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农业工厂化生产过程是指应用工业化设施装备和生产手段于农业生产过程,实现高效及可持续发展的农业生产,以提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率和产品商品率。现有生产过程中存在人工数据采集、缺乏有效手段进行数据存储以及生产过程数据的统一管理的问题。本文采用传感器技术和无线通信技术,结合现代互联网技术,对农业工厂化生产过程的环境参数进行采集与存储,设计一个依托开源软件技术的通用数据平台。针对现有数据平台实现过程中存在的数据传输安全、服务器性能瓶颈以及高并发场景平台可靠性差的问题,提出一种基于SSL、集群和负载均衡技术的平台架构。本文主要工作如下:(1)研究基于Nginx反向代理与负载均衡技术的数据平台性能优化。本文结合负载均衡技术与Nginx反向代理功能,构建应用服务器集群,综合操作系统及Nginx的参数优化,提出一个整体性能优化解决方案,解决数据平台服务器存在的性能瓶颈,减少错误响应码的出现率,缩短平台平均响应时间,提升平台可靠性、健壮性。(2)研究基于加权最小连接算法的动态反馈负载均衡算法。在分析Nginx内置负载均衡算法的基础上,提出一种动态反馈负载均衡算法。新算法基于Nginx的加权最小连接算法,并结合upstream机制与上游服务器负载采集器,实现上游服务器集群的动态负载信息反馈,有效避免了因负载信息采集而产生的额外负载开销,提升数据平台请求分配的准确性。(3)研究基于SSL数据安全传输及RSA数据加密算法。通过引入安全套接层技术,基于TCP传输协议实现嵌入式网关与数据平台生产数据安全传输以及用户安全访问。利用RSA加密算法对数据平台传输的生产数据进行有效加密,避免数据被篡改和窃取。针对嵌入式网关硬件性能低,加密算法运算量大的问题,对加密算法进行优化研究。(4)研究基于Nginx反向代理集群的通用数据平台构建。本文利用Django的MVC设计模式进行平台业务逻辑实现,以及ORM技术进行数据库的设计与实现,结合Nginx的反向代理进行集群构建,最后部署金针菇生长过程数据采集系统对平台进行验证。通用数据平台的构建缩短单系统开发周期,提高了系统的易维护性与实用性。研究结果表明,基于Nging反向代理集群构建的数据平台能有效解决农业工厂化生产过程数据采集与存储的需求;本文利用负载均衡技术和Nginx反向代理改进的数据平台架构,能有效解决平台服务器的性能瓶颈问题,提升平台应对高并发场景的能力;利用改进的加权最小连接算法能有效进行上游服务器集群负载信息的实时反馈;基于SSL和RSA加密算法的数据传输方案能有效保障农业工厂化生产过程中生产数据传输的安全性。