[实用新型]一种嵌入式云计算节点的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种嵌入式云计算节点系统。

背景技术

目前,随着网络应用的飞速发展使得对计算能力的需求不断增加,伴随着网格计算,并行计算,分布式计算的发展,云计算应运而生,被列为国家未来重点发展的技术方向,并成为了当今计算机研究届和工业界的热点研究课题.

现有的云计算是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。简单来说就是将计算、处理等工作分布在大量分布式计算机上，而管理中心只需对计算结果进行汇总管理，并为用户提供应用服务。 

现在采用无线数据传输的传感器越来越多，分布部署的传感器通过传感网络（包括ZigBee网络、WIFI网络、载波、Bluetooth）将数据集中到网关节点，再传输至管理中心或后台（服务器）集中处理.有的传感网络对数据进行了预处理，即在传感网络中增强每个传感节点计算能力，使传感节点可自行对数据进行计算、压缩等预处理，并且在传感节点增加存储器以支持数据的存储。

目前,云计算虽然将计算工作分布到网络中的各个计算节点，但计算结果的管理以及应用服务的提供仍然需要管理中心承担，因此整个网络中的各个节点、网关节点以及管理中心之间的数据通道尤为重要，单个节点故障也许并不影响云计算网络的整体功能，但负责与管理中心连接的网关出现故障，则会导致分布计算、处理的数据结果无法汇总至管理中心，管理中心也就无法提供相关的应用服务。

其次,在传感网络中，即使具备自愈能力（例如ZigBee网络），但网络中的关键节点（例如网关节点）产生故障时，仍然会使网络的数据交互出现障碍，导致整个传感网络的应用失效。

此外,为了应对因为网关故障导致的数据传输失败，有的传感网络对数据进行了预处理,这就需要为传感器或传感节点增加数据处理和存储的模块，并对其进行应用功能开发和设定，这种方式将直接增加传感器或传感节点的开发和生产成本，从而增加了整个传感网络的建设成本.受制于开发和生产成本，传感器和传感节点的数据处理能力必然受限，通常只能进行简单的数据处理，无法完成复杂的运算。

由于传感网络的应用范围日益广泛，即便采用了数据预处理的方案，单纯靠传感器或传感节点自身的计算处理能力远远不足以满足实际应用，仍然需要大型数据处理中心或管理中心的支撑，因此数据预处理的方案并不能解决传感网络因关键节点（例如网关节点）产生故障而导致的数据传输障碍。 

图1是采用ZigBee技术组网的网络连接关系示意图，通过多点定位或三角测量的计算方法可以对网络中的节点进行定位，或者将各节点携带的传感器数据传输至管理中心。即使某一节点故障，仍可以通过重建链路连接到其它节点以获取数据。这些初始数据经网关节点传输至管理中心进行计算，并可能需要将计算结果经网关节点返回。因此，当网关节点故障时，网络的应用功能失效。

发明内容

本实用新型提供一种可分布部署的嵌入式云计算节点，使用模块化设计，嵌入式微架构，分布式部署，即插即用，有效减少网络数据量和管理中心计算量，可在网络任何位置插入部署，大大降低网络维护难度和部署成本。

本实用新型提供一种嵌入式云计算节点的系统,其特征在于, 所述系统包括ZigBee节点模块和扩展应用模块,所述ZigBee节点模块和所述扩展应用模块通过通用异步收发器UART的接口相连接;所述ZigBee节点模块是基于ZigBee技术,用于组网和通信;所述扩展应用模块包括定制计算模块,数据压缩模块,数据存储模块,扩展通信模块以及开关控制模块中的至少一种.

优选的是,所述定制计算模块用于分析计算数据.

优选的是,所述数据压缩模块用于压缩处理数据.

优选的是,所述数据存储模块用于存储数据.

优选的是,所述扩展通信模块用于扩展其它通信方式.

优选的是,所述其它通信方式包括GSM,GPRS,3G,4G通信方式的其中任一一种.

优选的是,所述其它通信方式还包括WIFI,载波,蓝牙以及有线连接通信方式的其中任一一种.

优选的是,所述开关控制模块用于控制实体设备的操作.

优选的是,所述开关控制模块还用于控制机械结构的操作.