物聯(lián)網(wǎng)資源管理服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 01:25
物聯(lián)網(wǎng)將物理世界網(wǎng)絡(luò)化、信息化,對(duì)傳統(tǒng)的分離的物理世界和信息空間實(shí)現(xiàn)互連和整合,目標(biāo)是達(dá)到更透徹的感知,更全面的互聯(lián)互通和更深入的智能化,代表未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢。目前,大量多源異構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備大多采用專用的接入方式和專門的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行互通,形成豎井式應(yīng)用模式。這種豎井式應(yīng)用模式造成大量的感知資源和數(shù)據(jù)難以共享和重用,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)之間互聯(lián)互通困難,難以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)協(xié)同,難以支持大規(guī)模的更智能化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)資源管理、物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究,取得如下成果:1.針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供面臨的感知信息按需分發(fā)及異構(gòu)服務(wù)系統(tǒng)間的服務(wù)協(xié)同執(zhí)行問題,提出了一種新的事件驅(qū)動(dòng)的面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)體系架構(gòu)(EDSOA)。該架構(gòu)融合事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)(EDA)和面向服務(wù)架構(gòu)(SOA),基于消息總線實(shí)現(xiàn)感知信息的按需分發(fā),基于事件驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)動(dòng)態(tài)協(xié)同執(zhí)行。該架構(gòu)中消息總線采用易擴(kuò)展的分布式基于主題的發(fā)布訂閱消息系統(tǒng),消息的發(fā)布和接收都采用Push方式,保證消息傳送的實(shí)時(shí)性和保序性。該架構(gòu)基于隱式的事件鏈驅(qū)動(dòng)服務(wù)執(zhí)行,相比傳統(tǒng)SOA基于預(yù)先編排的請(qǐng)求響應(yīng)服務(wù)流程執(zhí)行更靈活,能較好地適應(yīng)動(dòng)...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)??物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)完全體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的全面感知、可靠傳送、智能服務(wù)等三個(gè)??基本特征
存儲(chǔ)、應(yīng)用能力,就近提供邊緣智能服務(wù)的分布式開放平??臺(tái),支持應(yīng)用在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)處理、智能應(yīng)用、安全與隱私保護(hù)等方面的需求??通過以上定義可以看出,邊緣計(jì)算的核心理念是在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行計(jì)算,提??供邊緣側(cè)服務(wù)。??網(wǎng)絡(luò)邊緣的資源主要包括移動(dòng)手機(jī)、個(gè)人電腦等終端,WiFi接入點(diǎn)、移動(dòng)通信??網(wǎng)絡(luò)基站、路由器等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,攝像頭、GPS定位器等嵌入式設(shè)備,Cloudlet小??型計(jì)算中心等,稱為邊緣節(jié)點(diǎn)。邊緣計(jì)算就是要利用這些獨(dú)立分散的資源,為用戶??提供服務(wù)。??傳統(tǒng)云計(jì)算模型如圖2-1所示叫。生產(chǎn)者將源數(shù)據(jù)發(fā)送至云端,智能手機(jī)、個(gè)??人電腦用戶等數(shù)據(jù)消費(fèi)者向云中心發(fā)送請(qǐng)求,獲得數(shù)據(jù)。??Cloud?_Data?v.___一??一'一,一J??Data?Producer??Request?Result??Data?Consumer??圖2-1云計(jì)算模型??邊緣計(jì)算模型如圖2-2所示[34]。??圖2-2表示基于雙向計(jì)算流的邊緣計(jì)算模型,云計(jì)算中心不僅從數(shù)據(jù)庫收集數(shù)??據(jù),也從傳感器和智能手機(jī)等邊緣設(shè)備收集數(shù)據(jù)。這些設(shè)備同時(shí)是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消??費(fèi)者。因此,終端設(shè)備和云中心之間的請(qǐng)求傳輸是雙向的。網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備不僅從云??中心請(qǐng)求內(nèi)容及服務(wù),而且還可以執(zhí)行部分計(jì)算任務(wù),包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、緩??存、設(shè)備管理、隱私保護(hù)等。??12??
