[发明专利]用于在物联网（IoT）环境中执行任务的系统、设备和方法

说明书

本发明公开了在物联网（IoT）环境（100）中执行一个或多个任务的系统、设备和方法。一种示例性方法包括基于第一传感器节点（112）上实时可用的资源来确定与IoT环境中的第一传感器节点（112）的过载相关联的事件，其中该事件是基于针对在第一传感器节点（112）处的执行待决的任务的数量来确定的。进一步地，该方法包括标识可由第二传感器节点执行的一个或多个任务（114）。更进一步地，该方法包括建立与IoT环境（100）中的第二传感器节点（114）的通信，并将所述一个或多个任务分派给第二传感器节点（114），使得第二传感器节点（114）执行所述一个或多个任务。

本公开涉及利用分布式计算资源执行任务。更特别地，本公开涉及在物联网（IoT）环境中管理任务的执行。

在物联网（IoT）环境中，存在多个设备，其范围从诸如传感器节点之类的小型现场设备到诸如智能电话之类的手持设备。在所述设备上执行的任务可能需要较小的计算或资源密集型计算。

为了管理资源需求，通常将任务/子任务转移到云平台。所述转移在步骤中执行，其中一个这样的步骤是任务分区，其中在传感器节点上执行的任务被分区以决定哪个分区要转移在云平台上。进一步地，执行应用的任务或子任务所需的二进制文件安装在云平台上。由于带宽要求、延时、隐私和安全问题，转移到云平台的该方法可能不是优选的。

鉴于上述情况，存在管理IoT环境中任务的执行的需要。

因此，本发明的目的是通过确保低延时和减少的带宽消耗来在IoT环境中执行任务。

本发明的目的通过一种在物联网（IoT）环境中执行一个或多个任务的方法来实现。如本文使用的，IoT环境指代具有多个具有不同计算资源的设备的分布式计算环境。这些设备是使能IoT的设备，诸如传感器、传感器节点、边缘设备等。使能IoT的设备经由互联网连接到IoT云平台和致动器。

如本文使用的，传感器指代能够被配置为测量物理量并将该物理量转换成信号的设备。传感器的示例包括温度传感器、视频相机、音频记录器、运动传感器、湿度传感器、烟雾检测器、各种气体传感器、辐射监视器和其他传感器。在一些方面中，传感器可以是使能IoT的智能传感器，其包括但不限于处理逻辑，诸如一个或多个控制器或处理器、存储器和通信接口。智能传感器可以连接到多个传感器，并被称为传感器节点。

如本文使用的，传感器节点设备通信地耦合到IoT环境中的多个传感器。传感器节点配备有处理能力，并且可以包括传感器。进一步地，传感器节点能够检测由传感器测量的物理量中的异常。传感器节点通信地耦合到边缘设备。边缘设备指代在一端连接到传感器和/或传感器节点并且在另一端连接到（一个或多个）远程服务器（诸如（一个或多个）计算服务器）或云平台的设备。边缘计算设备的网络被称为雾网络。

如本文使用的，任务或子任务指代可以被开发和部署来服务于一个目的的制品。示例性制品可以包括应用（用于监视工厂的应用）、模拟模型、工程配置、数字孪生模型、代码片段、API、安全应用、固件等。可以使用容器实例来开发和部署任务。容器实例是轻量级、独立的可执行应用包，其事实上可以在传感器节点或边缘设备上部署和执行。容器实例可以包括文件、环境变量和要执行的任务所必需的库。容器实例可以例如从云平台部署在边缘设备上。

在实施例中，该方法可以包括定义任务套件的结构，该任务套件包括要在IoT环境中执行的任务。任务套件包括分派给传感器节点的一个或多个任务。任务套件的结构被配置为使得任务是可分离的。因此，该方法有利地提供了IoT环境中传感器节点之间的任务划分。在另一个实施例中，该方法可以包括在任务套件中的任务之间建立通信，使得任务套件的结构在划分之后被重新定义。

该方法包括确定与IoT环境中第一传感器节点的过载或可能过载相关联的事件。该事件是基于第一传感器节点上实时可用的资源和基于针对在第一传感器节点处的执行待决的任务的数量来确定的。例如，该事件可以是来自边缘设备的执行一个或多个任务的请求。第一传感器节点有利地确定其计算资源是否存在或将存在潜在过载。