CAN总线上实现发布订阅模型的研究

介绍CAN网络和发布订阅通信模型各自的特点,分析发布订阅模型在CAN中实现的具体要求和关键技术的解决,并通过试验表明该模型可以有效保证分布式系统实时性可靠性方面的要求。

CAN总线上实现发布订阅模型的研究

分布武系统的实时性和可靠性正受到日益广泛的重视，而发布订阅模型能很好地适应分布式环境的需求。同时作为自动化发展热点的现场总线具有实时性强、可靠性高的特点。本文将介绍CAN网络和发布订阅通信模型各自的特点，分析发布订阅模型在CAN总线中实现的具体要求和关键技术的解决，并通过试验表明该模型可以有效地保证分布式系统卖时性和可靠性方面的要求。

基于以太网的实时发布者/订阅者模型研究与实现

通过分析分布式网络控制系统通信的特点,在研究发布者/订阅者(Publisher/Subscriber)模型的基础上引入了控制参数和附加服务,以形成改进型嵌入式实时Publisher/Subscriber模型,这使得Subscribr具有主动询问、Publisher具有响应询问的功能,满足了工业控制实时性和可靠性的要求.用给出的实时Publisher/Subscriber模型研究了分布式网络控制系统中设备间异步、点对多点实时通信的方案,讨论了模型设计和执行原理,设计了基于32位嵌入式微处理器的实验模型.测试结果表明,该模型满足变电站自动化系统中点对多点实时通信的要求.

基于发布/订阅模型的WSN设计

为降低通信频率对节点能耗的影响同时提高大规模节点下传感器网络的连通率,设计了一种以发布/订阅模型作为应用层数据交互方式的无线传感器网络。该网络利用6Lo WPAN技术实现组网,并以Contiki操作系统为平台完成了基于发布/订阅模型的MQTT-S应用层协议设计。测试结果表明,该设计能够有效降低节点的通信流量,实现对节点功耗以及网络通信优化,并能与互联网实现无缝连接减少开发成本,对大规模传感器网络的设计与应用具有重要意义。

基于事件的发布-订阅系统模型

Internet 的广泛应用已经改变了分布式系统的规模,使得传统的基于请求/应答的点对点的同步通信已不能很好地满足大规模的动态分布式应用环境。为了加强大规模的分布式环境中实体之间的通信协作,系统要求更加灵活的通信模型,以反映应用的动态和非耦合特性。基于事件通信的中间件是建立大规模分布式系统的有效方式,发布者/订阅者(Publisher/Subscriber)是目前广泛使用的基于事件的通信模型,支持发布者和订阅者之间在时间、空间和同步方面的非耦合以及多对多的通信模式,提供大规模系统所要求的交互间的松散耦合。本文详细阐述了事件系统的组成以及基于事件系统的 PUB/SUB 模型,提出了基于 PUB/SUB 的事件系统中间件的核心及实现的关键,这些中间件为大规模的分布式应用提供更多和更有力的保障。

基于发布-订阅模型的信息交换系统设计

从企业应用集成的特点入手 ,提出基于发布 -订阅模型的信息交换系统的设计方案 ,并介绍关键技术的实现和特点。

OSGi平台服务动态更新的发布/订阅策略

针对7×24小时运行的系统,不能停止系统运行进行更新或维护的问题,根据OSGi(Open Service Gateway Initiative)框架的特点,在分析已有的服务动态更新方法基础上,克服已有策略不能保证服务更新前后的相互一致性和服务状态的一致性,以及更新策略实现过程中的编程模型不佳问题,提出基于发布/订阅模型的服务动态更新策略。以静止状态理论为依据,利用Petri网形式化描述服务动态更新过程,从理论上验证该策略的有效性;同时,以Event Admin Service作为策略的实现工具,具有良好的编程模型,从而实现OSGi平台上的动态演化,实验结果表明该策略具有可行性。

基于主题发布-订阅的分布式通信总线设计与实现

参考数据分发服务(Data Distribute Service,DDS)规范模型,基于组播通信和ZMQ通信库,设计并实现了一个高效、实时的主题发布订阅通信总线库(Topic Publish Subscibe Bus Library,TPSBLIB)。该通信总线库采用发布-订阅工作模式,有效降低数据发送及获取节点之间的时空耦合,具有较好的灵活性、实时性和扩展性;同时该通信总线库通过XML文件进行域信息、主题信息的配置,提供简洁的应用程序接口,为应用开发提供良好的便捷性。实际项目应用表明,该通信总线库满足小规模分布式应用系统对信息交换实时性和灵活性需求。

对数据发布服务标准基本要素的研究

为了更好地解决以数据交换为目的的分布实时系统"在正确的时间、正确的位置获取正确的数据"的需求,OMG组织于2004年12月发布了国际上第一个基于发布-订阅模型的、以数据为中心的实时系统数据发布服务标准DDS(Data Distribution Service)。对DDS标准进行深入研究,分离创建服务的基本要素,详细剖析DDS的基本通信模型——发布-订阅模型,讨论基于该模型的两种数据交互方式,最后分别阐述标准定义的各实体的角色、功能以及它们之间的联系。

