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1、物联网环境下金融大数据动态安全存储系统设计河北金融学院传统的金融大数据信息存储系统存在效率较低、储存的数据量较少、速度较慢等 问题，很难再适用于金融数据规模越来越大的物联网时代，为此，提出一种基 于物联网环境下的金融大数据动态安全存储系统的设计。首先，基于设计要求构 建系统的总体设计框架，由此通过时钟同步的采样电路图设计出硬件集成电路 的过程;然后，根据不同的层次构建出软件函数的模型;最后，对系统设计的合 理性展开分析。实验结果证明，存储系统的设计具有良好的储存性能，其空间的 储存量也较大，执行效率较高。关键词：物联网环境;金融大数据;存储系统;系统设计;主要研究 领域为大数据存储与分析。基金
2、：河北省科技金融重点实验室项目(JY2016ZB45)Design of dynamic security storage system for finance big data in IoT environmentDU Guanghui ZHENG YanjuanHebei Finance University;Abstract：The traditional information storage system of finance big data has the problems of low efficiency, less storage data quantity and slo
3、w storage speed, and is difficult to apply to the Internet of Things environment with increasing!y-large finance data size. Therefore, a dynamic security storage system of finance big data was designed in Internet of Things environment. The overall design framework of the system was constructed acco
4、rding to the design requirement, and the hardware integrated circuit was designed with the clock synchronous sampling circuit diagram. The model of the software function was constructed according to the different levels. The rationality of the system design is analyzed. The experimental result shows
5、 that the designed storage system has high storage performance, large space storage capacity, and high execution efficiency.Keyword：Internet of Things environment; finance big data; storage system; system design;0引言随着社会的不断发展，信息技术也在不断的进步，传统的存储系统已经无法满 足金融行业大量信息的储存，存在储存空间小、效率低等问题1-2。为Y达到 金融大量数据储存的耍求，基于
6、物联网环境下的金融大数据动态安仝系统的设 计应运而生3-4。对于初创的金融企业来说，按照这种系统的设计可以大量的 节约资金，也不用担心硬件与软件的维护问题包1。金融大数据存储系统的高效 率性与空间大的优势对于金融企业的客户来说是至关重要的M。如果数据丢失, 不但危害了客户的个人信息安全，也会给金融企业造成客户流失的现象，对经 济造成巨大的损失。文献7中提出了 IP资源网络的大数据存储设罝，利用IP的监测功能对数据进 行实时监测，如果数据需要被存储时，依靠IP的功能就可以迅速作出反应，完 成一系列的数据存储过程。但是TP数据网络的复杂程度极其高，其储存系统的 空间较小，不适合当前的网络技术，因此
7、无法满足金融大量数据的储存需求。文 献8中提出一种策略调度的动态数据海量储存的系统设计方法，在负载均衡一 定的条件下，将海量存储的数据进行分类并再次储存，能够实现金融大数据的 聚类性分析。但是这种系统的设计容易受到存储性能的约朿，会导致系统设计成 本大大增加。文献9中提出了 SAN技术的存储系统设计，该系统设计的方法虽 然能够使数据的储存速度变快，但是其技术并不成熟，储存性能还在研宄之中。针对上述观点，本文提出一种基于物联网环境下的金融大数据动态安全存储系 统的设计。首先构建了系统的总体设计框架，基于框架设计了系统硬件的集成电 路过程;然后根据不同的层次构建出了软件函数的模型;最后对系统设计的
8、合理性展开分析。实验结果证明，基于物联网环境下的金融大数据动态安全存储系统 具宥较高的数据储存速度与较大的储存空间，能够实现数据的大量储存与读取， 为数据储存功能的实现奠定了坚实的基础。1物联网环境下金融大数据动态安全存储系统设计1.1金融大数据动态安全存储系统总体设计框架物联网环境下的金融大数据动态存储系统设计的要求就是信息采集速度快、储存 容量大。基于设计的要求，构建了系统的总体结构如图1所示。阁1系统的总体结构由图1可知，金融大数据存储系统主要包括:总线传输的处理器、连接的电路、 控制设备、主控计算机、外部存储器、电路的复位器。在系统的总体结构中，数据的输入与输出是基于触发装置与采集装置
