大數(shù)據(jù)下的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

吳杰 衣枚玉 張金輝 張其林

摘要：論述了一種適用于處理海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)（MIMS）的設(shè)計(jì)方案.基于三層瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)搭建軟件系統(tǒng)，利用多服務(wù)器協(xié)同工作機(jī)制提升系統(tǒng)性能.應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，充分考慮海量監(jiān)測數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的高要求，選用MongoDB數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)管理平臺，論述了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和采用的數(shù)據(jù)格式.最后以寧波南站結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測為例，展示了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)效果.結(jié)果表明該系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性和通用性，每天可接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)約10 GB，能實(shí)現(xiàn)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)吞吐和高效組織管理.

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測；大數(shù)據(jù)；MongoDB數(shù)據(jù)庫；多服務(wù)器協(xié)作；瀏覽器/服務(wù)器

中圖分類號：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究始于上世紀(jì)70年代末.目前，對結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的研究大多集中在傳感網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)及損傷識別和安全預(yù)警等方面.在結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測軟件的開發(fā)方面，近幾年也出現(xiàn)了一些技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐成果，如土石壩安全監(jiān)測軟件[1]、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)軟件[2]和上海中心大廈結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測軟件[3]等.但這些軟件基本上都是針對特定結(jié)構(gòu)開發(fā)，系統(tǒng)的可移植性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性表現(xiàn)較差.在監(jiān)測數(shù)據(jù)的組織管理方面，已有的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測軟件大多是從海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)中獲取有效的關(guān)鍵數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)報(bào)告，不能實(shí)現(xiàn)全部監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)吞吐，并且存在數(shù)據(jù)采集與存儲不同步的問題.

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和社交網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)與服務(wù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)量正以驚人的速度擴(kuò)張，如何更好地管理和利用大數(shù)據(jù)開始備受關(guān)注[4-6].在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以預(yù)測出數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對結(jié)構(gòu)損傷的識別、診斷和預(yù)測.達(dá)到這一目的的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)吞吐和高效組織管理.由于土木工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與物聯(lián)網(wǎng)的融合以前所未有的速度生成數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)即使經(jīng)過過濾，只保留有效的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量也是驚人的龐大.如何實(shí)現(xiàn)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的組織、存儲、查詢和分析，既是實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)全壽命周期跟蹤式在線監(jiān)測的前提，也是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的損傷識別和安全評定的基礎(chǔ).

針對以上問題，本文提出一種大數(shù)據(jù)技術(shù)下的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)（MIMS）設(shè)計(jì)方案.該方案以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理和安全的數(shù)據(jù)共享為目的，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的、動態(tài)的、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化的管理.系統(tǒng)已應(yīng)用于多個(gè)大型項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，如寧波南站、上海中心大廈、蘭州西站和上海世博軸陽光谷等.

1系統(tǒng)架構(gòu)

目前，基于網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測軟件實(shí)現(xiàn)模式主要有兩種方式，一種為客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server， C/S）模式，另一種為瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server， B/S）模式[7].

B/S模式是Web2.0興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，該模式由服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫和Web應(yīng)用，承擔(dān)系統(tǒng)的核心功能；客戶機(jī)安裝瀏覽器作為客戶端，瀏覽器通過服務(wù)器端的Web應(yīng)用間接同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互.這一模式解決了傳統(tǒng)C/S模式中專用客戶端軟件開發(fā)成本高，升級維護(hù)困難等問題（見圖1）.

該體系結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)都可使用，對客戶端軟硬件環(huán)境要求不高，只要有操作系統(tǒng)和瀏覽器即可；

2）各層在邏輯上相對獨(dú)立，具有很好的靈活性、可重用性和可擴(kuò)展性；

3）系統(tǒng)功能集中在服務(wù)器端，可隨時(shí)進(jìn)行更換或更新，從而實(shí)現(xiàn)無縫升級，降低系統(tǒng)維護(hù)成本；

4）可添加用戶管理機(jī)制，利用業(yè)務(wù)邏輯層阻止未授權(quán)用戶訪問數(shù)據(jù)層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全管理；

5）瀏覽器即客戶端，一方面可降低開發(fā)難度和成本，另一方面可充分利用頁面制作技術(shù)與用戶進(jìn)行更加生動和豐富的交流.

