多系统数据融合架构设计

白媛

摘 要 在信息系统广泛应用的背景下，信息系统之间的数据交互成为制约信息化发展的瓶颈。而本文设计的多系统数据融合技术架构，正是解决了这一痛点。通过建立科学高效且可融性强的数据组织关系，在不改变原有信息系统的基础上，以最小的代价实现信息的无障碍交流。

关键词 信息孤岛;源应用系统;数据交互;数据关系;底层数据流

引言

随着企业信息化工程技术在各行各业的广泛应用，很多大型企业在从事信息化工程建设事业发展初期不需要具备企业整体规划的编制能力，各种小而专的企业信息化管理功能系统已经如同雨后春笋般被广泛应用于各类经营业务。

1融合趋势下的统一战略

融合发展是如何IT在行业界经常受到讨论的一个话题。谈到IT与基础网络设施的硬件融合最早可以追溯到10年前，而现在所谓的硬件融合也就是将网络服务器、存储和无线网络等基础设备进行在软软硬件上的深度融合，博科科技首席全球市场营销官（ceo）johnmchugh将其融合称为硬件融合1.0（convergence1.0）。教授认为，今天我们已经开始进入从网络到数据融合的融合时代，这一融合时代的信息网络数据融合简单地讲来说就是将有线存储数据网络与无线数据网络连接起来，形成一个统一的数据网络融合架构。博科推出的全球融合安全 解决模式方案技术是一项创新性的技术， 期望我们能在未来5年为全球客户持续带来更具融合性和安全可值得信赖的产品服务。

据johnmchughu的介绍，brocadeone设计具有四个设计方面的最大优势：一个就是简洁性。它大大简化了系统设计、部署、配置，并且将持续大力支持IT等基础配套设施;二十三是企业投资收益保护。它优点可根据不同客户市场现有的多服务厂商不同基础网络设施需求进行组合构建，同时大大提高其客户总体网络拥有率和成本;三优点是构建具有高度安全可用、永不存在停顿的服务网络。通过自动设定易于持续执行运营、易于运行管理和支持弹性运行标准，它可以支持与日俱增的持续运行管理需求。最后的就是随时优化您的应用，可随时优化您的客户机上现有及未来的所有应用程序。

1.1 数据融合系统体系结构设计规范

（1）系统体系结构顶层设计

软件设计工程的第一步，就是如何进行系统技术需求设计分析与软件设计，系统技术需求分析定义了整个系统可以预期的功能使用，如实现系统基本功能和应用性能、运行和系统用户交互特性、安全性、接口、维护和系统設计过程约束等等，根据系统数据信息融合软件系统的应用特性，在系统进行多功能传感器执行数据信息融合应用系统技术需求设计分析与系统设计时，可以把整个融合系统从技术宏观上来划分为三个组成部分：系统物理数据对象、信息融合对象和系统认知信息对象，物理信息对象主要包含各种硬件（包括传感器执行设备和软件执行中的设备）和多传感器执行设备，主要包括各种通用传感器设备如激光雷达、声呐、esm等，执行中的设备可以根据整个系统应用目标来确定，可能包括移动通信信息系统、控制通信系统、预警系统、导弹和防空武器系统等，信息融合对象可能是数据融合系统的技术核心，包括一些相应的软件（包括数据信息融合处理算法、资源管理调度与应用管理、人机接口等），在开放系统应用环境中，它们被直接置于系统应用管理层并通过应用中间件进行连接和远程控制。系统认知信息对象是作为融合系统中的用户及其系统相关决策支持系统[1]。

（2）融合系统软件结构设计

软件需求主要从输入数据的约束、功能需求和性能需求几个方面来考虑，完成软件需求分析与设计后，把软件项进一步提炼为软件构件。具体地，就是把数据融合过程分解为多个融合节点，用一个融合树来表示，数据融合就在不同的节点上执行，融合树的结构依赖于硬件分配通信、软件控制、数据结构、平台分布等的约束。在此基础上，进一步实现软件约束和硬件约束：平台一致性：通信带宽：处理器性能;多任务分配等等，确定每个节点的定性定量性能，确保满足整个数据融合系统的需求。

把整个软件系统提炼出四大类（主要的对象类），在软件详细设计阶段，可根据具体要求，进一步展开各个类对象间的关系，采用面问对象的UMIL建模语言，用不同的视图建立系统的需求模型（用例图）、结构模型（类图、对象图）、行为过程模型（组织状态图、活动过程图、顺序过程图、合作过程图）和任务实现过程模型（状态组伴活动图、配置图）等。

传感器类获取来自环境的数据，这些数据由融合节点提供的融合接口接收，一个融合节点可接收多个传感器观测数据：数据融合节点对数据进行融合处理和分发，并通过连接接口把融合节点与系统主干网相连，节点对接是严格的一对一关系;用户类请求并使用数据，通过通知接口把数据提供给用户，这是一个一对多的关系;传感器调度与管理类主要负责传感器平台功能的控制，定位接口在全局传感器分配中起到了重要作用.

进一步可展开各个类的内部结构，从融合树来看，就是一直展开到树的末梢，此时可设计该节点需要完成的功能，如时空对准、数据关联和估计，选择相应的算法，并进行程序编写结语多传感器数据融合领域由于涉及面广、难度大、应用广泛，相关研究一直是国内外学者关注的对象，但多集中在对融合算法的研究，结构设计研究没有更大的进展，为了提高数据融合系统的可重用性，本文基于面向对象的原理，借鉴软件系统工程的方法，提出一个规范化设计思想和方法，即进行系统顶层设计时，抛开传统的面向数据和功能方法，以系统为中心进行设计，软件结构的设计遵循软件系统开发步骤、根据数据融合系统的特性来逐步实现，采用一个形式化的分析对象间的分析方法UML，和在系统层对信息流进行仿真的数学工具Petri网，确保系统结构的完整性和一致性，消除不同人员对不同系统甚至同一系统理解的歧义性，真正实现代码和结构的重用。

2结束语

通过建立分布式的政务大数据融合平台，实现不同来源、不同结构、不同类型、不同格式的数据融合和关联，为政府部门之间共享和公众提供政务资源公开服务提供支撑，为创新注入新动力，推动城市进一步的转型发展。

参考文献

[1] 杨静字，邹水革，刘雷健，等.战场数据融合技术[M].北京：兵器工业出版社，1994：63.