论文部分内容阅读
近些年随着互联网的高速发展,物联网技术也在快速的革新,并渗透到生活的方方面面,物联网与教学平台相结合将能有效的推动产业与教学的融合,在万物互联的环境下培养实践性人才,然而物联网中的数据通常杂乱且晦涩难懂,很难从中收集有效数据并且难以吸引学生们的注意力,因此将数据转换为可视化展示的方式来辅助物联网场景教学将是十分有意义的。通过对国内外物联网平台的调研,发现目前可视化部分的研究远远不能满足生产与实际中的需求。大部分可视化平台主要实现了实时数据展示的功能,但接入方式较为复杂;功能不完善,缺少可视化设备控制、警告订阅等功能;数据分析能力较弱,不具备聚合分析、交互分析等能力;且只能够使用平台中的可视化部件,不能自定义或引用第三方库,针对以上问题同时结合物联网教学平台的应用场景,本文提出了一套通用的可视化模组实现方案,并对以上问题进行了优化。本文的研究工作主要包括以下四个方面:一是基于WebSocket通信协议来实现实时数据推送,针对物联网场景网络不稳定现象,加入心跳检测机制,待网络恢复时采用截断二进制指数退避算法进行重连,避免网络崩溃现象。二是针对可视化平台普遍缺乏数据分析能力的现象,引入了数据分析中常用的下钻和聚合分析等方法,增强可视化模组数据分析能力。三是调研可视化教学场景的需求,拓展五种部件类型,且支持自定义开发部件,参照大部分自定义组件的设计方案,设计部件支持定义生命周期函数,在部件渲染各个阶段将调用生命周期函数来获取数据和必要API。四是研究并实现通用仪表板渲染引擎,对渲染流程进行设计,利用Angular的模版语法,解析配置文件,渲染配置信息并最终完成可视化场景搭建。本文所提出的物联网教学平台中可视化模组的实现方案对其他数据可视化平台的研发具有一定的参考价值。