基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)設(shè)計

蘇鑫 任世杰

摘? 要： 在傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)中，當(dāng)用戶訪問量增多時，存在數(shù)據(jù)處理速度過慢的問題。為此，設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)。通過應(yīng)用層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)服務(wù)層搭建系統(tǒng)總體架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上，通過服務(wù)器、嵌入式微處理器、用戶終端等完成系統(tǒng)硬件設(shè)計;通過用戶管理模塊、資源檢索模塊、資源上傳/下載模塊完成系統(tǒng)軟件設(shè)計，至此完成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)設(shè)計。通過對比實驗，與傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)作比較，實驗結(jié)果表明，提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)具有更快的數(shù)據(jù)處理速度。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù); 數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng); 硬件設(shè)計; 嵌入式微處理器; 數(shù)字化資源; 數(shù)據(jù)庫

中圖分類號： TN02?34; TP315? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2020）17?0171?04

Abstract： In the traditional digital media resource management systems， the data processing is too slow when the number of visitors is large. Therefore， a digital media resource management system based on Internet of Things technology is designed. The overall structure of the system is built by the application layer， data processing layer and data service layer. The system hardware consists of the server， embedded microprocessor and user terminal， and the system software is achieved by the user management module， resource retrieval module and resource upload/download module. So far， the design of digital media resource management system based on Internet of Things technology is completed. The results of contrastive experiments show that， in comparison with the traditional digital media resource management systems， the proposed system based on the Internet of Things technology has faster data processing speed.

Keywords： Internet of Things technology; digital media resource management system; hardware design; embedded microprocessor; digital resource; database

0? 引? 言

隨著數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，信息資源的管理發(fā)生了巨大變化。對于信息的記錄形式不單限于文字，而是向圖片、視頻、音頻、多媒體演示等多種多樣的形式擴(kuò)展[1?5]。由于這些信息數(shù)據(jù)資源急速增長，產(chǎn)生了海量的數(shù)字格式文本、視頻、圖片、音頻文件，這些文件都是具有一定價值的資源，對其實施全面管理，對社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有十分重要的意義[6?7]。近些年，為了管理這些數(shù)字媒體資源，人們對其管理系統(tǒng)作了大量的研究工作，提高了管理水平[8?11]。然而，現(xiàn)有的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)，當(dāng)用戶量增多時，存在數(shù)據(jù)處理速度過慢等缺點，需要對其作進(jìn)一步改進(jìn)[12]。物聯(lián)網(wǎng)建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，是將物體與物體互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)[13]。物聯(lián)網(wǎng)通過將物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，實現(xiàn)信息交換的智能化管理。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，主要包括RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)[14]。其中，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)能夠提高數(shù)據(jù)處理速率，在網(wǎng)絡(luò)容量、速度等方面有著良好的增強作用，可解決網(wǎng)絡(luò)擁堵問題[15]。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)開展設(shè)計，并通過對比實驗，驗證了提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的有效性。

1? 數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1? 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

設(shè)計的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)依托于互聯(lián)網(wǎng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)字媒體資源的統(tǒng)一調(diào)度、維護(hù)和管理，系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)由應(yīng)用層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)服務(wù)層構(gòu)成，各層的功能設(shè)計具體如下。

應(yīng)用層：主要包括用戶終端，用戶在用戶終端通過訪問瀏覽器，登錄到數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)，對信息實施全面管理。

數(shù)據(jù)處理層：主要功能為對信息資源作處理，包括對信息數(shù)據(jù)的錄入、查詢以及統(tǒng)計更新，其實質(zhì)為決策功能。此層包含三大功能模塊，分別為資源上傳/下載模塊、資源檢索模塊、用戶管理模塊。

數(shù)據(jù)服務(wù)層：其實質(zhì)為數(shù)據(jù)庫，主要功能為將圖片、視頻、音頻等各種形式的文件、數(shù)據(jù)等信息資源作分類保存，為系統(tǒng)決策時提供支撐。根據(jù)系統(tǒng)總體架構(gòu)，設(shè)計系統(tǒng)的硬件和軟件，具體設(shè)計過程如下所示。

1.2? 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)硬件設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)總體架構(gòu)，設(shè)計數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的硬件，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

如圖2所示，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要包括服務(wù)器、計算機、嵌入式微處理器、用戶終端等。這些硬件設(shè)施的構(gòu)建，為軟件的實現(xiàn)提供支撐。

1.3? 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)軟件設(shè)計

在硬件的基礎(chǔ)上，設(shè)計數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的軟件部分。針對用戶管理模塊、資源檢索模塊、資源上傳/下載模塊，對各模塊功能開展設(shè)計。登錄功能的實現(xiàn)過程如圖3所示。

通過圖3的流程，用戶可登錄到數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)中。

資源檢索模塊：該模塊主要實現(xiàn)對數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)中資源的檢索，其實現(xiàn)流程如圖4所示。

通過圖4的流程，實現(xiàn)資源的檢索功能。

資源上傳和下載模塊：在資源上傳過程中，需要對不同格式的資源作轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)字格式，以存儲在數(shù)據(jù)庫中。具體轉(zhuǎn)換過程如下：

