基于SpringBoot的WIA-PA测试软件设计及优化
这是一篇关于WIA-PA,TCP,SpringBoot,APFD,测试软件的论文, 主要内容为近年来,WIA-PA网络在工厂监测、油田监测等领域开展了广泛应用,日益增多的WIA-PA产品、系统和修订的WIA-PA标准也给WIA-PA的测试系统带来了巨大的挑战。为了应对不同种类的WIA-PA产品和不断迭代变更的测试需求,本文基于Spring Boot框架及测试用例优先级(Test Case Prioritization,TCP)技术设计了WIA-PA协议测试软件,并针对测试系统的平均故障检测率(Average Percentage of Faults Detected,APFD)和测试效率较低问题,提出了一种优化方法用来提升整个测试系统的测试效率。本文的主要研究内容如下:1.基于WIA-PA测试系统的拓扑结构,对WIA-PA协议测试软件进行了需求分析;从功能需求、总体架构和系统功能设计等方面阐述了该系统的总体设计;最后对WIA-PA测试用例集进行了划分,主要划分为一致性测试集和安全性测试集。2.设计并实现了基于Spring Boot的WIA-PA协议测试软件。首先对测试软件的数据库进行了结构设计;然后根据WIA-PA测试用例集的划分出的测试集抽象出其测试过程,并详细分析设计了一致性测试集和安全测试集的7种测试服务及其测试流程;最后对测试软件的各个模块进行了设计,详细介绍了人机交互设计,测试序列生成、执行、分析等模块的具体设计。为后续章节的测试验证提供平台与环境。3.针对测试用例优先级排序问题,提出了一种基于混合模型的元启发式测试用例排序方法。该方法以测试用例的重要性和编辑距建立混合搜索空间,通过候选集策略使搜索结果更加有效地趋向于优先级更高的目标,从而得到可能最佳的测试序列;然后将改进后的萤火虫算法应用在三个不同的基准测试程序中,进行实验验证;最后将获得的实验结果在APFD和执行时间上与现有的工作进行比较,结果表明本文提出的方法具有更好的表现。4.搭建了测试系统的实物平台,对测试软件的功能进行了验证;根据抽象测试集对软件的性能进行了测试,验证了测试软件具备高效、稳定的特性;对集智、新世纪等公司的不同设备进行了测试,通过了中国电子技术标准化研究院的验收。
基于微服务网关Zuul的TCP功能扩展和限流研究
这是一篇关于微服务,Zuul,Mina,TCP,令牌桶算法的论文, 主要内容为随着物联网技术和微服务架构的快速发展,越来越多的基于Mina框架的现场终端设备需要通过TCP通信机制与基于HTTP通信的Spring Cloud微服务系统进行数据交互。而网关Zuul作为外部设备访问微服务系统的唯一入口,并不具备对Mina客户端传送过来的TCP请求进行路由转发的功能,因此本文对服务网关Zuul进行了TCP通信功能扩展。为了保障服务网关Zuul在高并发下的稳定性,结合令牌桶算法实现了限流策略,但该策略无法确保核心服务在高并发情况下的高可用性,并且限流开关无法动态更新,为此本文提出了相应的改进方法并进行了实验分析。主要研究工作内容如下:(1)针对服务网关Zuul不支持TCP通信机制的问题,本文对网关Zuul进行了TCP功能扩展,其主要工作内容分为三个方面:1)由于网关Zuul并没有与Mina客户端建立连接的功能,本文设计了Mina服务器的通信框架,并通过接口实现的方式构建了Zuul-Mina服务器,成功与Mina客户端建立了通信连接;2)为了解决Mina客户端与微服务实例之间存在通信协议不同的问题,本文设计了Mina客户端与微服务实例之间的通信流程,并通过自定义通信协议及编解码器实现了协议转换;3)对于协议转换后的请求,Zuul-Mina服务器并不具备将其转发到具体的服务实例上的消息代理功能。因此本文通过构建请求转发类,对解析之后的请求进行了重构,并将重构后的请求通过负载均衡转发到了具体的服务实例上。(2)针对网关Zuul使用令牌桶算法进行限流操作时,存在着无法保障核心服务在高并发情况下的可用性的缺陷,提出了基于URI配置文件的拦截策略,该策略能够对核心URI与非核心URI进行不同的过滤处理,并通过自定义网关过滤器将该拦截策略应用到传统令牌桶算法中,实现了令牌桶算法能够针对不同请求采取不同限流操作的改进,保障了核心服务在高并发下的可用性。该限流策略存在的另一个缺陷在于限流功能的开启与关闭之间的切换,只能通过修改配置文件并重启网关服务来实现,无法做到动态的更新。因此本文在改进的限流策略基础上,通过在自定义的限流过滤器中设置不同的时间段来开启和关闭过滤器,实现了限流开关的动态更新。(3)对服务网关Zuul的TCP功能扩展进行了功能性测试,通过测试结果分析扩展的TCP通信功能能够正常工作。对改进的限流算法进行功能测试和性能测试,并与传统的令牌桶算法进行实验对比,分析了改进的令牌桶算法在核心服务的请求响应时间上具有明显的性能优势。对限流开关的动态更新进行功能测试,验证了其有效性。
