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基于云计算技术的PM2.5监控系统
2017-03-08 12:41:07 来源: 作者: 【 】 浏览:15307

 第六届“中国软件杯”大学生软件设计大赛赛题--开源赛题2

赛题名称: 基于云计算技术的PM2.5监控系统
组类(A):A 本科及以上

赛题简介:介绍整个赛题的思路和整体要求

PM2.5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

近年来全国多地市的PM2.5浓度呈现上升趋势, 本赛题结合要求参赛者基于云计算及其相关技术,提供一个应用系统,实现PM2.5数据的实时分析、预测与监控。

在云计算平台分配的虚机上安装本课题研制的监控系统,监控系统可以通过互联网获取各地市的实时PM2.5数据(亦可以通过其他渠道获取相应的PM2.5数据),并通过云计算平台的Sahara组件对相应的数据进行大数据分析得到各地市各时间段的经验数据以及下时间段的预测数据,然后通过监控系统集成的消息服务组件/平台(可以通过短信、邮件、微信、互联网访问等多种方式)将本时间段(可以将2小时作为1个时间段)PM2.5数据和天气信息、下时间段的PM2.5预测数据和预测天气信息等通知相关人群并提供相应的出行、运动建议。

另外,可以通过云计算平台提供的功能实现自动伸缩。当单个监控系统所在的计算资源负荷过大时,能够自动伸缩,实现虚机的动态创建,并安装相应的监控系统实现更多的PM2.5数据的监管和分析;相应地,当多个监控系统的计算资源的负荷都过小时,可以实现资源的自动回收,提升计算等资源利用率。

赛题业务场景:描述赛题相关的真实企业业务背景。从真实场景中,适当简化或者提炼出适合比赛的赛题场景

近年来,各地市的PM2.5浓度呈现上升趋势。

通过PM2.5监控系统,可以实时获取十个地市(北京、上海、广州、深圳、杭州、天津、成都、南京、西安、武汉)的PM2.5数据信息,而通过长期采集的大量数据进行大数据分析建模,可以预测下时间段的PM2.5数据。监控系统可以将本时间段PM2.5数据和天气信息、下时间段的PM2.5预测数据和预测天气信息等通知相关人群并提供相应的出行、着装、运动建议。

其中,PM2.5数据以经由互联网抓取各城市的PM 2.5等数据,或者直接调用部分网站开放的API接口获取各城市的PM2.5等数据,如www.pm25.in等多个网站都免费开放了PM2.5、天气等的实时查询API。

功能性需求

基于上述赛题场景,构建一个PM2.5的监控系统,该应用系统实现如下功能:

  1.     1、将北京、上海、广州、深圳、杭州、天津、成都、南京、西安、武汉等城市的本时间段PM2.5数据和天气信息、下时间段的PM2.5预测数据和预测天气信息等通知相关人群并提供相应的出行、着装、运动建议。

  2.     2、参赛人员可以发挥主观能动性,使用更多的云计算组件(Nova、Neutron等等)、云计算服务(如LBaaS、DBaaS、计算等等)开发提供更多的功能特性。

非功能性需求

  1.     1、应用系统程序运行在Windows平台。

  2.     2、依赖的数据库必须由云计算平台提供,负载均衡必须使用由云计算平台提供。应用系统运行中依赖的其他组件请尽量使用云服务。

  3.     3、可以通过云计算平台提供的功能实现自动伸缩。当单个监控系统所在的计算资源负荷过大时,能够自动伸缩,实现虚机的动态创建,并安装相应的监控系统实现更多的监管和分析;相应地,当多个监控系统的计算资源的负荷都过小时,可以实现资源的自动回收,提升计算等资源利用率。

  4.     4、消息通知的方式、渠道不做限制,可以通过短信、邮件、微信等多种方式、渠道。

其他限制条件:开发环境、实验平台、开发语言、数据库、编译器等限制条件(请尽量明确)

1. 编程语言:Python、JAVA、C/C++、C#。

2. 云计算平台:Openstack或H3Cloud OS。
3. 本赛题的应用系统为可执行程序,可以正确运行于64位

Windows平台(包括Windows 2003/7/2008/10)。

测试数据或平台:提供给参赛者的测试环境和测试数据。(可提供电子档)

  1.     参赛人员可以联系新华三技术有限公司(下文称H3C)获取H3Cloud OS版本信息,若有需要H3C还可以提供安装有H3Cloud OS和大数据分析组件的相应设备环境供参赛人员调试。

  2.     参赛人员可以联系H3C寻求H3Cloud OS、Openstack等方面的技术支持。

  3.     在必要的情况下,H3C可以提供远程连接等方式对赛题、H3Cloud OS等信息进行解答、支持。

开发所需设备及设备指标需求说明

可以自助搭建Openstack相关环境用于测试,也可以联系H3C提供全套测试环境。

其他要求

  1.     根据本赛题场景要求编制需求规格说明书,对所开发的应用系统及其相关模块进行功能说明编写详细设计说明书,描述应用系统的基本设计思路、设计上的关键技术、组件交互过程,关键技术要素尽量通过流程图或UML图进行描述。

  1.     H3C在对赛题进行评审时可以在必要时要求参赛团队提供源代码。

 

 

答疑老师

郭老师、李老师 
邮箱: 
guoyongxhzhf@h3c.com,lixun@h3c.com

 

关键字: 责任编辑:cnsoft
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