基于物联网系统自动化监控的设计与实现

袁超 四川职业技术学院

前言

物联网系统的发展给人们带来极大便捷的同时也为自动化监控带来了不同的技术指标。随着接入物联网系统中的设备数量越来越多，对于它的扩展也成为了其自动化监控系统中的重大设计目标。它可以极大程度上解决传统监控软件中的弊端，实现全方位监控，让人们的生活与工作都享有舒适的网络环境。

一、自动化监控的功能

自动化监控系统主要具备以下功能：（1）实时性，在网络环境下，信息传递应当具有一定的快速及实时性，它能够在信息接收后的第一时间内做出最准确的反馈，以此最大化降低事故发生的可能性；（2）数据采集，在数据化时代，数据信息量较大，此时可通过应用数字信号处理器对实际生产中的数据进行合理的管控；（3）警示性，自动化监控系统能够实现全方位监控，并且它能在24h 内对各部分数据的变化进行管理，一旦出现较大偏差将直接进行报警，以此保证生产区域人员的安全；（4）智能控制，自动化监控系统可以自动调节受人为因素影响而产生的事故影响，并且它能极大程度上减少设备维修时间，提高生产过程中的安全性；（5）通信功能，自动化监控系统具有传输速率高、测试成本低等特点，它可将实时数据准确传输给工作人员或计算机设备，从而有效控制设备运行状态，保证它在实际生产中得到最优化实现效果。

二、基于物联网系统自动化监控的设计要点

（一）实现自动化设计目标

在物联网自动化监控系统的设计过程中，它需满足以下设计目标：（1）高度自动化，保证各项指标工作如报警、监控、数据分析等都实现自动化监控，以此减少人工参与度，降低人为因素影响，提高设备运行稳定性；（2）配置性高，需要实现报警接收者、报警方式、阈值等参数的可配置性，实现监控系统的可操作性；（3）拓展性强，随着时代的进步，需在监控软件中融入新的监控目标，所以它需要具备一定的可拓展性，让其具备更大的应用价值；（4）对物联网系统产生零入侵作用，即自动化监控系统部队会物联网系统造成任何不良影响，也无需对物联网系统进行任何修改。如自动化药房远程监控系统，它主要包括药物的入库、分拣入架、处方出药等三个阶段，在实际应用过程中，它需要利用皮带机对药物信息进行图像采集，然后准确做到药物归类存储。当后期用户需要找寻处方药时，可立即根据系统提示找到对应的药槽。这样可以更快速的完成药物分配工作，提高实际生产效率。

（二）采用分布式架构模式

1.自动化监控模块

（1）服务器资源

自动化监控系统主要采用的是分布式架构模式，它是由监控模块与监控中心组成。其中自动化监控模块中的服务器资源模块是指对服务器资源的使用状况进行监控。具体实现办法如下：首先，它需先行编写Python 脚本，并以每分钟一次的频率确保它在物联网系统服务器中得到合理运行；其次，对Linux下达的指令结果进行解析，并将最终结果利用HTTP API 接口传输至监控中心；最后，若监控中心在检测过程中发现某资源使用量超出固定阈值则实施自动报警，提醒工作人员定期检查资源状态。

（2）服务器进程

自动化监控系统的监控模块中还包括进程监控模块，它主要是对服务器进程的运行状态加以管理，以免发生程序崩溃现象。具体实现办法其它同上，它只在监控中心监控环节判断服务器进程是否处于运行状态，如不在则实施自动报警行为。在实际工作中，它所包括的进程有：①数据库进程关系数据库、时间序列数据库、缓存数据库等；②网络Server 进程，如COAP Server、HTTP Server 等；③Kafka等中间件进程；④消息处理程序的业务程序进程等。

（3）网络服务响应时间

自动化监控系统中还需对网络服务响应时间进行监控，具体实现办法如下：首先，它需要先行编写Java 程序，并利用模拟设备将数据包传输至远程物联网服务器，同时完成回复数据包的接收工作；然后，借助回复数据包得出服务器响应时间；最后，经由HTTP API 接口将服务器反应时间传输至监控中心，由此完成自动报警工作。在此期间，为了防止出现网络传输延时现象，可设置每分钟传送一次数据包，当监控中心出现两次以上超出阈值情况，将进行自动报警。

2.监控中心

监控中心具体包括以下功能模块：①HTTP API 网关，它主要是对监控模块提交的所有监控数据进行接收；②配置模块，它可对自动化监控系统中的报警方式、报警阈值等指标进行合理的调整，确保满足实际需求；③报警模块，它主要是完成自动报警工作，当监控的指标超出固定阈值后将利用邮件、电话、短信等形式通知运维工程师或管理员，提高设备运行稳定性；④报表生成模块，监控中心会在每天零点进行运维监控报表的制作及记录，并将PDF 形式的报表上传给工程师或者管理员，将其保存在Grid FS 系统中，以此为后期工作人员查看历史报表提供便利条件；⑤Dashboard 展示模块，它是利用表格、柱形图等形式直观的展示出物联网系统自动化监控的实时或；历史监控数据，同时，它会结合实际监控数据的发展趋势分析是否需要执行扩容计划。如在配送服务领域中所应用的自动化监控系统，它主要包括送货、发货、车辆检查等三个模块，其中在基础信息管理过程中，它能对车辆分配信息及配送状况进行妥善管理并将其记录在业务系统中。通过该系统的应用可以有效提高实际配送效率，减少配送失误可能性，促进物流配送领域的长远发展。

（三）应用自动化漏洞检测技术

自动化漏洞检测技术在自动化监控系统摄像头中的实际应用包括对固件漏洞、客户端漏洞、云端漏洞等进行检测，并且还有流量分析模块。其中固件漏洞检测具体实现方式为：对匹配的固件类型加以提取，并将其分为几种操作系统，待分析后根据预先设定好的风险模型进行相应的匹配，最终输出风险列表。而客户端漏洞检测模块实现方法与之相似，它是利用沙盒技术根据用户输入程序进行模糊测试，最后同样输出风险列表。云端漏洞检测是借助Web 渗透测试形式与数据库预定义风险模型匹配后得出风险列表。至于流量分析模块，它具体应用的是模糊测试技术，对监控系统中所使用的流量进行模糊测试与分析，通过内容分析最终可得出风险列表。当对这四种模块进行全面整合时，可总结出风险安全报告，以此增强监控效果。

三 结论

综上所述，基于物联网系统设计的自动化监控能够实现全方位监控效果，并且已经充分应用到各大领域中。由于该监控系统扩展性良好，所以在此基础上，相关人员应当进一步研发自动化监控系统的日志监控、数据库管理等性能，并将其充分融入到系统运行过程中，以此让自动化监控系统在物联网环境中得到更大的应用效果。