2系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

2.1服務(wù)器軟件

MIMS的功能主要包括數(shù)據(jù)的采集與接收、過濾與轉(zhuǎn)換以及處理與查詢，如圖2所示.系統(tǒng)核心功能集中在服務(wù)器端.考慮到各功能環(huán)節(jié)對服務(wù)器有各自不同的要求，且具有不同步性，因此將各個(gè)功能模塊設(shè)計(jì)成相互獨(dú)立的服務(wù)器軟件.

MIMS的運(yùn)行模式是以系統(tǒng)的自動運(yùn)行為主，一旦服務(wù)器軟件或硬件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的運(yùn)行將終止，如果不被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以維護(hù)將會造成不可預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)損失乃至工程損失.因此，MIMS設(shè)計(jì)有獨(dú)立的自檢服務(wù)器軟件，以實(shí)時(shí)監(jiān)視服務(wù)程序，當(dāng)有異常狀態(tài)發(fā)生時(shí)，以郵件和短信的方式通知相關(guān)技術(shù)人員.

2.2多服務(wù)器協(xié)同機(jī)制

MIMS采用多服務(wù)器協(xié)同機(jī)制對服務(wù)器進(jìn)行管理.Internet的快速增長要求服務(wù)器具備提供大量并發(fā)訪問服務(wù)的能力，因此對于大負(fù)載的服務(wù)器來講，CPU，I/O處理能力成為瓶頸[8].通過提高硬件性能來提高單臺服務(wù)器性能的效果有限，而采用多服務(wù)器協(xié)同工作機(jī)制和負(fù)載均衡技術(shù)可以很好地應(yīng)對大量并發(fā)訪問的情況.

MIMS中的各功能模塊被設(shè)計(jì)成獨(dú)立的服務(wù)器軟件，這些軟件可以在單臺服務(wù)器上運(yùn)行，但效率較低.為提高運(yùn)算效率，可以采用多服務(wù)器協(xié)同系統(tǒng)來均衡服務(wù)器負(fù)荷，將各服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)在不同服務(wù)器中，并形成相互協(xié)作機(jī)制.如圖3所示，服務(wù)器1負(fù)責(zé)將傳感器網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并存儲于數(shù)據(jù)庫；服務(wù)器2首先實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器1的數(shù)據(jù)庫同步，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、篩選和轉(zhuǎn)換并存儲于另一個(gè)數(shù)據(jù)庫中；服務(wù)器3同步已經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，再根據(jù)客戶瀏覽器通過Web服務(wù)器提交的指令對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理.各服務(wù)器通過數(shù)據(jù)庫的管控進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，以C/S模式相互訪問，實(shí)現(xiàn)相互調(diào)用和協(xié)同工作.

3數(shù)據(jù)管理方案

3.1數(shù)據(jù)庫

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的要求非常高.已有的較為成熟的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)大都采用文件形式存儲數(shù)據(jù)，也有一部分采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行管理.采用文件形式顯然不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲與查詢，且組織管理效率非常低，而關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用也受到諸多限制，一般只能實(shí)現(xiàn)對部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存取，不能實(shí)現(xiàn)對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)吞吐.目前，監(jiān)測系統(tǒng)正在向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展且監(jiān)測數(shù)據(jù)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，監(jiān)測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的要求越來越高.對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效率存儲訪問以及對數(shù)據(jù)庫的高并發(fā)讀寫和高可擴(kuò)展性等要求已經(jīng)成為傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法應(yīng)對的難題[9-10].

近年來，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，NoSql（Not Only SQL）數(shù)據(jù)庫得到了迅速的發(fā)展， NoSql數(shù)據(jù)庫具有傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無法比擬的高并發(fā)、高效率和高可擴(kuò)展等特性，其中MongoDB數(shù)據(jù)庫的表現(xiàn)尤為突出[11-12].MIMS采用高性能、易部署、易使用且存儲數(shù)據(jù)方便的MongoDB數(shù)據(jù)庫對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)吞吐和高效存儲與查詢.

