点(MS)漫游网络可以平衡网络节点间的能量消耗,提高网络通信效率。提出一种基于移动汇点的无线传感器网络数据收集协议,利用分簇技术生成通信半径相等的簇,由剩余能量相对充足的节点构成簇首。采用一种能量高效的分布式算法对由簇首构成的骨干网构建最小生成树,在此基础上借助解决旅行售货商问题(TSP)的思路,构建一条路径尽可能短的MS移动轨迹。模拟实验结果表明,该数据收集协议比同类模式产生了更短的移动轨迹,显著地延长了网络的存活时间。     

基于消息中间件的分布式查询系统

在三层结构中,中间层的实现是整个系统的核心。提出了一个基于消息中间件实现中间层的结构框架,能够以较少的花费实现一个分布式查询系统。中间层各个业务组件利用消息中间件通信,屏蔽了网络复杂性,实现异构平台的互操作,利用持久队列可以确保通信的可靠性,减轻了系统的开发工作和复杂度。     

基于IEEE1451的靶场分布式无线传感器网络构建方案

摘要：为了解决兵器试验靶场“异常弹”和散布大的弹箭的弹着点定位问题，提出了基于IEEE1451标准和ZigBee、WiFi通信协议构建一种异构分簇网络的方案。论文首先介绍了IEEE 1451 协议族，阐述了系统总体结构，对比了三中无线通讯协议，优选出ZigBee、WiFi通信协议构建无线传感器网络。针对靶场分布式测试结构，给出了簇头资源分配方案和簇头节点、网关节点硬件设计方案及结构设计方案。最后，分析了IEEE1451协议的实现形式，并详细讨论了服务器端的软件设计、功能模块划分。实验结果表明：该方案实现了靶场上多节点多通信方式的无线传感器网络构建，网络具有良好的稳定性、扩展性及远程控制能力，为其他无线传感器网络构建提供了很好的应用案例     

一种基于消息中间件的网页实时处理技术

针对传统网页采集分析系统在实时性上的不足,提出了一种基于消息中间件的网页实时处理技术。该技术利用消息中间件在消息队列驱动流程中引入并行调度策略,既继承了传统网页处理系统的可靠性,又实现信息抽取、话题聚类和网页分类等模块的分布式并行处理,增强了系统的实时处理能力。实验证明该文提出的技术在舆情实时采集、处理中较传统方法实时性高。     

基于新型聚类的无线传感器网络非均匀分层路由协议

针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现区内非均匀分簇;然后,在每个簇内采用四步簇首选择机制来周期性地选择簇首;最后,在簇间多跳通信时,采用动态权重的方式优化多跳路径。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议、分布式能量均衡非均匀成簇(DEBUC)协议以及基于动态分区的无线传感器网络非均匀成簇(UCDP)协议相比,NHRPNC在网络生命周期方面可分别提高257.5,33.74和12.83个百分点,且具有良好的能耗均衡性。     

基于消息中间件的数据交换中心设计与实现

为了解决企业信息化进程中消除信息孤岛、保证数据源唯一等应用系统间的集成需求,提出基于消息中间件技术和设计原则构建统一的数据交换中心,在分布式环境下实现跨异构系统和安全域的可信数据传输交换。     

工业控制网络协议与IPv6协议的一种转换方法

在企业自动化系统中,上层企业管理和生产监控大多采用以太网,下层车间现场大多采用现场总线,上下层各自采用不同的网络体系结构和协议.为了远程监控生产现场,实现异构网络的数据通信,需要构建合适的协议转换网关.通过对工业控制网络协议与IPv6协议的研究,提出了异构网络协议转换网关模型,并给出了一种基于中间件技术的工业控制网络与以太网的协议转换网关系统的设计方案,满足了底层工业控制网络与上层管理网络互联的应用要求.     

基于NESSUS的NTP协议的通信中间件研究

随着分布式系统技术的快速发展,三层架构的分布式系统是未来发展的主要方向,通信中间件是三层架构的分布式系统不可或缺的一层。通信中间件能扩大分布式系统的规模、支持更多的用户与服务器连接、简化用户与服务器的通信过程、保证客户机与服务器的通信过程更安全和实现跨平台使用。虽然目前存在有比较成熟的ACE和ICE通信中间件等,但是也存在一个问题--开发三层架构分布式系统的设计人员必须了解其繁多的功能和复杂的操作,然而有时候很多功能是不需要的。所以设计一款小型化、高效化的通信中间件对于开发者来说变得尤为重要。国际上一种比较流行的网络漏洞扫描系统NESSUS是一种基于C/S和B/S结构的分布式系统,其客户机和服务器之间的通信是建立在NTP（Nessus Transfer Protocol）传输协议之上的。文章重点研究NESSUS客户机和服务器之间是如何交互通信的,把通信模块封装并提供中间件接口,同时引入消息发送/接收队列缓冲池技术和SSL组件,提出一套小型的、高效的、安全的、跨平台的通信中间件,它也适用于其他客户机/服务器的三层架构的分布式系统。     

