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基于MQTT协议的地铁站照明系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于MQTT协议的地铁站照明系统的设计与实现 |
| 关键词： | 地铁车站;照明系统;软件开发;功能模块;MQTT协议 |
| 摘要： | 随着轨交行业的迅速发展，各大城市的地铁线路大量出现，作为组成地铁线路节点的地铁站也越来越多。地铁站通常位于地下，采光只能依靠内部的照明设备，如何高效控制站内众多的照明设备，对照明设备产生的故障和报警及时发现并处理成为了工作人员需要解决的问题。基于物联网的地铁站照明系统可以便捷的对照明设备进行控制，及时发现并解决问题，提高工作人员的管理效率。 地铁站照明系统包括设备管理、照明管理、系统管理、统计分析和日志警报管理五大功能模块，作为物联网系统提供了照明设备的接入、管理、调试、监控等功能。系统使用 B/S 架构，只需通过浏览器即可实现多平台访问。在照明设备与系统传输数据的协议上，考虑到照明设备作为小型物联网设备功率较低与地铁站较差的网络环境，选择了功耗少与带宽需求低的 MQTT 协议，并采用集群模式部署 MQTT 平台，提高了可用性。基于JSON设计了与多种照明设备交互的统一消息格式，并提供转换功能，降低了不同类型照明设备接入系统的复杂度。系统后端采用Spring Boot框架开发，能够有序的整合各类技术和功能模块代码。在报警通知部分采用了Drools规则引擎，将工作人员对报警的需求抽象为一条条规则，再通过规则集和系统内数据信息的匹配，可以灵活的满足工作人员动态的报警需求。 系统支持接入照明设备数量超过10000台，通过集群模式部署环境，在大量照明设备发布消息的场景下，将系统处理消息的平均耗时减少了近两成，服务器CPU占用率控制在 39%左右。系统作为香港地铁的招标项目，经过内部上线测试一段时间后，达到了预期的功能要求，有效提升了管理效率。 |
| 作者： | 曾令鹏 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 吴涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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