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AMI前置机协议栈的设计与实现开题报告
一、选题背景
阿里云是相对完善的云计算服务体系，其中物联网平台IoT作为其云计算服务的一部分在物联网应用中得以广泛应用，对于一些轻量级的物联网应用而言，为传输数据减少嵌入式设备的复杂度，大多数场景下采用了使用阿里云IoT平台提供AMQPRFC-0915与MQTT3.1.1两种协议的上下行数据传输服务。
阿里云IoT平台上用户可对设备进行注册、管理、命令操作、消息路由等操作。阿里云IoT平台提供不同API接口方便用户使用平台提供的功能和服务，在此API接口的背后，在包括终端设备、协议适配器和云端服务三部分中一个协议适配器模块——AMI前置机协议栈通过处理阿里云IoT平台与终端设备间的MQTT上下行消息路径、协议转换和鉴权、消息分发等服务，使不同终端设备能实现对阿里云IoT平台的连接、上下行数据传输和响应等应用。
二、选题意义
AMQP和MQTT是目前使用较多的物联网协议，但在阿里云IoT平台上，我们重点关注AMQPRFC-0915与MQTT3.1.1两种协议。本文通过阐述AMI前置机协议栈的设计和实现，进而希望实现对于阿里云IoT平台和MQTT协议的深入研究。
三、主要研究内容
1.AMI前置机协议栈的工作原理，包括具体的运行流程及其实现方式。
2.集成MQTT3.1.1协议栈，在AMI前置机上实现对AWSMQTT连接和Payload的支持。
3.数据管理与处理，实现数据上下发的鉴权、消息分发，进一步实现物联网和云的数据交互。
4.协议栈性能、安全性等方面的分析与实现。
5.降低终端设备复杂度方案的开发。
四、论文的预期成果
1.设计合理的AMI前置机协议栈系统。
2.集成MQTT3.1.1协议栈，支持AWSMQTT连接和Payload。
3.完成一套可靠、高效的数据管理和处理方案，进行对设备连接、鉴权、消息分发等操作。
4.原型系统的实现和测试，验证AMI前置机对于物联网应用的灵活性和独特性。
5.经过安全和性能方面的分析验证，如有较好表现，可向阿里云IoT平台提出申请使用并加入平台的相关SDK和API中。
五、论文进度安排
1.第一周：模块分析，框架搭建和系统实现规划。
2.第二周：AMI前置机运行流程的设计与实现。
3.第三周：AMI前置机MQTT协议栈的集成与支持的实现。
4.第四周：数据管理与处理的设计和实现。
5.第五周：系统的完整性和兼容性测试。
6.第六周：系统性能、安全性等方面的分析与实现。
7.第七周：论文撰写以及对整个系统的进行总结、修改和调试。
六、参考文献
1.阿里云[J].物联网平台AMI前置机接入文档.
2.YutaoYang,JunRuan,GuanghuaSong.ALightweightMQTTBrokerfortheInternetofThings[C]//19thIEEEInternationalConferenceonParallelandDistributedSystems.IEEE,2013.
3.SanderTrippel,MartinSerror.PerformanceandscalabilitystudyoftheConstrainedApplicationProtocol[C]//ProceedingsoftheSeventhACMConferenceonSecurityandPrivacyinWirelessandMobileNetworks.ACM,2014.
4.RichardKelsey.TheJavaLanguageSpecification,JavaSE6Edition[M].SunMicrosystems,Inc.,2006.