线程池与消息中间件技术在疾控数据交换中的应用

为了提高疾控中心进行大规模数据交换的处理效率, 基于线程池与消息中间件技术设计并实现了一个数据交换处理模型, 该模型在调用数据接口并记录接口反馈信息的基础上自动构造数据交换任务, 使用消息中间件快速保存反馈信息, 使用线程池并通过合理设置线程池的参数实现了数据交换任务的并发控制. 仿真实验结果表明, 相对于传统的数据交换处理方式, 该模型在保证数据交换稳定性的同时极大提高了数据交换任务的处理效率.     

基于动态优先数调度算法的消息中间件技术研究

消息中间件是信息集成技术研究的热点,但对消息中间件中消息优先级相关研究却很少。并且消息中间件中消息优先级算法设定影响整个消息中间件的效率。因此本文针对此问题提出了一种基于动态优先数算法的消息中间件技术。并对基于动态优先数的算法和现有优先级算法作实证对比分析。发现动态优先数的调度算法确实提高消息中间件的整体公平性和效率。     

基于消息中间件的多维QoS管理模型的设计与实现

目前大多数中间件产品主要关注于应用的功能性需求,对应用的服务质量（QoS）需求只提供“尽力而为”的服务,难以满足分布式交互在时间、空间、可靠性等方面的QoS需求。首先对消息中间件和QoS的概念进行了介绍,然后设计了一种基于消息中间件的多维QoS管理模型,介绍了该模型的体系结构,并对该模型的核心模块进行了详细分析。该模型以消息中间件为平台,对分布式交互的QoS进行管理,以满足分布式交互的QoS需求。     

基于CORBA的异构数据库访问中间件的研究与实现

目前,中间件在解决异构平台的通信问题上的应用变得越来越多,针对同一单位不同部门之间信息要求共享,并且充分利用现有的数据库资源的需求,提出了一种基于XML技术和公共对象请求代理体系CORBA中间件技术的异构数据库中间件查询系统,该系统使用XML技术定义统一的命令请求格式,运用CORBA的分布式技术对异构数据库进行访问操作,模拟实验具有可移植、性价比高、易操作的特点,适合于中小型企业。     

Ice插件技术研究

Ice（International Communication Engine）是一种跨平台跨语言的轻量级分布式计算平台。作为新兴的网络通信中间件,是否能够适应各种日新月异的互联网技术值得考究,Ice内建的插件模式对外提供了可扩展接口以支持特定通信协议及向第三方系统的集成。文中从核心源代码人手,深入分析了Ice插件创建、初始化过程,运行机制与实现技术,并在不修改Ice源代码的情况下以插件方式为其扩展了基于串口的通信协议。实验结果验证了Ice传输层协议的可扩展性和Ice插件机制的可行性,为进一步降低开发模块间的耦合度及Ice扩展技术的研究奠定了基础。     

移动消息中间件MobileMOM的研究与设计*

主要讨论使用移动消息中间件来支持移动计算应用,并提供一个统一的消息通信中间件,使得开发者只需要面对统一的消息接口,而无须考虑网络和设备的多样性。提出了基于XMLBlaster发布/订阅模式的移动消息中间件MobileMOM的设计思想、系统结构及应用开发示例。     

基于消息中间件的持久状态服务扩展模型

本文提出了一个基于消息中间件的持久状态服务的扩展模型。与原持久状态服务不同的是本扩展模型增加了缓存管理，而且它是建立在基于内容订阅方式的消息中间件之上的。它不但移去了原持久状态服务频繁访问存储器而产生的瓶颈问题，而且以一种松散耦合的方式实现了在分布式信息系统中的持久对象数据的共享。     

数据集成中消息中间件的设计

数据集成中的同步和复制是两个重要的方面，文章分析了分布式环境下的数据同步和复制方法，提出了异构数据库复制的消息中间件设计方案，它是上海交通大学数据中心建设的数据平台基础。