3.2數(shù)據(jù)格式

3.2.1數(shù)據(jù)存儲格式

這里的數(shù)據(jù)存儲格式是指數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫或文件中的編排格式.其應(yīng)滿足一定條件：1）保證記錄所需要的全部信息；2）充分利用存貯空間，提高存貯效率；3）采用統(tǒng)一的格式，方便與數(shù)據(jù)處理模塊間的數(shù)據(jù)交換.MongoDB使用BSON（Binary Serialized Document Format）結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)，可以滿足以上要求.BSON是一個(gè)輕量級的二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，可以存儲內(nèi)嵌的文檔對象和數(shù)組對象.MIMS采用以BSON格式存儲的文檔對象存儲信息，其中每條記錄包括測量點(diǎn)位（position）、傳感器類型（dimTyp）、測量批次（batch）、測量時(shí)間（datetime）和測量值（value），示例如下：

{″position″：″SWGJ12″，″dimTyp″：″stress″，″batch″：null，″datetime″：newDate（2014，4，6，16，12，9），″value″：-23.396}.

3.2.2數(shù)據(jù)交換格式

為了整合資源，建立統(tǒng)一的信息化平臺，MIMS中的數(shù)據(jù)交換采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式.格式標(biāo)準(zhǔn)化可以極大地提高對數(shù)據(jù)的管理效率，讓用戶快速簡單地得到必要的數(shù)據(jù).

當(dāng)前比較流行的數(shù)據(jù)交換格式有XML（Extensible Markup Language），JSON（JavaScript Object Notation）和YAML（Yet Another Markup Language）.由于數(shù)據(jù)存儲格式已選用是類似JSON的BSON格式，為了方便與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交互，MIMS數(shù)據(jù)交換格式選用JSON格式.JSON 是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式，易于閱讀和編寫，同時(shí)也易于機(jī)器解析和生成，可以滿足本設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)格式的要求.

JSON簡單說就是JavaScript中的對象和數(shù)組，對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為 {鍵：值， 鍵：值，…}，鍵為對象的屬性，值為對應(yīng)的屬性值，屬性值的類型又可以是數(shù)字、字符串、邏輯值、數(shù)組或?qū)ο?數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為 [字段1， 字段2， 字段3，…]，其中字段值的類型又可以是數(shù)字、字符串、邏輯值、數(shù)組或?qū)ο?利用對象、數(shù)組兩種結(jié)構(gòu)可以組合成多層嵌套的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如以下示例，最外層是包含″Stresses″和″Temperatures″兩個(gè)屬性的對象，他們的屬性值又嵌套了多個(gè)子對象的數(shù)組.

{

″Stresses″： [

{″position″：″SWGJ11″，″value″：[-23.396， -23.63， -24.352 …]}，

{″position″：″SWGJ12″，″value″：[-24.153， -24.953， -23.303 …]}，

…

] ，

″Temperatures″： [

{″position″：″SWGJ11″，″value″：[31.1， 30.5， 31.9 …]}，

{″position″：″SWGJ12″，″value″：[29.3， 30.2， 32.3 …]}，

…

]

}.

4 應(yīng)用實(shí)例—寧波南站結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

4.1工程結(jié)構(gòu)概況

寧波南站站房采用南北地上進(jìn)站、高架候車、地下出站的功能格局.新建站房共3個(gè)主要層面：地下一層（主要負(fù)擔(dān)進(jìn)出站功能）、站臺層（地面層）和高架層（含商業(yè)夾層）.地下二層（地鐵2號線站廳層）和地下三層（地鐵2的站臺層）的土建工程大部分位于鐵路站房下，詳見圖4.高架層?xùn)|西向總長度114.0 m：該方向柱距不均勻，為24+21+24+21+24 m；南北向總寬度185.5 m，柱距為25+2×21.5+43+2×21.5+31.5 m. 地下一層、站臺層?xùn)|西向總長度66.0 m（柱距為21 m及24 m），南北向?qū)挾?85.5 m.

本工程的監(jiān)測內(nèi)容主要包括：1）施工和運(yùn)營過程中鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)力監(jiān)測；2）運(yùn)營過程中結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的振動加速度響應(yīng)監(jiān)測；3）運(yùn)營過程中風(fēng)敏感部位的風(fēng)壓監(jiān)測；4）運(yùn)營過程中整體結(jié)構(gòu)所處風(fēng)環(huán)境的風(fēng)速監(jiān)測.

4.2系統(tǒng)配置

寧波南站結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包含靜態(tài)（應(yīng)力應(yīng)變）采集通道167個(gè)，動態(tài)（風(fēng)速風(fēng)向、風(fēng)壓力和加速度）采集通道87個(gè).采用單臺服務(wù)器配置即可滿足性能要求.