基于DTN的无线传感网消息分发模型

针对无线传感网(WSN)设计了一种基于分簇网络结构的延迟容忍网络(DTN)消息分发模型。该模型有效结合了传统的发布订阅模型和分簇网络结构,通过遗传蚁群算法改进路由协议,以便快速低成本地寻找网络节点间的最短路径;采用基于消息副本和内容兴趣的缓存管理策略,以提高消息投递率、控制投递时延和降低控制开销。最后,通过仿真试验初步验证了该模型的有效性。

基于P/S模型的分布对象中间件匹配算法研究

高效的匹配算法是大规模基于内容的发布订阅系统所要研究的关键问题之一。建立了订阅语言和事件模型,提出了一个高效、实用的基于内容的匹配算法,它主要研究匹配操作符为"=",充分利用了多维索引技术和AVL搜索树加速查询,这种算法比其它常用算法具有较大提高,并且扩展性好,适合应用于大规模分布式基于内容的发布订阅系统中。

异步传输的分布式铁路10kV电力监控系统

为解决提速铁路10 kV电力系统运行参数变化快、海量实时数据传输和处理困难的问题,设计研发了实时异步传输的电力远动监控系统。对铁路10 kV电力系统的运行、录波数据的远程传输和海量实时数据的处理进行了分析设计。提出了利用发布/订阅原理进行异步数据传输的模式,考虑到实时数据点多、变化快的特点,建立了实时数据交换的二级缓存机制,保证了信息完整性,避免了重要信息的丢失。所设计的监控系统运行稳定、可靠,实时处理效果较好。

WSN应用层协议MQTT-SN与CoAP的剖析与改进

针对WSN网络通讯中急需适合其特点的应用层通讯协议的问题,剖析了两种主流的WSN应用层通讯协议并做出改进.通过剖析应用层通讯协议MQTT-SN与Co AP的设计理念与工作机制,展示了协议性能与适用的场景的差异.借助Co AP的优点进一步提出了MQTT-SN的改进方案,使之适合于点对点通讯与大块数据传输的情况.

基于DDS战术服务框架的实现机制

传统基于注册中心的服务使用模式难以适应恶劣的战术通信环境。为了在无中心化环境中实现服务的可靠发布和按需发现,提出了一种基于数据分发服务(DDS)的战术服务框架。基于DDS订阅/发布的通信模型优化了自组网中服务发布、寻址和远程调用的实现流程与交互机制;构建了非阻塞服务接入模型,提升了服务框架的并发访问性能。

基于DDS舰载火控系统通信

针对舰载火控系统通信需求,提出基于DDS的舰载火控体系结构,实现了系统松耦合,同时满足了实时性要求。通过发布订阅服务的设计,基于默认QoS策略,分别使用内置数据类型和自定义数据类型实现舰载火控系统的发布订阅功能。通过可靠性QoS策略的配置分析其对系统实时性和可靠性的影响。测试结果表明,DDS在舰载火控系统中有广阔的应用前景。

一种基于LabVIEW的大型测控软件数据传递方式的研究

LabVIEW基于数据流的运行模式,容易造成各模块紧密耦合,限制了其在大型测控软件系统开发中的应用。针对LabVIEW的特点和不足,结合发布者/订阅者通信模型,提出了一种适用于大型测控软件中各模块间数据交互的“无线数据流”传递方式。这种数据传递方式继承了发布者/订阅者通信模型在时间、空间和同步方面的非耦合性,实现了大规模系统各模块间动态灵活的数据交互,提高了系统的可伸缩性和模块的可重用性。

应急通信场景下基于DTN的可靠消息传输机制

为了提升应急通信场景下各救援群体之间消息传递的可靠性和效率,针对网络连接的断续性和业务应用的特殊性,提出了一种基于延迟容忍网络(DTN)的可靠消息传输机制(DTN based Reliable Message Transmission Scheme,DRMTS)。DRMTS充分考虑了应急救援群体的业务特点、移动模式和传输方式,有效整合了消息发布/订阅模型、DTN路由算法和缓存管理策略。首先,通过基于内容分类的发布/订阅模型合理调度应急消息的高效分发;然后,采用了基于群组移动模式的泛型喷射DTN路由算法提高消息投递的可靠性;同时,引入基于消息内容重要性的缓存管理策略以确保重要消息的优先传输。仿真实验结果表明,相比传统DTN路由算法和经典FIFO缓存策略,DRMTS在消息投递率、传输时延和控制开销等性能指标上均有显著改善,增强了消息传输的可靠性。

基于通信中间件的雷达数据传输

介绍了基于通信中间件的雷达数据传输方式和设计流程,通信中间件基于主题发布/订阅通信模型,使应用软件在不知道通信节点的位置信息的情况下,也可实现在空间、时间上解耦合,为应用软件的扩展和重构提供支撑。