本系统中主要使用HBase存储用户历史数据,从HDFS中导数据到HBase中,方便MapReduce从HBase中取数据进行并行计算。
2。4 嵌入式系统技术和传感器技术
嵌入式系统软件开发相较于普通软硬件开发技术的优势在于,可构建分层软件开发平台,嵌入式系统操作系统,增强了软件可移植性。现有的软件平台,从底层 Bootloader到应用层的应用软件,都有相关的开源可移植版本,便于开展嵌入式系统设计与开发。
传感器技术是实现测试与自动化控制的重要部分,信息的采集依赖于各类传感器。在本作品智能药盒子系统中,采用了多种高效率、高精度的传感器,如红外温度传感器、压力传感器等,对智能药盒内外部进行实时检测[11]。对于检测到的物理量变化,相关传感器转换成可用电信号输出,从而实现将这些非电量的信息转换成电量信号,并将电信号传递给处理器进行处理。
本系统主要使用嵌入式系统技术开发压力预警模块,使用薄膜压力传感器作为压力数据来源,实现数据采集,并与云中心的通信,语音报警等功能。
2。5 GPS定位技术
GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,是美国研制的卫星导航定位系统,现在采用wgs84坐标系统[3]。因地球在天球空间中的位置是不稳定的,因此协议用wgs84某一刻的北极点指向位置。GPS是一种卫星导航定位系统。由空间段、地面控制段和用户段三部分组成。为全球用户提供实时的三维位置、速度和时间信息。
本系统使用GPS定位用户实时位置,获取区域的人口密度,实时定位用户行为轨迹。
2。6 本章小结
本章主要介绍了本系统主要使用的相关技术,本系统使用HDFS和HBase以及Mysql作为持久化层,使用HDFS和HBase存储用户历史数据,使用Mysql存储用户实时性的数据。JSP作为本系统中Javaweb的页面显示,Servlet作为本系统中Javaweb的控制器。本系统使用MapReduce计算框架对数据进行处理,使用zookeeper服务框架控制HBase数据库。
第三章 系统设计
本章介绍了本系统的总体设计、模块设计、功能设计以及相关数据库设计,为下面的实现奠定基础。
3。1 结构设计
本节介绍密集人群安全预警系统的结构设计思路,首先介绍系统整体的设计思路,然后再具体介绍各个模块结构的设计。
3。1。1 系统总体设计
本系统的总体结构如图3-1所示。
图3-1 系统总体结构
本系统主要分为两个大模块:个人终端(Personal Terminal,PT)模块和云中心(Cloud Center,CC)。
PT提供压力数据和位置信息。采用6410,集成了语音合成模块、GPS定位模块、WIFI模块等。PT负责上传压力数据和位置信息至CC、接收CC发来的数据,并根据CC发来的数据进行语音播报,主要完成压力数据和位置信息的收集以及上传和安全预警等功能。
CC主要提供数据存储、处理与显示等功能。采用MySQL数据库、HDFS和HBase数据库作为数据存储,使用tomcat服务器、JSP和Servlet来提供可视化界面,利用Hadoop MapReduce来提供强有力的运算能力,完成用户压力信息处理、存储和显示及位置信息处理、存储和显示。CC负责用户数据的处理和显示,使人群分布被实时掌握,并可以及时预警。
3。1。2 个人终端设计文献综述
PT是系统的重要组成部分之一,包括硬件、软件和通信设计,下面来逐一介绍详细的设计。
(1)硬件设计
PT的硬件部分包括薄膜压力传感器、6410、WIFI模块、语音模块、GPS模块以及A/D模块。其硬件模块设计框图如图3-2所示。