嵌入式软件架构分层的本质与优缺点探讨

随着嵌入式硬件的快速发展,嵌入式软件的比重也随之增加。而在开发设计软件时,架构分层不仅能够增强软件的效率,还可以大幅提升软件的质量,是一种十分优秀的设计措施。概述了嵌入式软件架构分层的本质与目的及原则,分析了多层软件开发模型以及架构分层的优缺点,详细阐述架构分层的具体设计方法,希望可以为相关单位和个人提供有用的参考,提升软件的实用性,增强其经济效益。

嵌入式软件架构分层的内涵与优缺点

文章首先从架构分层内涵出发,阐述了多层软件开发模型,然后分析了嵌入式软件架构分层优点和缺点,最后探讨了嵌入式软件架构分层设计方式与实现举措,希望以此为研究相同问题的人士提供有价值的参考,继而有效提高软件的实用性与经济效益。

面向未知环境探索的分层架构路径规划算法

为实现无人平台在未知环境下的高效路径探索,该文提出了一种以“感知-规划-控制”分层架构为基础的路径规划算法。在感知层通过Cartographer建图算法实时构建未知环境的二维栅格地图。在规划层,通过Canny边缘检测、基于密度的聚类算法、效能函数评估选择最佳探索目标点,并在规划的效能函数中引入探索方向延续性概念,克服了传统路径规划反复探索已知环境的难题。在控制层,通过概率路线图算法规划从当前位姿到目标点的最短路径,并通过纯跟踪算法和向量直方图算法实现了路径无碰撞跟踪。3种典型环境下的仿真实验表明,所提出的算法在不同环境下均具有较高的探索效率和完成度。

基于分层分区架构的虚拟电厂资源聚合与互动模式研究

虚拟电厂作为源网荷储一体化的关键实现手段,能有效整合多元分布式资源,并进行协同互动,为构建以新能源为主体的新型电力系统提供有效解决方案。针对虚拟电厂在广泛整合海量分布式资源参与电力市场的互动运行过程中面临协调控制和聚合交易的重大挑战,基于国内外虚拟电厂的政策环境、实践经验和现有研究,深入探讨虚拟电厂分层分区架构的设计和实现。从资源评估与动态聚合角度提出基于分层分区架构的资源聚合方法,从虚拟电厂运营模式及多元资源协同控制技术角度探索互动技术,并对虚拟电厂的未来发展提出了针对性的建议。

基于中医四诊、西医检验和生物信息的多类型传感器数据归一化分层处理架构的研究

在传感器技术、电子信息技术、5G网络、机器学习等技术高速发展的时代背景下,中医四诊数据,西医临床检验数据和生物信息数据的积累也随之呈指数式增长。本文针对3类异构数据的高效处理问题,围绕各类传感器的采集原理进行深入分析,探索建立一种多类型医用传感器数据归一化分层处理架构。此架构分为3层:基于时间轴的医用传感器集群层,多模态数据协议转换、安全传输层,医用传感器数据湖、专题库及API接口层。通过此架构可完成数据采集后的时间序列机器标注、协议转换、组网通信及安全传输、数据粒度的降维升阶、分层特征提取、实体关系建模等任务,旨在实现3类异构数据的归一化处理,为后续实现疾病画像、活态知识图谱、疾病全方位智能诊疗算法及建立中医、西医、生物信息3类数据的分层特征关联网络提供前期基础。

信息跳时架构下分层捷变低截获概率通信波形

针对周期信号抗破译性能较差及非周期聚敛性带来的误码性能下降的问题,本文提出一种时宽-信息跳时-调频率分层波形架构。通过构建信息跳时,掩护时宽随机化的模式,解决了误码性能变时宽下降问题,加强了波形的低截获概率特征。本文以数学推导和仿真分析的方法,探究了此分层波形架构下的误码性能、功率谱类噪声性能、二次谱域周期聚敛性及先验信息抗破译性。理论分析和仿真验证表明:时宽-信息跳时-调频率分层波形可以保证与定时宽信号相比,在不降低误码性能的条件下,降低了波形的周期聚敛性,从而提高了波形的截获概率性能。

