【摘要】：當(dāng)前,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)總量和能源消費(fèi)總量連續(xù)多年位居世界前列。與此同時(shí),我國(guó)的單位GDP能耗與世界平均水平仍有較大差距,能源利用效率依舊不高。由此種種帶來(lái)了能源短缺和能源污染問(wèn)題,而提高能源的使用效率是現(xiàn)階段最現(xiàn)實(shí)最直接的解決這些問(wèn)題的途徑。一個(gè)優(yōu)秀能源管理平臺(tái)能夠幫助企業(yè)單位加強(qiáng)對(duì)于能耗的把控,提升其輻射園區(qū)內(nèi)的能源利用效率。數(shù)據(jù)是一個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ),當(dāng)前是物物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取方式發(fā)生了巨大的改變。物聯(lián)網(wǎng)給數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性帶來(lái)了蛻變,也給這些數(shù)據(jù)開辟了新的應(yīng)用前景。當(dāng)前的很多智慧平臺(tái)采用的都是物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算的模式,由采集點(diǎn)將數(shù)據(jù)推送給云端,云端對(duì)這些數(shù)據(jù)挖掘和分析。在無(wú)實(shí)時(shí)性需求或平臺(tái)數(shù)據(jù)承載能力足夠時(shí),這種模式往往能夠取得很好的效果。但是,如果面對(duì)大量實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流,物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算的模式無(wú)法做到低時(shí)延應(yīng)答,且網(wǎng)絡(luò)帶寬、數(shù)據(jù)可靠性等等問(wèn)題難以解決。對(duì)此本文考慮在物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算的模式之間加入霧計(jì)算,霧計(jì)算用來(lái)補(bǔ)充云計(jì)算的這些短板。霧計(jì)算的計(jì)算節(jié)點(diǎn)接近數(shù)據(jù)邊緣,能夠快速接收、處理、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)邊緣數(shù)據(jù),緩解云端壓力,增加數(shù)據(jù)的有效利用率。而對(duì)于云計(jì)算和霧計(jì)算之間存在的巨大差異,本文使用了Elastic Stack作為云計(jì)算和霧計(jì)算間的數(shù)據(jù)橋梁。Elastic Stack能夠安全可靠地獲取任何來(lái)源、任何格式的數(shù)據(jù),對(duì)于云計(jì)算和霧計(jì)算的不同環(huán)境也可以靈活應(yīng)對(duì)。本文內(nèi)容是建設(shè)一個(gè)智慧能管平臺(tái)的一部分,整個(gè)平臺(tái)整合了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、霧計(jì)算和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)等等大的模塊。本文主要工作包括霧端的架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn),云端的存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì),云霧間數(shù)據(jù)對(duì)接的實(shí)現(xiàn),以及Elastic Stack平臺(tái)的部署和使用等等。在具體研究實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,本文通過(guò)容器技術(shù)進(jìn)行霧端的資源管理,多種消息中間件進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存,部署Elastic Stack平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使用Spring Cloud架構(gòu)完成霧端數(shù)據(jù)應(yīng)用的開發(fā)等等。最終結(jié)果表明,本文研究實(shí)現(xiàn)的云霧混合架構(gòu)的數(shù)據(jù)通路能夠保持穩(wěn)定連通且能夠承擔(dān)相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)流壓力,數(shù)據(jù)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能且具備強(qiáng)大的靈活性,數(shù)據(jù)分析使用Elastic Stack平臺(tái)能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)流進(jìn)行高自由度的探索挖掘。本文使用了多種新型技術(shù)和技術(shù)特性并將其整合,不僅能夠應(yīng)用于能管平臺(tái),也可以延申到其他平臺(tái)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP393.09
【圖文】：

云計(jì)算將硬件資源虛擬化，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供給用戶使用，其服務(wù)層次是按照提供虛擬化資源的深度來(lái)分層的。云計(jì)算服務(wù)層次可分為三層，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù) (PaaS) 和軟件即服務(wù) (SaaS)，如圖2-1所示[19]。各層的作用按名稱就可以理解，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)直接和硬件打交道，就像我們個(gè)人電腦上的驅(qū)動(dòng)程序；平臺(tái)即服務(wù)提供應(yīng)用平臺(tái)，就像個(gè)人電腦上的操作系統(tǒng)；軟件即服務(wù)可以直接提供具體應(yīng)用服務(wù)，與個(gè)人電腦上的個(gè)人安裝的第三方軟件類似。圖 2-1 云計(jì)算服務(wù)模式基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)通常是提供最底層即基礎(chǔ)計(jì)算資源的服務(wù)模式，可以是計(jì)算、存儲(chǔ)等等資源，對(duì)應(yīng)的服務(wù)表現(xiàn)形式可以是虛擬機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等等[20]。在IaaS 模型中，云提供商托管傳統(tǒng)上存在于本地?cái)?shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)組件，包括服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件，以及虛擬化或虛擬機(jī)管理程序?qū)印aaS 提供商還提供一系列服務(wù)以配合這些基礎(chǔ)架構(gòu)組件

霧計(jì)算在邊緣節(jié)點(diǎn)和集中云之間在物理上和功能上是中間的，霧計(jì)算是一種中等重量和中等水平的計(jì)算能力，其通常的部署模式如圖3-1所示。一般在有云計(jì)算和霧計(jì)算的系統(tǒng)中，霧計(jì)算是作為云計(jì)算的補(bǔ)充而非替代品, 霧計(jì)算可以說(shuō)是云計(jì)算的延申[24]。可以在大型云系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中感知到霧計(jì)算，從而客觀地感受到獲取信息方面日益增長(zhǎng)的困難，這也會(huì)導(dǎo)致所獲得的內(nèi)容質(zhì)量不足。霧計(jì)算對(duì)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的影響可能會(huì)有所不同，但是，一個(gè)共同的方面是對(duì)準(zhǔn)確內(nèi)容分發(fā)的限制，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)創(chuàng)建旨在提高準(zhǔn)確性的指標(biāo)來(lái)解決。需要注意的是，霧計(jì)算的概念和邊緣計(jì)算有些相似，其功能也類似，二者位置上都是處于終端設(shè)備和云計(jì)算數(shù)據(jù)中心之間，都有一定的計(jì)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。在很多時(shí)候?qū)@兩個(gè)概念都不做區(qū)分，但是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，霧計(jì)算包含了邊緣計(jì)算[25]。通常霧計(jì)算總是會(huì)使用邊緣計(jì)算，但邊緣計(jì)算并不等同于霧計(jì)算。霧計(jì)算是一種系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

第四章 云霧橋梁 Elastic Stack第四章 云霧橋梁 Elastic Stack兩章分別介紹了云計(jì)算和霧計(jì)算在能管平臺(tái)中應(yīng)用的可行性，勢(shì)和不足。本章介紹 Elastic Stack 在云霧整合上的作用。astic Stackstic Stack 是一整套數(shù)據(jù)解決方案，自身大部分基于開源軟件構(gòu)建4-1所示，Elastic Stack 包含了 Beats、Logstash、Elasticseatch、Ki常一起配套使用。它們各自分工密切協(xié)作，使整個(gè)平臺(tái)具備數(shù)據(jù)、搜索、分析功能等完備功能。

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本文編號(hào)：2779517