基于TCP/IP的轧机远程监控系统的研究
这是一篇关于轧机,刚度,监控系统,TCP,工业互联网的论文, 主要内容为钢厂原材料的产能主要依赖轧机设备,其产品精度可通过轧机轧制过程中的辊缝进行调节。由于轧制力的作用,在轧机设备中会产生一定的弹性形变,使产品精度需求与辊缝设定值存在偏差,影响产品精度甚至造成废品,降低成材率。因此,需借助轧机刚度进行偏差计算进而对轧辊辊缝进行修正。目前,钢厂内辊缝调节流程为人工采集刚度相关参数并依据压靠法、轧板法等方法手动合成压力曲线计算刚度值,随后通过自动化控制系统更改轧机刚度实现辊缝调节。而轧机轧制过程中设备状态变化如轧辊损耗等因素造成设备刚度值与理论值存在偏差,需在轧制过程中进行刚度值动态计算,频繁的刚度计算无疑增加了工人劳动强度,而刚度参数的动态获取使得工人束缚于参数数据所在环境,对工人的劳动环境具有一定的限制性。因此,本文将对轧机设备远程化监控进行研究,实现轧机参数,尤其是刚度相关参数的实时掌控,建立一套完整的轧机远程监控系统。本文首先结合钢厂生产环境,对轧机远程监控系统整体结构进行分析,并依据软件开发体系将系统拆分成C/S体系与B/S体系。针对各体系,对开发中的关键技术进行研究并制定应用方案。其次,在C/S体系中对数据通讯过程进行研究,分析数据包传输下产生粘包、拆包现象的原因,提出一种基于Nagle算法下TCP通讯的自处理机制解决方案并在PyQt环境下完成钢厂至数据服务器的界面化数据传输系统搭建。在数据存储系统中,对现有存储方式进行研究,确立系统存储方案,提出一种基于WScript的Windows文件并发读写方法。在B/S体系中对Web客户端系统进行需求分析,以Bootstrap、Vue-Cli、Node、Webpack、Git为前端技术链,Apache、PHP、Mysql为后端技术链进行B/S搭建,并对Web数据绘制功能进行研究,指出现有Web图形模块对于实时数据绘制的不足,建立一种基于Web的实时数据图形显示模块。最后,对整体系统安全性进行研究,并对可能存在的安全隐患进行预防方案制定与攻击实验验证,结果证明该系统具有较好的安全性。本文设计的轧机远程监控系统有效解放工人劳动环境局限性,具有工程实际意义与工业互联网的借鉴意义。
井下人员定位信息后台管理系统的设计与实现
这是一篇关于计算机应用,井下人员定位,信息管理,MapX,TCP,数据库的论文, 主要内容为目前我国煤矿安全生产水平与其他国家相比并不高，尤其是中小型煤矿，矿难事故时有发生。因此，研发一套适合国内中小型煤矿安全生产的人员定位系统，实现井下人员的定位与信息管理，既能够对矿井进行有效的组织与管理，又能在发生突发事件后第一时间获得井下人员的确切信息，使救援工作更加高效，对提高井下作业安全具有重要的现实意义。 本文对井下人员定位与信息管理系统进行研究，主要讨论后台（上位机）软件系统的设计与实现。通过对功能、性能以及接口三方面的需求分析，制定系统的总体设计方案，其中上位机软件系统的核心技术可归结为电子地图、网络以及数据库应用技术。系统采用C/S结构，使用Visual C++对MapX进行二次开发。 在C/S结构下，后台软件由业务性质的不同可分为：数据表示模块，业务逻辑模块和数据服务模块。数据表示模块主要包括MapX的二次开发方法、地图图层的设计、地图编辑器的设计与实现等。而在数据服务模块中，主要研究了TCP服务器、后台与读卡器之间的通信协议，以及数据库的设计与实现。TCP服务器的实现采用IOCP模型后具有一定的可伸缩性。针对历史轨迹数据的特点，还设计了一种XML数据模型，其效果不仅方便管理大量的历史数据信息，还大大提高了搜索速度。业务模块的业务逻辑是软件系统的关键，分别从功能模块和后台数据处理模块两方面进行讨论，详细说明了该模块的设计原理及实现方法。 最后，通过功能测试验证了人员定位和管理的正确性，通过性能测试验证了TCP服务器响应时间较快，且具有多用户并发处理能力。测试结果表明，本文实现的井下人员定位与信息后台管理系统达到了设计的预期目标，具有较高的应用价值。
基于物联网技术的智能共享车位管理系统设计与开发