首先，從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)字媒體資源，得到不同格式的數(shù)字媒體資源，將其表示為：

式中：[U]代表將不同格式的數(shù)字媒體資源組成的集合;[Ui]為[i]格式的數(shù)字媒體資源。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入嵌入式微處理器中，作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過式（2）實現(xiàn)：

式中：[p]代表上傳函數(shù);[θ]代表轉(zhuǎn)換編碼;[α]代表轉(zhuǎn)換系數(shù);[G]代表響應(yīng)函數(shù);[u]代表響應(yīng)度;[k]代表轉(zhuǎn)換次數(shù)。通過式（2）將不同格式的數(shù)字媒體資源轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式，將其存儲到數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，如式（3）所示：

式中：[q]代表存儲函數(shù);[O]代表存儲集合;[β]代表轉(zhuǎn)換系數(shù)。通過式（3），將其存儲到數(shù)據(jù)庫中。同理，數(shù)字媒體資源的下載功能實現(xiàn)過程與上傳過程相反。資源下載的具體實現(xiàn)過程如圖5所示。

通過圖5所示的流程，實現(xiàn)數(shù)字媒體資源的下載功能。

綜上所述，在系統(tǒng)總體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，完成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)設(shè)計。

2? 仿真實驗

采用本文提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)對數(shù)字媒體資源實施管理，并與傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)作比較。以不同數(shù)量的用戶訪問數(shù)字資源管理系統(tǒng)為例，對比不同數(shù)字資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度。

2.1? 實驗過程

首先，搭建實驗環(huán)境，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的實驗環(huán)境如表1所示。

搭建實驗環(huán)境后，在不同數(shù)量（100，200，500，1 000，1 500，3 000，5 000，8 000）的用戶訪問數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)時，對不同數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度作測試。

以江西省南昌市某高校為實驗對象，使用本文系統(tǒng)對其數(shù)字媒體資源管理展開設(shè)計，系統(tǒng)首頁界面圖如圖6所示。

本文系統(tǒng)首頁界面主要分為三部分，界面最上方為系統(tǒng)名稱;在界面最中心的位置為用戶登錄模塊，該部分將核對使用者信息并確認(rèn)，只有系統(tǒng)確認(rèn)使用者信息后，才能夠成功登錄，對系統(tǒng)展開具體訪問;界面左側(cè)為服務(wù)器管理和資源管理相關(guān)內(nèi)容，通過點擊可以進(jìn)入不同界面，按照系統(tǒng)請求，對時間響應(yīng)，后臺將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)數(shù)字媒體資源管理，使用者登錄后將顯示如圖7所示的分類界面。

登錄界面后會有相關(guān)分類，如圖像模塊、文本模塊、視頻模塊等數(shù)字媒體資源，使用者按照需求選取不同分類開始進(jìn)一步操作。如果使用者有上傳數(shù)據(jù)的需求，相關(guān)端口接收邏輯處理要求，上傳模塊中調(diào)用EventProcess類，將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到媒體資源管理庫中并存儲。

本文系統(tǒng)檢索功能通過判斷權(quán)限實現(xiàn)，支持多種內(nèi)容檢索，如關(guān)鍵字檢索、分類檢索等，檢索界面如圖8所示。

檢索頁面以4欄分布，分別為標(biāo)題、分類、日期和關(guān)鍵詞，通過關(guān)鍵詞檢索，界面的下部為檢索結(jié)果，點擊右側(cè)的“查看”按鈕，可以看到檢索結(jié)果的具體內(nèi)容，檢索結(jié)果或按日期排序或按首字母排列，使用者可以按照需求實行進(jìn)一步操作。

對本文系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表2。

從表2可以看出，對用戶管理模塊、資源上傳模塊、資源下載模塊以及資源檢索模塊性能測試后，可以看出本文系統(tǒng)性能良好，能夠極好地實現(xiàn)預(yù)期檢測效果，且穩(wěn)定性能較好，能夠滿足實驗對象對存儲和數(shù)字媒體資源管理需求。

2.2? 實驗結(jié)果分析

采用本文系統(tǒng)、傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)1和2，得到數(shù)據(jù)處理速度的對比結(jié)果如圖9所示。

從圖9中可以看出：當(dāng)用戶訪問量為100人時，3個數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度并無明顯差別，隨著用戶訪問量的增加，3個數(shù)字資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度均有所下降，但有明顯差別。采用傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)1和2，隨著用戶訪問量的增加，數(shù)據(jù)處理速度隨著用戶訪問量的增加而急劇下降;而采用本文系統(tǒng)，因基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用嵌入式微處理器對數(shù)據(jù)作處理，隨著用戶訪問量的增加，數(shù)據(jù)處理速度下降得并不明顯。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的數(shù)字資源管理系統(tǒng)相比，本文提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度更快。

3? 結(jié)? 語

在傳統(tǒng)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)中，當(dāng)用戶訪問量增多時，由于存在數(shù)據(jù)處理速度過慢的問題，為此設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)。通過對比實驗，與傳統(tǒng)的兩種數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)作比較，實驗結(jié)果表明，本文提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字媒體資源管理系統(tǒng)具有更快的數(shù)據(jù)處理速度。

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