视觉引导运动控制云端监控系统设计开题报告

1．本课题研究的背景、目的及意义

（1）研究背景

近些年来，随着互联网产业技术的蓬勃发展和“互联网 ”的开展，互联网服务越来越渗透进用户的方方面面。与此同时业务高可用性、业务每秒事务处理量（Query PerSecond）的不断提高和服务弹性扩缩容等需求，这些问题之间的矛盾引出了服务架构的不断变化，而监控服务方式随着技术架构的变化，有不断有着新的表现形式。

（2）研究现状

早期的集中式架构主要特征是一台或者多台计算机组成计算中心节点，数据的输入输出、数据的存储、业务的处理都集中在一个中心节点中,往往呈现出结构简单,无需考虑远程通信协作的特点。后来集中式架构演变为MVC（Model-View-Controller)架构[1]，将所有功能模块部署在同一个进程中，负载分流由双机或者前置负载均衡器实现，此时，MVC架构被用来实现前后端的逻辑分离。因为上述架构监控服务方式因为其结构简单且用例数只有一个，通常是纯人工运维，用纯人工方式进行实时监控处理。 后来随着分布式技术、虚拟化技术、容器化技术等发展，云平台服务架构先是演变为RPC架构，再发展SOA架构，后发展为微服务架构[2-3]，监控服务的方式也随之改变[4]。RPC框架是当垂直应用数量增多，应用之间交互越来越频繁地被需要，将核心和公共业务提取出来，成为一个个的独立服务，实现前后台逻辑分离，提高业务的复用率，而监控服务的因为模块的变多，分布式实例的增多，而开始要求自动化监控服务[5]。SOA通过把服务都抽象为独立的、可调用的结构，从而经过组合形成一套系统，而且加入了服务生命周期管控和运行态的治理的概念，需要更高质量的监控服务来提升服务质量[6]。微服务架构是通过对服务进行原子化拆分，以及之后独立的打包、部署和升级，随着这些服务的原子化，监控实例呈现快速上升趋势，而服务治理成为微服务集群部署，服务质量保证的关键，监控运维正是服务治理的重要组成部分[7]。对比与SOA架构的静态调用链路,微服务架构还呈现出动态的注册生成实例、可扩缩容的特性，所以运维监控系统要能保证在这些变化下高效，可靠的运行成为不小的挑战。

（3）研究的目的与意义

视觉引导运动控制，在生活或是工业生产中有着巨大意义。本次实验以三轴平台为实验对象，进行实验监控分析。所谓三轴，就是在三位立体空间下，通过长、宽、高三方面对物体进行控制和定位。如果把这种技术应用在控制平台，可以使受控的设备更好的摆脱因设备本身所处形态等因素对工作效率产生影响。这种技术大到航天领域、军事领域，小到日常监控摄像，都有着它的影响。

2．本课题主要研究内容和预期目标

本课题主要研究内容：

（1） 结合对当前实际情况的了解，主要对三轴平台的云端监控进行控制设计。

（2） 对数据进行系统性的采集、分类、传输，以获得准确的系统实时数据，以便观察系统情况。

（3） 系统紧急报警设计。

（4） 结合典型实验，对系统进行测试，并对测试结果进行分析。

（5） 基于设计的硬件结构编写软件程序控制系统按要求正常运转。

本课题研究预期目标：

（1）图像采集生成坐标，获得数据；

（2）系统有数据分析功能；

（3）控制灵活、响应快速、定位精确，满足一般工业速度和控制要求。

3．本课题拟采用的研究方法、步骤

（1）设计过程控制云端监控的基本结构

通过了解当前现状，获取合适的系统需求框架。

（2）系统硬件设计

设计控制系统的硬件，绘制电气原理图和电气接线图，设计以PLC为核心的控制系统，根据实验需求选择合适的过程监控系统。

（3）系统软件设计

选取合适的系统，对整个过程控制进行数据采集、数据分析、数据分类和系统报警，以至最终的系统数据成果。

（4）测试

包括局部硬件测试、局部软件测试、系统联调测试等，从响应快速性、数据获取精确性、系统稳定性三个方面分析实验结果，确保满足一般工业速度和控制要求。

4．本课题主要参考文献

[1]刘桃丽,曾志超. MVC 架构下网站的设计与实现.计算机技术与发展, 2020(2)；[2]李林锋.分布式服务框架原理与实践.北京:电子工业出版社,2016；[3]田西勇.浅谈“云计算”下广电运维的变革.广播与电视技术, 2017,44(6)；[4]王栋，来风刚，李静.数据中心 IT 运维审计体系研究.电力信息化,2012,10(1)；[5]葛君伟,张博,方义秋.云计算环境下的资源监测模型研究.计算机工程,2011,37(11);[6] Si Won Choi, Jin Sun Her, Soo Dong Kim. Modeling QoS Attributes and Metrics forEvaluating Services in SOA Considering Consumers' Perspective as the First ClassRequirement. in: Proceedings of the Asia-Pacific Service Computing Conference, The2nd IEEE, 2007.72；[7] Rudy Yandri, Suharjito, Ditdit Nugeraha Utama. Evaluation Model for the Implementationof Information Technology Service Management using Fuzzy ITIL. Procedia ComputerScience, 2019,17(9)；

5．本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）

（1）2022.2.24―2022.3.20（4周）查阅资料, 撰写开题报告。

（2）2022.3.23―2022.4.3（2周）需求分析，方案论证、设计。

（3）2022.4.6―2022.4.24（3周）硬件、软件设计。

（4）2022.4.27―2022.5.8（2周）软硬件方案调整、调试图纸修改。

（5）2022.5.11―2022.5.22（2周）总结、资料收集，撰写毕业论文。

（6）2022.5.25―2022.6.5（2周）整理设计文档，修改毕业论文。

（7）2022.6.6 提交论文送相关老师评阅，准备毕业答辩