物联网技术在智慧园区停车场系统中的应用研究

随着现代科学技术的日新月异,特别是计算机技术、网络技术、信息技术及物联网 技术的迅猛发展,人类开始迈入以数字化和网络化为平台的智慧社会,并且呈现出高速 发展的趋势,城市数字化、物联化和智慧化已成为社会和建筑业发展的必然趋势。今年 初我国住房和城乡建设部公布了北京市东城区、河北省石家庄市、江苏省无锡市等 90 个城市(区、镇)成为首批国家智慧城市试点,其中包括江苏省的苏州工业园区。智慧 园区是智慧城市的重要表现形态,其体系结构与发展模式是智慧城市在一个小区域范围 内的缩影,既反应了智慧城市的主要体系模式与发展特征,又具有不同于智慧城市的发 展模式的独特性。本课题对智慧园区物联网停车场系统的研究可为其它子系统提供借 鉴,为构建智慧园区、智慧城市打下基础。 首先,从研究智慧园区与物联网概念、发展现状及结合的背景入手,分析两者结合 的必要性。 其次,在分析国内外停车场系统发展现状的基础上,针对我国停车场系统存在的问 题,对停车场系统应用物联网技术进行需求分析,根据需求分析结果,研究如何应用物 联网技术解决现有停车场系统带来的不便。 继而,对物联网技术在智慧园区停车场系统中的应用进行研究,根据对停车行为的 分析,研究停车场系统与物联网结合的应用方案,分别对应用物联网技术的园区停车场 管理系统和园区内停车场子系统进行了方案设计,利用物联网技术采集所需数据并在物 联网平台上开发智慧服务。 最后,基于飞邻物联网平台,针对无锡惠山软件外包园(O-Park),设计完成智慧 园区物联网停车场系统,通过数据采集,开发出针对用户和管理者的智慧服务,验证园 区停车场系统与物联网结合的应用方案的可行性。 本研究拓展了物联网时代智慧园区的内涵,提升了园区停车场系统的智能化水平, 实现了整个园区停车场系统的一体化管理。对建设“智慧园区”、“智慧城市”有积极意 义和实用价值。

  • 2021-06-24
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面向大数据的流处理器数据通路结构优化

随着互联网技术的发展与应用的深化,各种数据呈爆炸式增长,数据密集型 应用的负载特性与传统应用具有很大区别,传统处理器利用时空局部性提升性能 的方法将不再适用。因此,针对大数据问题的微处理器体系结构研究成为了学术 界关注的热点,流处理器体系结构就是其中值得探索的一个方向。图搜索问题是 一类典型的大数据问题,Graph500 就采用了 BFS 算法作为其 benchmark。本文面 向 BFS 算法研究面向大数据处理的流处理器体系架构,研究数据通路的测试分析、 设计和优化。本文主要从以下几个方面展开研究: 第一,通过对混合 BFS 并行算法的访存行为以及数据摆放方式的研究,发现 了在既定的流处理器体系结构下该算法的访存模式。并且基于 FPGA 和 DDR3 平 台,测试和研究存控在不同访存模式下的带宽表现,接着通过更改 MIG 内核,定 制了一个适于 BFS 算法的存控访存策略。经过访存策略的选择和定制后,使得混 合 BFS 并行算法在既定流处理器体系结构下的性能得到了 51%的提升。 第二,设计了一系列该流处理器架构下的性能测试工具与分析方法。为了评 估流处理器性能,提出了包括用平均队列长度分析通路堵塞情况、用模块平均时 延判断数据通路功能模块性能等一系列分析方法,并依据方法设计了相关测试工 具。测试工具以多应用对比并精准定位模块的方式,设计了包括计数标记法在内 的多种测试具体实现。设计的测试工具和分析方法在该流处理器结构下有很强的 适用性,并且能够通过测试分析确定该处理瓶颈所在。 第三,通过研究影响数据通路总控接口带宽的各个因素,设计了一个性能较 好且资源开销合适的数据通路总控接口,达到了总控接口高带宽的目标。并且研 究了数据通路并行化方式,基于该流处理器架构下,设计了一套拥有包括三级缓 存、轮序仲裁等机制在内的高并行度交叉开关。新交叉开关的实现使得处理器整 体性能得到了 37.5%的提升。 第四,根据流处理器体系结构架构特点,设计了相适应的远程访存机制,并 依此实现了远程访存接口。使得流处理器可以进行多节点间的远程访存操作,为 多节点并行处理大数据问题提供了硬件支持。最后通过 Top-down、Bottom-up 和 混合算法验证了远程访存机制的正确性,性能分别为 0.89MTEPs、5.23MTEPs 和 74.44MTEPs

  • 2021-06-24
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