[发明专利]一种基于物联网应用需求的雾计算架构模型

说明书

本发明涉及一种雾计算架构模型，其特征在于：包括物节点、雾节点和云节点，每一个雾节点部署在任何具有网络连接的地方，一个云节点服务于多个雾节点；一个雾节点服务于多个物节点。本发明针对雾计算架构的实际应用场景进行调整和改进，增强了雾计算在物联网实际应用场景中的针对性和可控性。

技术领域

本发明涉及雾计算领域，特别涉及一种基于物联网应用需求的雾计算架构模型。

背景技术

目前，物联网技术发展势头十分迅猛，每天都有数以亿计的设备，每天产生超过两个艾字节的数据。据估计，截至2020年，超过500亿的“物”将联网。如此，物联网将产生数据的数量和种类，都达到了史无前例的规模。如果，运用传统云计算的方式，将这些数据都送到云端处理，则需要耗费巨大的带宽。所以，一种新的分析和处理物联网数据的模型：“雾计算”，就应运而生了。

目前的云计算模型，对于物联网数据的容量，种类和速率，没有进行足够的分析和设计。数以亿级的新“物”也代表了各种物体类型。这些“物”，有的需要使用工业协议连接到控制器上，可能不是IP协议。但是，当需要送达云端进行分析或者存储时，必须先转化为IP协议。

为了应对技术挑战，物联网设备不断地产生数据，分析数据的过程也必须很迅速。比如化工厂的仓库中，温度数据在接近临界值时，必须立即采取行动。但是，数据必须发送到云端进行处理，这样的过程，会浪费绝佳的处理时机。以前，广泛流行的方法，将所有的数据从网络边缘，移动到数据中心来处理，增加了延时。因为设备数量的剧增，所以带宽容量很快被耗尽。工业法规和隐私问题，使得这些数据不能在设备外存储。还有，云服务器智能通过IP通信，而不是其他物联网通信协议。所以，处理大部分物联网数据的最理想地点，是靠近产生数据的设备的地方。这就带来了“雾计算”。

“雾计算”扩展了云计算的概念，离产生数据的设备更近。目前雾计算概念虽然已经提出来很长时间了但是还没真正具体的实际应用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明在提出的雾计算概念的基础上，针对实际物联网云雾混合计算实际情况场景需求，对雾计算模型体系结构进行改进，以便提供一种克服上述问题或至少部分地解决上述问题的雾计算架构模型。

一种雾计算架构模型，其特征在于：包括物节点、雾节点和云节点，每一个雾节点部署在任何具有网络连接的地方，一个云节点服务于多个雾节点；一个雾节点服务于多个物节点。

进一步的，所述每一个雾节点还可以部署在任何具有计算，存储和网络连接性的设备上。

进一步的，在实际应用中，主要有下述4中应用情况：所述物节点与所述云节点互动；所述雾节点与所述云节点互动；所述物节点与所述雾节点互动；以及所述雾节点与所述物节点和所述云节点互动。

进一步的，所述雾节点与所述云节点互动具体包括：所述雾节点使用所述云节点补充其所需要资源，使用云存储进行备份或存储很少用到的数据；使用云中的虚拟机来处理峰值负载；使用云中的应用程序来处理所述雾节点的数据；将云数据库用作某一应用程序处理过程的一部分，与其他雾节点共享云数据库。

进一步的，所述物节点与所述雾节点互动具体是指：所述雾节点是局部范围所有物节点的处理中心、管理中心和应用中心。

进一步的，所述雾节点与所述物节点和所述云节点互动具体包括：所述物节点的编码信息被发送到所述雾节点，所述雾节点访问存储于云节点上的对象命名服务以及配套服务，找到该物品信息所存储的物理位置，然后由所述雾节点给应用系统指明存储该物品有关信息的服务器，并将文件中关于该物品的信息进行传送和应用，所述雾节点起到过滤、处理和联通所述物节点与所述云节点的互动信息。

进一步的，所述多个雾节点各自独立，每个雾节点从物理或逻辑上可包含多个计算位置，既包括应用服务的计算环境，也包括代表各种身份角色的资源中心、管理与控制中心。