[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網應用需求的霧計算架構模型

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• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108259197A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 王紹剛;劉海法;張慶勝
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 郭一斐

本發(fā)明涉及一種霧計算架構模型，其特征在于：包括物節(jié)點、霧節(jié)點和云節(jié)點，每一個霧節(jié)點部署在任何具有網絡連接的地方，一個云節(jié)點服務于多個霧節(jié)點；一個霧節(jié)點服務于多個物節(jié)點。本發(fā)明針對霧計算架構的實際應用場景進行調整和改進，增強了霧計算在物聯(lián)網實際應用場景中的針對性和可控性。

技術領域

本發(fā)明涉及霧計算領域，特別涉及一種基于物聯(lián)網應用需求的霧計算架構模型。

背景技術

目前，物聯(lián)網技術發(fā)展勢頭十分迅猛，每天都有數以億計的設備，每天產生超過兩個艾字節(jié)的數據。據估計，截至2020年，超過500億的“物”將聯(lián)網。如此，物聯(lián)網將產生數據的數量和種類，都達到了史無前例的規(guī)模。如果，運用傳統(tǒng)云計算的方式，將這些數據都送到云端處理，則需要耗費巨大的帶寬。所以，一種新的分析和處理物聯(lián)網數據的模型：“霧計算”，就應運而生了。

目前的云計算模型，對于物聯(lián)網數據的容量，種類和速率，沒有進行足夠的分析和設計。數以億級的新“物”也代表了各種物體類型。這些“物”，有的需要使用工業(yè)協(xié)議連接到控制器上，可能不是IP協(xié)議。但是，當需要送達云端進行分析或者存儲時，必須先轉化為IP協(xié)議。

為了應對技術挑戰(zhàn)，物聯(lián)網設備不斷地產生數據，分析數據的過程也必須很迅速。比如化工廠的倉庫中，溫度數據在接近臨界值時，必須立即采取行動。但是，數據必須發(fā)送到云端進行處理，這樣的過程，會浪費絕佳的處理時機。以前，廣泛流行的方法，將所有的數據從網絡邊緣，移動到數據中心來處理，增加了延時。因為設備數量的劇增，所以帶寬容量很快被耗盡。工業(yè)法規(guī)和隱私問題，使得這些數據不能在設備外存儲。還有，云服務器智能通過IP通信，而不是其他物聯(lián)網通信協(xié)議。所以，處理大部分物聯(lián)網數據的最理想地點，是靠近產生數據的設備的地方。這就帶來了“霧計算”。

“霧計算”擴展了云計算的概念，離產生數據的設備更近。目前霧計算概念雖然已經提出來很長時間了但是還沒真正具體的實際應用。

發(fā)明內容

鑒于上述問題，本發(fā)明在提出的霧計算概念的基礎上，針對實際物聯(lián)網云霧混合計算實際情況場景需求，對霧計算模型體系結構進行改進，以便提供一種克服上述問題或至少部分地解決上述問題的霧計算架構模型。

一種霧計算架構模型，其特征在于：包括物節(jié)點、霧節(jié)點和云節(jié)點，每一個霧節(jié)點部署在任何具有網絡連接的地方，一個云節(jié)點服務于多個霧節(jié)點；一個霧節(jié)點服務于多個物節(jié)點。

進一步的，所述每一個霧節(jié)點還可以部署在任何具有計算，存儲和網絡連接性的設備上。

進一步的，在實際應用中，主要有下述4中應用情況：所述物節(jié)點與所述云節(jié)點互動；所述霧節(jié)點與所述云節(jié)點互動；所述物節(jié)點與所述霧節(jié)點互動；以及所述霧節(jié)點與所述物節(jié)點和所述云節(jié)點互動。

進一步的，所述霧節(jié)點與所述云節(jié)點互動具體包括：所述霧節(jié)點使用所述云節(jié)點補充其所需要資源，使用云存儲進行備份或存儲很少用到的數據；使用云中的虛擬機來處理峰值負載；使用云中的應用程序來處理所述霧節(jié)點的數據；將云數據庫用作某一應用程序處理過程的一部分，與其他霧節(jié)點共享云數據庫。

進一步的，所述物節(jié)點與所述霧節(jié)點互動具體是指：所述霧節(jié)點是局部范圍所有物節(jié)點的處理中心、管理中心和應用中心。

進一步的，所述霧節(jié)點與所述物節(jié)點和所述云節(jié)點互動具體包括：所述物節(jié)點的編碼信息被發(fā)送到所述霧節(jié)點，所述霧節(jié)點訪問存儲于云節(jié)點上的對象命名服務以及配套服務，找到該物品信息所存儲的物理位置，然后由所述霧節(jié)點給應用系統(tǒng)指明存儲該物品有關信息的服務器，并將文件中關于該物品的信息進行傳送和應用，所述霧節(jié)點起到過濾、處理和聯(lián)通所述物節(jié)點與所述云節(jié)點的互動信息。

進一步的，所述多個霧節(jié)點各自獨立，每個霧節(jié)點從物理或邏輯上可包含多個計算位置，既包括應用服務的計算環(huán)境，也包括代表各種身份角色的資源中心、管理與控制中心。