[发明专利]一种面向IoT的边缘节点系统体系架构及其工作方法、计算迁移方法

说明书

本发明公开一种面向IoT的边缘节点系统体系架构及其工作方法、计算迁移方法。该体系架构由传输优化、设备管理、数据管理、应用管理、资源管理、安全管理以及通信管理等模块组成。传输优化模块接收设备采集的数据，将处理后的数据传输至设备管理模块，设备管理模块将处理后的数据传输至数据管理模块，数据管理模块对数据处理后，将数据分别传输至应用管理模块、资源管理模块以及通信管理模块，应用管理模块与资源管理模块双向传输数据，两者通过通信管理模块向其它节点传输数据,安全管理模块保障节点内外部数据安全。所提边缘节点系统体系架构及其工作方法能够达到降低云端数据冗余、边缘服务器内部功能模块低耦合、数据处理低时延的目的。

技术领域

本申请涉及IoT领域，具体涉及一种面向IoT的边缘节点系统体系架构及其工作方法、计算迁移方法。

背景技术

随着人类社会以及计算机技术的发展，整个社会产生的数据已经高达几十ZB，这些海量的数据有相当一部分是无用的数据，数据中心网络面临着巨大的网络带宽压力和计算处理压力。

现有的云计算中心通常没有部署边缘计算服务器，用于数据中心运维的大量边缘传感器产生的数据通过传输网络到达数据中心，无法在边缘侧对数据进行智能自动运维处理，造成大量的能耗以及运维成本增加。

当前边缘计算运维架构对于传感器部署、数据处理、系统安全没有足够的重视，缺乏深入的研究。

发明内容

本发明提供一种面向IoT的边缘节点系统体系架构及其工作方法、计算迁移方法，针对边缘计算平台对于传感数据处理不彻底、功能不全、扩展性差以及不同边缘节点之间协同合作的问题，使得智能运维系统能够合理分配计算资源、网络资源、存储资源。

本发明通过以下技术方案实现：

一种面向IoT的边缘节点系统体系架构,所述边缘节点系统架构包括传输优化管理模块、设备管理模块、数据管理模块、应用管理模块、资源管理模块、导出服务模块、安全管理模块和通信管理模块；

所述传输优化管理模块将数据传输至设备管理模块，所述设备管理模块将数据传输至数据管理模块，所述数据管理模块将数据分别传输至应用管理模块和资源管理模块，所述应用管理模块与资源管理模块双向传输数据，所述应用管理模块和资源管理模块通过导出服务模块向云端传输数据；

所述设备管理模块向设备信息采集模块传输数据，所述设备信息采集模块将数据传输至通信管理模块，所述通信管理模块将其他模块处理的数据传输到其它边缘节点,通过导出服务模块向云端传输数据。

进一步的，所述传输优化管理模块包括部署优化、路由优化、计算优化、拓扑优化和能效优化子模块，用于优化边缘传感器网络设备的路由及能耗；

部署优化子模块、路由优化子模块、计算优化子模块通过SDN收集传感器网络的网络参数，分析处理不同地理位置传感器收集的数据；

能效优化模块通过优化接口、电源参数以及传感器启停时间，动态调整传感器网络结构。

进一步的，所述设备管理模块包括状态监测、生产监视、设备台账、数据隔离和巡点检管理子模块，用于验证、统计、分析来自传输优化模块的数据；

生产监视、状态监测、巡点检管理子模块用于对边缘传感器工作状态进行监测预警；

设备台账子模块用于统计边缘传感器的各项数据；数据隔离子模块分类隔离不同区域、类型的边缘传感器数据。

进一步的，所述数据管理模块包括数据过滤、数据标准、数据质量、数据存储、数据维护、数据统计、数据分类和数据隔离子模块，将传输来的数据进行数据转换、数据清洗，将数据进行处理维护，进行存储分类，保证数据的安全以及完整性；

数据标准子模块将不同的数据帧格式转换为相同的数据帧格式，通过数据清洗将数据中重复、缺失、异常的数据进行删除、补全以及修复；