基于CAN总线发布订阅协议的扩展研究

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发布订阅(Publish/Subscribe,P/S)模型是专为简化一对多的数据传输要求而设计的。在发布订阅结构中,发布方和订购方只需匿名地发布或接收数据,并不需要了解整个网络的结构,也不需要知道对方的地址。发布订阅技术具有异步、松散耦合和多对多通信的特点,适合于复杂数据流的分布式应用,能满足分布式系统对实时性和可靠性的需求,有着广阔的应用前景。CAN总线是目前流行的现场总线技术之一,与其他通信总线相比,具有突出的可靠性、实时性和灵活性等特点,适合于发布订阅模型的实现。本论文研究了一种复合事件发布订阅模型,对基于CAN总线实现该模型的关键技术进行了深入探讨,主要研究工作包括:1.讨论了基于内容的事件过滤方法,对BDD(Binary Decision Diagram)模型进行了深入分析,并与基于谓词索引、基于测试网络等方法在时间、空间和易维护性方面进行了比较。2.讨论了复合事件检测的基本模型,并对照该基本模型剖析了复合事件检测的四种基本方法,着重介绍了基于自动机的复合事件检测方法,比较了复合事件模型、时间模型、检测模型三种方法的优缺点。3.讨论了基于复合事件内容的路由优化和路由自重构问题,以保证系统处理复合事件的高效性、安全性和可靠性。4.基于发布订阅匹配和路由算法,讨论了基于CAN总线的复合事件发布订阅模型。5.对复合事件发布订阅模型在CAN总线的核心实现技术,即捆绑、配置和代理进行了研究,编程实现了该模型。在ARM7开发平台上对其关键实现技术进行了实验,证明了基于CAN总线实现复合事件的发布订购模型的可行性,试验结果达到了设计要求。
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