服務(wù)器配置：2路處理器，每路采用主頻1 800 MHz，L3緩存10 MB的4核心4進(jìn)程處理器；安裝內(nèi)存為8.00 G；3塊3TB硬盤作為RAID5.

數(shù)據(jù)庫配置：采用MongoDB主從模式配置為采集端數(shù)據(jù)庫（主）和分析端數(shù)據(jù)庫（從）.

網(wǎng)絡(luò)傳輸配置：采集現(xiàn)場局域網(wǎng)帶寬100 M，VPN遠(yuǎn)程傳輸帶寬為3 M.

4.3系統(tǒng)展示

寧波南站結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)功能包括首頁、系統(tǒng)說明、系統(tǒng)管理、設(shè)備總覽、實(shí)時(shí)監(jiān)測和監(jiān)測回放.首頁包括登錄、項(xiàng)目概述和監(jiān)測分項(xiàng)簡介，系統(tǒng)說明包括項(xiàng)目功能說明和監(jiān)測點(diǎn)位詳細(xì)說明，系統(tǒng)管理包括密碼管理、角色管理和用戶管理.設(shè)備總覽畫面如圖5所示，包括監(jiān)測設(shè)備的最新運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)和測點(diǎn)設(shè)備的詳細(xì)狀態(tài)表，共分為應(yīng)力應(yīng)變統(tǒng)計(jì)、風(fēng)荷載統(tǒng)計(jì)、風(fēng)壓統(tǒng)計(jì)和加速度統(tǒng)計(jì).

實(shí)時(shí)監(jiān)測是對所有動態(tài)點(diǎn)位（風(fēng)速風(fēng)向、風(fēng)壓力和加速度）和靜態(tài)點(diǎn)位（應(yīng)力）的實(shí)時(shí)監(jiān)測.監(jiān)測點(diǎn)位的選取方法如圖6所示，將監(jiān)測結(jié)構(gòu)分為不同的監(jiān)測區(qū)域，點(diǎn)擊每個(gè)區(qū)域可彈出傳感器布置細(xì)節(jié)圖，以選取監(jiān)測點(diǎn)位.靜態(tài)點(diǎn)位取最新一天的監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(tài)點(diǎn)位取最新30 s的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別繪制時(shí)程圖進(jìn)行展示，如圖7和圖8所示.

監(jiān)測回放是對所有監(jiān)測點(diǎn)位歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的回放.選擇要查詢的時(shí)間段和監(jiān)測點(diǎn)位（點(diǎn)位選取方法與實(shí)時(shí)監(jiān)測頁面相同）后會獲取相應(yīng)的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示在頁面中，如圖9所示為2014年2月1日至2014年3月1日的應(yīng)變監(jiān)測記錄.在時(shí)程圖上拖動鼠標(biāo)選擇相應(yīng)區(qū)域后還可放大進(jìn)行細(xì)節(jié)展示，如圖10所示.圖11展示了2014年9月22日2：15：00-2：30：00的風(fēng)荷載監(jiān)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù).風(fēng)壓力和加速度監(jiān)測畫面和以上界面類似，不再贅述.

5結(jié)論

本文研究了大數(shù)據(jù)技術(shù)下的結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)管理方案等三個(gè)層面論述了本結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的可行性和優(yōu)越性.最后以寧波南站結(jié)構(gòu)性態(tài)監(jiān)測項(xiàng)目為例，展示了系統(tǒng)的應(yīng)用效果.主要結(jié)論有：

1）應(yīng)用三層B/S架構(gòu)搭建的系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性和通用性，可方便靈活地加入各種數(shù)據(jù)分析功能，并且適用于多種工程結(jié)構(gòu)的性態(tài)監(jiān)測.

2）系統(tǒng)具有高度的伸縮性.根據(jù)項(xiàng)目對性能和經(jīng)濟(jì)性的不同需求，可選擇配置一臺服務(wù)器，或利用多臺服務(wù)器協(xié)同工作.

3）基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，以MongoDB數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)管理平臺，能實(shí)時(shí)吞吐海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，每天可接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)約10 GB，可同時(shí)供多方分析、查看和使用.系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已考慮大數(shù)據(jù)分析，設(shè)有監(jiān)測數(shù)據(jù)中心，通過多個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目以及長期的數(shù)據(jù)積累，可獲得海量、高增長率和多樣化的監(jiān)測數(shù)據(jù).