这是一篇关于物联网,共享停车,智能终端,TCP,HTTP的论文, 主要内容为随着我国经济的飞速增长,我国居民生活水平持续提高,人们对私家车的需求量与日俱增,同时对停车设施的需求量也越来越大,停车难的问题日益凸显。基于共享经济热潮以及社会对错峰停车的刚性需求,本文设计了智能共享车位管理系统,以智能终端为核心,利用物联网及互联网技术,通过移动端APP/微信小程序以及后台数据管理中心,有效整合私家车位、公共道路停车位以及大型停车场三种车位信息并实现共享。本系统以停车位为核心,以多角色为主体,利用空闲车位缓解停车难问题,通过紧缺资源的共享实现了社会效益的最大化,真正做到了让车位流动起来。本文主要通过以下三个方面来解决停车难的问题。(1)私家车位共享和预约使用;(2)公共道路停车位即时使用;(3)大型停车场剩余车位显示。本系统以物联网为核心,通过合理的断线重连机制和通信自适应机制保证智能地锁在复杂网络环境下的有效通信,结合移动端设备和后台数据中心,实现各角色数据交互,使得闲置车位资源得到有效管理和利用。智能地锁通过TCP长连接的方式注册到转发服务器上,移动终端通过HTTP协议与数据应用服务器进行数据交互,数据应用服务器将移动终端的数据固化到数据库中,移动终端与地锁间的数据交互通过转发服务器实现。如此,本系统便可充分利用空闲车位,实现机器换人,减少人力资本投入的目的。本系统包括六大模块:智能地锁、安卓APP端、微信小程序端、后台管理平台、服务器端、数据库,本文主要通过分析停车位共享平台的业务需求,确定了平台中各角色用户以及他们之间的交互模型,建立了以停车位为核心的系统软件模型与功能框架,制作了一代和二代智能地锁,并设计了配套软硬件,之后采用JavaWeb和Android技术开发面向各用户的移动端应用软件,基于微信平台开发了小程序,成功搭建起各方之间沟通的桥梁,最终实现安装人员安装智能地锁,车位主发布车位共享信息,普通车主预约使用共享车位,即时使用公共道路停车位,查看大型停车场车位信息,维修人员维修故障地锁等流程的智能化和网络化。
基于.Net的基层警务即时通系统设计与实现
这是一篇关于TCP,CRC32校验,RSA加密解密,RFC加密解密,动态链接库,基层警务的论文, 主要内容为公安机关基层部门作为我国公安部门的基层派出机构,在人民警察法的授权范围内履行职责,公安部门与人民群众接触最广泛、最密切的纽带和桥梁,是公安机关群众路线的依托,发挥着重要的基层基础作用。基层公安业务复杂,警员之间、单位之间相互的沟通非常重要,由于行业的特殊性,安全保密是公安机关系统的重要要求。一些普通办公用的即时交流沟通工具如QQ、Skype,因为安全方面的原因,不能在公安系统内部网络中使用。因此,在公安机关内部使用安全而有效的即时交流工具很有必要。经过内部的交流,可以帮助公安干警在工作业务上,更清楚明白各个部门的办案流程。同时,可以让公安内部更加及时发现问题,改正问题。本文所实现的即时安全交流软件主要实现以下的功能:第一,每个民警根据自己的警号申请账号;第二,每个民警都可以在公安网内与在线用户交谈;第三,用户之间可以相互传输文档。本文实现的交流软件的安全行从如下几个方面进行保证:首先,用户之间交流是经过RSA加密,每个用户有一个自己的密钥,只有用户自己才能对加密文字进行解密;其次,用户客户端数据库也为每个用户配发一个对应的解密钥匙,且客户端数据库使用加密连接,其他用户无法连接自己的数据库;另外、为了方便民警办公,针对公安机关内容的特征,设计并实现了证据采集与处理的相关功能。该工具为公安内部提供了一些简单的操作,为办案提高了效率。基于.Net的基层警务即时通的实现过程中,所用的技术,如:TCP模式,CRC32算法,动态链接库,RSA加密解密,RFC加密解密,句柄,窗体靠边隐藏。TCP模式的信息交互,整个程序的主框架。CRC32校验算法,用校验算法确保文件传输的正确性。RFC加密解密,是有一个固定的秘钥,用于用户每次登陆的时候,生成一个RSA密钥和用户账号密码,发送到服务器,服务器用固定的解密钥匙进行解密,之后进行用户账号的验证。RSA加密解密,每个用户每次不同的登录都拥有不同的密钥,除了登录验证之外,之后所有的对话都是用RSA算法进行加密和解密。句柄的用法,则是实现了弹出不同窗口都有自己的句柄,可以准确定位到窗体,添加新的聊天信息。窗体靠边隐藏,实现了窗体在电脑屏幕左边、上面、右边都能隐藏窗体,不妨碍用户的其他操作。基于.Net的基层警务即时通,实现了公安用户的信息沟通安全,传送数据方便,还有高度集成基层警务功能,真正的方便大家操作,为每个民警保密。
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