分层跨链结构:一种面向区块链系统监管的可行架构

研究区块链监管存在的问题是至关重要的。鉴于此,提出了一种分层跨链的监管架构(CHA),设计了“监管链-业务链”跨链协作的以链治链的监管模式。该架构以构建去中心化的监管链的方式改善了信息系统监管的集权特性;以策略层和监管层、业务层分离的方式,实现了监管行为和监管技术的分离,从而保证了区块链监管结构的通用性。最后,通过形式化分析方法论证了该架构的分布式可行性,进而证明了方案在跨链监管可靠性方面的技术可行性、适用于不同监管业务的通用可行性及可扩展性。

智能互联时代下物联网分层安全架构及标准化进展

基于物联网分层架构模型,分析万物智能互联时代下物联网各层面临的安全风险与安全需求,提出物联网分层安全架构及对应安全保障措施,形成涵盖基础安全、感知安全、网络安全、平台安全、应用安全、安全防护六大安全能力的物联网总体安全保障思路。并从国际和国内两方面,研究目前物联网安全标准制定组织、内容及进展,为后续物联网安全标准发展提供方向指引,促进智能物联网安全体系建设与完善。

光缆网分层级架构问题及应对策略

面向5G和云时代多业务综合承载需求,构筑层次分明、架构完善、安全稳定、简约高效、可视智能的光缆网络,锻造坚实底座,支撑业务发展;但跟随通信的移动网4/5G、政企大客户等快速发展存在建设发展不匹配,低效能网络结构。基于此,主要对光缆网分层级架构问题及应对策略进行了分析和研究。

基于分层架构高可扩展的地铁列车显示屏软件系统研制

地铁列车显示屏系统在地铁列车中起到了中枢神经的作用,其可以方便地铁列车司机及维护人员监控地铁列车的运行状态,及时感知列车设备的告警信息,并对列车运行参数进行快速设定。传统地铁列车显示屏开发具有模块复杂、扩展困难、维护成本高等诸多问题。基于纯国产化硬件平台及Qt语言,设计并实现了一种分层架构插件式的地铁列车显示屏架构。对比传统架构,该架构具有高可维护性及高可扩展性等特性,通过单模块替换的方式可大幅缩减软件开发周期。目前经过实验室、整车静调及动调等多轮验证,基于本架构的国产自主研发的显示屏软件已在地铁线路成功运行。

基于XGBoost-DNN的工业控制系统入侵检测架构

针对工业控制系统安全防护中存在的数据不平衡问题以及提高检测的实时性与安全性,本文依据工业控制系统的架构特点,提出XGBoost-DNN双层入侵检测架构。在下层,将设计的权重焦点损失函数引入XGBoost中进行二分类入侵检测,以增强算法在不平衡数据下的鲁棒性;在上层,使用XGBoost算法进行特征选择,然后用DNN对结果进行多分类入侵检测。将该架构应用在电网稳定性和电网攻击模拟数据集上,实验结果表明:双层检测架构具有更强的鲁棒性,并且DNN模型的训练时间缩短了18.3%。

分层技术在计算机软件开发中的应用

随着计算机软件开发技术的进步,分层技术能够为软件开发提供必要的灵活性,以适应海量的数据处理。分层技术的应用使得软件开发不再是一项孤立的任务,而是一个多层次的系统工程,每一层都承载着特定的职责,共同支撑起整个应用的架构。本文主要分析分层技术在计算机软件开发中的应用现状,结合分层技术在计算机软件开发中的应用优势,深入探讨分层技术在计算机软件开发中的应用措施。

基于领域驱动和服务化的复杂嵌入式系统软件架构设计

随着嵌入式系统应用的不断拓展,软件复杂度不断提升及需求的快速迭代引入了一系列开发、维护、进度与质量方面的风险,传统定制化的高耦合、低扩展的软件架构已不再适用。针对这一现状,文章引入了领域驱动思想及服务化设计方法,通过采取领域业务分解、事件总线技术、面向对象的设计原则等软件技术,设计了一种资源层、服务层、应用层、基础设施的通用分层软件架构。该架构通过业务逻辑与技术实现的分离的方法,能有效适应需求变化、降低系统复杂度及耦合度、提升各组件服务的复用度,能快速移植到其他运行平台,具有良好的通用性。