4） 網(wǎng)頁設(shè)計(jì)采用基于HTML5的新一代WEB技術(shù)，用戶界面簡約大氣，使用舒適方便，并兼容多種終端平臺，如工作站、筆記本和平板電腦等.

5）目前系統(tǒng)各功能模塊服務(wù)器均采用單臺服務(wù)器，支持不多于300個(gè)動態(tài)采集通道，數(shù)據(jù)分析速率也有一定限制.若要進(jìn)一步擴(kuò)充采集通道、提高數(shù)據(jù)分析速率，可通過搭建服務(wù)器集群來實(shí)現(xiàn).

參考文獻(xiàn)

[1]劉德志， 李俊杰. 土石壩安全監(jiān)測軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2006， 46（3）： 407-412.

LIU Dezhi， LI Junjie. Design and implementation of earth rockfill dam security monitoring software system [J]. Journal of Dalian University of Technology， 2006， 46（3）： 407-412.（In Chinese）

[2]WANG Jianguo， SU Meiyan， ZHAO Guomin， et al. Design and implementation of the earthquake precursor network running monitoring software based on C/S structure [C] // 2010 6th International Conference on Wireless Communications， Networking and Mobile Computing （WiCOM）. Piscataway， NJ： IEEE Computer Society， 2010， 4： 1-4.

[3]胡笳， 李晗， 楊暉柱， 等. 上海中心大廈結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測軟件集成設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2014，42（3）： 460-467.

HU Jia， LI Han， YANG Huizhu， et al. Integrated design and application of structural health monitoring software system of Shanghai Tower [J]. Journal of Tongji University： Natural Science，2014， 42（3）： 460-467. （In Chinese）

[4]孟小峰，慈祥. 大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn) [J]. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展， 2013， 50（1）： 146-169.

MENG Xiaofeng， CI Xiang. Big data management： Concepts， techniques and challenges [J]. Computer Research and Development， 2013， 50（1）： 146-169. （In Chinese）

[5]KAMBATLA K， KOLLIAS G， KUMAR V， et al. Trends in big data analytics [J]. Journal of Parallel and Distributed Computing， 2014， 74（7）： 2561-2573.

[6]MARTINEZ M A， CUESTA C E， ARIAS M， et al. The solid architecture for realtime management of big semantic data [J]. Future Generation Computer Systems， 2015，47： 62-79.

[7]張燕. 基于C/S模式的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)， 2008， 34（17）： 68-70.

ZHANG Yan. Design of remote data monitoring system based on C/S model [J]. China Computer & Network， 2008， 34（17）： 68-70. （In Chinese）

[8]羅天洪， 羅文軍， 陳小安. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同設(shè)計(jì)的多服務(wù)器技術(shù)[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2006， 29（9）： 5-9.

LUO Tianhong， LUO Wenjun， Chen Xiaoan. Multiserver technology for internetbased collaborative design [J]. Journal of Chongqing University： Natural Science，2006， 29（9）： 5-9. （In Chinese）

[9]張文盛， 鄭漢華. 基于MongoDB構(gòu)建高性能網(wǎng)站技術(shù)研究[J]. 吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2013， 34（1）： 123-127.

ZHANG Wensheng， ZHENG Hanhua. Research on the construction of high performance Web site based on MongoDB technology [J]. Journal of Jilin Normal University： Natural Science， 2013， 34（1）： 123-127. （In Chinese）

[10]PARKER Z， POE S， VRBSKY S V. Comparing NoSQL MongoDB to an SQL DB [C] //Proceedings of the Annual Southeast Conference. Savannah， GA： Association for Computing Machinery （ACM）， 2013， 5： 1-6.

[11]BARBIERATO E，GRIBAUDO M， IACONO M. Performance evaluation of NoSQL bigdata applications using multiformalism models [J]. Future Generation Computer Systems， 2014， 37： 345-353.

[12]STEVIC M P， MILOSAVLJEVIC B， PERISC B R. Enhancing the management of unstructured data in elearning systems using MongoDB [J]. Program： Electronic Library and Information Systems， 2015， 49（1）： 91-114.