9、基础上设 计的。数据触发的总线路与模拟的总线路共同构建了数据储存区域，将金融大数 据进行采集并传输到主控的计算机中，并通过模拟总线路的数据预处理模块来 实现系统的设计。金融大数据的模拟线路主要是:将存储系统中的金融大数据通过动态增益码的调 度传送到环形的数据缓冲区域，并进行分析。金融大数据存储系统设计的流程主要是:缓冲区的信号流与控制器传输的信号流 相互融合流向PC1的总线。根据数据管理的调度与评价器的分析，通过QOS数值 对数据信号进行连接。其存储的功能有：(1) 将PCI总线应用到外置式的系统控制器的处理器中进行缓冲区的运行。(2) 数据信号的处理芯片与外部的存储空间相互融合，实现人类与机
10、器的通信。(3) 动态增益控制:通过计算机分配到的处理器设计出相应的动态增益码，使大 量的数据稳定在一定的范围内。1.2基于总体架构的存储系统硬件设计根据上述总体框架结构对存储的硬件进行设计。硬件的模块主要伍括：电路的同 步、电路的复位、模块内部的触发装置、电路的程序加载、电路的存储接口。金 融大数据存储系统的电路同步开关应该选择12位采样数据的模块，将调制的电 路进行动态增益的反馈采样。金融大数据存储系统线性的动态可在-5(f50 d B范围内波动。根据物联网环境的特点，采用网络自动接口的功能模块，并对反馈 的动态增益模块进行设计。物联网环境下的金融大数据存储离不开时钟同步的采样，电路图如图
11、2所示。图2金融大数据存储时钟同步的采样电路图在金融大数据时钟电路的端口，放置AD2014的4阶开关电源低通滤波，从而使 输出的电压具有一定的稳定性。通过共享端口的自定义缓冲功能，实现主机与大 数据传输之间的实时通信。棊于金融大数据存储的时钟同步系统的采样电路可以设计出与外部I/O设备接 口相连接的采样转换器。将数据通道设置的12位采样数据的模块换成16位的， 使用 15 V双极性的样本输入法，并使用EOC信号的转换器将TOUT转换成 CNNST。采用转换的序列代码来实现金融大数据的储存容量扩展，而T/0设备的外部接 门采用AD231的动态增益的双向通道来控制电路，并与95230A的数据进行连
12、接, 通过外部1/0的接口电源与内核电源的共同供电，实现数据的不断存储，从而 使输出波形数据具有一定的自适应性能。根据上述特点，基于总体架构的存储硬 件中集成电路的设计过程如图3所示。1.3基于总体架构的存储系统软件设计根据总体架构的模式对金融大数据的软件进行设计，设计的A的就是拥有高内 聚、低耦合存储数据的模式。物联网环境下的金融大数据具有分布性广和样式多 的特点，因此，软件部分的设计分成了三个不同的层次，分别是储存层、逻辑 层、访问层。储存层能够为金融大数据储存一定的信息量，进行页面交互后，下达命令，储 存层就可以与逻辑层连接，并将指令下达到逻辑层。图3基于总体架构的存储硬件中集成电路的设
13、计过程逻辑层具有承上启下的作用，对接收到的指令进行处理与分析，并通过数据的 接口将指令下达到访问层，实现物联网环境下的数据存储与读取。访问层的功能主耍有:存储与读取、数据插入与更新、杳询与删除。在上述的物联网环境下金融大数据软件设计具有较高的实用性，如果逻辑层出 现一定的变化，那么只需要重新编辑逻辑层中的程序即可，没有必要对整个系 统进行修改。软件设计中的算法对整个系统的设计也起着至关重要的作用。一般的数据问题可 以用式（1）来表示：安全存储的函数可以表示为:式中： 为n个数据的向量；表示数据的损失;g表示正则化的函数；S表示共轭函数;x表示原始的数据变量;y表示对偶数据的函数变量;t 0为正
14、则 化函数的参数。甸一个数据变量Pi对应一个储存变量的0：，当：由式（3）可以得到约束性的软件函数模型:式中:x为变量;矩阵C属于n项数据的排列。2实验结果与分析为丫验证物联网环境下金融大数据动态安全存储系统设计的合理性，以某个金 融公司的存储数据为例进行实验。2. 1实验步骤2.1.1参数设置根据上文中构建的金融大数据动态安全存储系统总体设计框架对系统的参数设 置如下：(1) 金融大数据存储于环形的缓冲区域，所捕获的数据浮动范围设罝为_3555 d B,数据叠加的最大量为92 d B，转换器的输出幅度为15 V。(2) 将DSP中的数据收集通道设置为15个，并进行同步与异步的输入处理。(3)
15、 将收集到的数据在缓冲区域内的循环放大器的数据采样功率设置为250 Hz。(4) 将控制器中的DAC分辨率设置为16位。(5) 将放大器中的功率分辨率设罝为位。(6) 将数据的转换速率设置为150 Hz。2.1.22.1.2数据分析&金融公司若干个员工同时上传数据，并及时记录储存速度的变化，如表1所7J o表1储存速度的变化数据根据表1可知，1个员工上传数据的网络存储速度与2个、5个、10个、20个员 工上传数据的网络存储速度相差不大。基于表1中的数据存储速度来检测读取金融大数据信息储存量的大小，如阁4 所示。图4读取金融大数据存储速度的折线图读取基于物联网环境下的金融大数据时，数据量的大小对
16、时间的影响并不大， 随着时间的流逝，读取数据量的涨幅反而较低。2.2实验结果传统的金融大数据信息储存的效率较低，其储存的数据量较少，速度也比较慢， 很难PJ适用于数据规模越来越人的物联网时代，因此基于物联网环境卜的金融 大数据动态存储系统的设计是非常及时的，能够融入到现代社会的快速发展之 中。根据上文中的系统硬件设计与软件设计对程序进行加载，保证不同存储方式下 的干扰元素一定，将传统的存储系统与基于物联网环境下的存储系统效率进行 对比，其对比结果如图5所示。阁5两种存储系统效率对比由图5可知，物联网环境下的金融大数据动态安全储存系统具有较好的数据融 合性能，提高数据的调度效率，随着时间的流逝，其调度效率可接近100%，与 传统的储存系统