可扩展的云计算架构:面向大规模移动信息处理的设计研究

文中探讨了可扩展云计算架构的设计和关键要素,提出了分层架构设计、微服务与容器化、数据流与消息队列等策略。以Google Cloud Platform和AWS IoT为例,分析了它们在分布式存储与计算、弹性伸缩机制、边缘计算与数据处理、消息队列与事件驱动架构等方面的应用。

利用设计模式改进分层架构

在软件系统规模日益庞大,结构日趋复杂的情况下,分层架构的软件设计方法得到了广泛使用,它有着诸多的优点,但也存在着一些问题,如级联变更、性能损失。针对这些问题,提出了采用设计模式对分层架构的改进方案,并以一个电子报表系统为实例进行了阐述。

高速铁路信号系统运维分层架构模型研究

高速铁路信号系统是高速铁路安全可靠运营的核心装备,实现高速铁路信号系统智能运维是降低高速铁路运行风险的必要基础保障.目前,我国高速铁路信号系统运维研究工作主要集中于器件级系统或基本单元系统,系统层面的相关研究几乎为空白,亟需从整体上建立全局架构理论模型.为此,定义了关联信号系统,提出了分散式动态评估函数,将动态调度纳入运维体系,构建了分层架构模型.在此基础上,针对分层架构模型的决策层和关联信号层,提出了动态定量评估、动态风险预警和故障诊断的研究方法,并展望了所面临的挑战.

基于分层架构模式识别的软件架构重构技术

本文提出一种基于分层架构模式识别的软件架构重构技术.该技术以目标软件的源代码作为输入,过滤与分层架构无关的代码,再利用代码词汇信息挖掘程序实体之间的语义关联,通过代码主题提取并计算程序实体之间的职责相似度,依据相似度将程序实体聚类形成组件.在软件组件化的基础上结合分层模式的ILD属性识别软件层次和软件架构模式.在模式识别的基础上,定位系统中存在的违规作为重构点,生成相应的重构建议并实施重构.最后,本文在Github与SourceForge开源社区中选取10个开源软件系统作为实验对象,验证了本文提出的基于分层架构模式识别的软件架构重构技术在模式识别有效性、重构点识别效果和重构建议实施效果方面与传统方法相比有较大提升,能够有效的帮助软件开发人员识别软件架构模式、获取重构点、生成重构建议,并协助开发人员进行架构重构实施,改善系统违规情况,提升软件质量.

基于分层架构方法的飞行仿真软件设计

提出一种基于分层架构的飞行仿真软件设计方法,将飞行仿真软件的设计划分为任务层设计、决策层设计、控制层设计和执行层设计;将航迹和姿态控制、动力学方程解算、飞行决策、视景显示等开发成函数供不同的层调用.以某型号战斗机双机编队飞行为例进行了实验研究.

国民经济动员仿真演练系统分层架构研究

为了解决国民经济动员实战演练高成本、低灵活性、低协同性问题,研制基于HLA的分布式国民经济动员仿真演练系统成为有效途径。为了满足演练对象、流程及功能的高度复用、动态配置与灵活扩展的需求,具有RTI联邦成员、演练角色及演练系统三级封装特性的分层架构则是系统实现的必要条件。首先应用角色建模与业务用例建模方法抽象了演练对象与流程,其次基于分层设计模式设计了系统软、硬件体系结构,最后针对系统技术路线进行了分析。

党报对外传播中的文化安全分层架构模式研究--以《人民日报》海外版为例

全球化消解了文化传播的国界和防护体系,各国的文化安全问题日益凸显。本文以文化主权的内涵为依托,建构了"文化安全分层架构模式",并把三层次文化安全架构模式视为参照系,以《人民日报》海外版为例深入探究党报如何运用海外传播的平台,应对不同层次的文化安全问题,以期为我国媒体跨文化传播提供策略上的参考。