[發(fā)明專利]基于多云協(xié)同的家庭智慧能源管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811364315.9
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109787805A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祁兵;朱思成;劉林;李彬;田世明;韓凝輝;楊斌;顏慶國;崔高穎
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多云協(xié)同的家庭智慧能源管理系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：在提出的體系結(jié)構(gòu)中，有三個主要組件，即家用電器、家用電器相應(yīng)廠家云平臺、家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)、代理云平臺；該架構(gòu)對云代理部署方案、跨云數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化算法、代理間數(shù)據(jù)流調(diào)度算法和文件協(xié)作控制機制進行設(shè)計實現(xiàn)家庭能源的智能管理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合家庭智慧能源管理系統(tǒng)的設(shè)計了文件協(xié)作和交互方式架構(gòu)，主要由家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)、云代理和控制服務(wù)器組成；家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)中，用戶終端上的客戶端程序是輕量級的，并且遵循訂閱/推送模式；云代理中，每個云代理上的云接口通過云的API或檢測到的一些內(nèi)部API與相應(yīng)的云進行交互；而控制服務(wù)器接收家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)、家電云平臺和云代理之間的通知處理信息、數(shù)據(jù)流調(diào)度信息、數(shù)據(jù)管理信息并進行相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲，并將相關(guān)信息進行收集和分發(fā)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的架構(gòu)設(shè)計了跨云數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化算法，對代理的選擇以及代理之間的交互方式進行介紹；

3.1 云代理部署方案：

對于主要顯示空間性能變化的具有集中式服務(wù)器（集中式云）的個人云，本發(fā)明分別使用穩(wěn)定低下載和上傳傳輸延遲的兩個代理作為源代理和目標代理；對于采用多個邊緣節(jié)點（多節(jié)點云）的個人云，其最佳性能是通過不同節(jié)點臨時實現(xiàn)的，本發(fā)明通過以下方法選擇代理；

3.2 跨云數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化算法：

通過兩種方式進行跨云傳輸，多個副本傳輸?shù)揭粋€云和進行集中式云遷移；其中多副本傳輸?shù)揭粋€云的方式中，用下載代理，并且只通過選定的上傳代理傳輸多個副本，這種機制可以很好地減少整個傳輸時間；集中式云遷移的方式中，對于從源云到目的云的數(shù)據(jù)傳輸，本發(fā)明選擇代理進行數(shù)據(jù)上傳，而只是利用以前部署的目標云代理；相反，對于數(shù)據(jù)，從目的云返回至源云時，整個文件由唯一源代碼云代理下載，并且根據(jù)最小總體傳輸時間僅確定一個目標云代理；

3.3 代理間數(shù)據(jù)流調(diào)度算法：

第一階段在文件更新通知，每個通知包括更新操作，到達時間戳和相應(yīng)的文件元數(shù)據(jù)；

它們被添加到名為通知隊列的基于優(yōu)先級的消息隊列中；

在這個階段，我們通過調(diào)整處理通知的順序（即分配優(yōu)先級）來優(yōu)化整體性能；

在第二階段中，更新通知由源云（或目標云進行文件夾創(chuàng)建和文件刪除操作）進行分類，并添加到不同的云緩存隊列中；

對于給定的云，當(dāng)隊列相對較短時，只有具有最高下載/上傳帶寬的兩個代理服務(wù)器用于對云進行操作；

每個云隊列的處理線程按順序通知相應(yīng)的代理文件更新；

所有代理同時上載和下載具有多個線程的不同文件，以充分利用其可用帶寬；

同時，后臺線程監(jiān)視每個代理中的實時可用帶寬，以避免由于太多并發(fā)文件工作負載而導(dǎo)致?lián)砣?/p>

3.4 文件協(xié)作控制機制：

本發(fā)明采用基于哈希的沖突處理機制；

此外，作為高級功能，文件版本控制僅限于大多數(shù)云的本地協(xié)作，而不提供公共應(yīng)用程序接口；但是，當(dāng)每個用戶成功更新自己的云中的文件版本時，版本沖突很可能會在協(xié)作中發(fā)生，并且這些版本會同時通知跨云傳輸；為了減少控制開銷并保證可伸縮性，本發(fā)明通過輕量級的基于散列的沖突處理機制來解決一致性問題，而不是數(shù)據(jù)庫鎖定機制或鎖定協(xié)議。