?Computing?offload ̄??Data?e?SU?t?Data?caching/storege??▲?l?屬?一?Ege?Computing?^?processing??^?^?Request?distribution??W?W?^?Service?delivery??^?IoT?onnageoent??Requ(?St?Privacy?protection??RiSult??^?^?n??Data?Producer/Consumer??圖2-2邊緣計(jì)算模型??邊緣計(jì)算作為一種新型計(jì)算模式,不是為了取代云計(jì)算,而是對(duì)云計(jì)算的補(bǔ)??充。邊緣計(jì)算架構(gòu)是“端設(shè)備一邊緣一云”?3層結(jié)構(gòu),可以為應(yīng)用提供最優(yōu)的資源??配置與服務(wù)。邊緣計(jì)算適合于局部數(shù)據(jù)支持的服務(wù),云計(jì)算適合于全局?jǐn)?shù)據(jù)支持的??服務(wù)。邊緣計(jì)算與云計(jì)算在應(yīng)用目標(biāo)、服務(wù)節(jié)點(diǎn)位置、用戶/設(shè)備數(shù)、服務(wù)類型等方??面不相同,如表2-1所示。???表2-1邊緣計(jì)算與云計(jì)算的比較???項(xiàng)目?|邊緣計(jì)算?|云計(jì)算?一??應(yīng)用目標(biāo)?物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用?一般互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用???服務(wù)節(jié)點(diǎn)位置?^本地網(wǎng)絡(luò)邊緣?’互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)?^??用戶/設(shè)備數(shù)?千萬或億級(jí)?百億級(jí)???服務(wù)類型?|局部數(shù)據(jù)支持的服務(wù)?|全局?jǐn)?shù)據(jù)支持的服務(wù)?^??邊緣計(jì)算具有以下優(yōu)點(diǎn):1)邊緣計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理大量臨時(shí)數(shù)據(jù),可以極大??減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬與數(shù)據(jù)中心的壓力。2)邊緣計(jì)算在用戶附近提供服務(wù),比云服務(wù)有更??快的響應(yīng)能力3)邊緣計(jì)算可保護(hù)隱私數(shù)據(jù),提升數(shù)據(jù)的安全性?。而云計(jì)算??模式對(duì)數(shù)據(jù)訪問難以進(jìn)行細(xì)粒度的控制,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0(下)[J]. 自動(dòng)化博覽. 2018(03)
[2]內(nèi)存實(shí)時(shí)快照共享機(jī)制及其在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 孟慶鐘,周烜,王珊. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2018(08)
[3]邊緣計(jì)算:平臺(tái)、應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J]. 趙梓銘,劉芳,蔡志平,肖儂. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2018(02)
[4]邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0(中)[J]. 自動(dòng)化博覽. 2018(02)
[5]邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0(上)[J]. 自動(dòng)化博覽. 2018(01)
[6]邊緣計(jì)算:萬物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
[7]物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中間件:挑戰(zhàn)與研究進(jìn)展[J]. 陳海明,石海龍,李勐,崔莉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(08)
[8]面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模型檢測[J]. 陳海明,崔莉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]事件驅(qū)動(dòng)、面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供方法[J]. 喬秀全,章洋,吳步丹,程渤,趙帥,馬華東,陳俊亮. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2013(10)
[10]基于復(fù)雜事件處理的RFID輔助實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控[J]. 黃毅,鄭力,向晴. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)發(fā)布訂閱關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 石瑞生.北京郵電大學(xué) 2013
本文編號(hào):3591661
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)??物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)完全體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的全面感知、可靠傳送、智能服務(wù)等三個(gè)??基本特征
存儲(chǔ)、應(yīng)用能力,就近提供邊緣智能服務(wù)的分布式開放平??臺(tái),支持應(yīng)用在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)處理、智能應(yīng)用、安全與隱私保護(hù)等方面的需求??通過以上定義可以看出,邊緣計(jì)算的核心理念是在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行計(jì)算,提??供邊緣側(cè)服務(wù)。??網(wǎng)絡(luò)邊緣的資源主要包括移動(dòng)手機(jī)、個(gè)人電腦等終端,WiFi接入點(diǎn)、移動(dòng)通信??網(wǎng)絡(luò)基站、路由器等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,攝像頭、GPS定位器等嵌入式設(shè)備,Cloudlet小??型計(jì)算中心等,稱為邊緣節(jié)點(diǎn)。邊緣計(jì)算就是要利用這些獨(dú)立分散的資源,為用戶??提供服務(wù)。??傳統(tǒng)云計(jì)算模型如圖2-1所示叫。生產(chǎn)者將源數(shù)據(jù)發(fā)送至云端,智能手機(jī)、個(gè)??人電腦用戶等數(shù)據(jù)消費(fèi)者向云中心發(fā)送請(qǐng)求,獲得數(shù)據(jù)。??Cloud?_Data?v.___一??一'一,一J??Data?Producer??Request?Result??Data?Consumer??圖2-1云計(jì)算模型??邊緣計(jì)算模型如圖2-2所示[34]。??圖2-2表示基于雙向計(jì)算流的邊緣計(jì)算模型,云計(jì)算中心不僅從數(shù)據(jù)庫收集數(shù)??據(jù),也從傳感器和智能手機(jī)等邊緣設(shè)備收集數(shù)據(jù)。這些設(shè)備同時(shí)是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和消??費(fèi)者。因此,終端設(shè)備和云中心之間的請(qǐng)求傳輸是雙向的。網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備不僅從云??中心請(qǐng)求內(nèi)容及服務(wù),而且還可以執(zhí)行部分計(jì)算任務(wù),包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、緩??存、設(shè)備管理、隱私保護(hù)等。??12??
?Computing?offload ̄??Data?e?SU?t?Data?caching/storege??▲?l?屬?一?Ege?Computing?^?processing??^?^?Request?distribution??W?W?^?Service?delivery??^?IoT?onnageoent??Requ(?St?Privacy?protection??RiSult??^?^?n??Data?Producer/Consumer??圖2-2邊緣計(jì)算模型??邊緣計(jì)算作為一種新型計(jì)算模式,不是為了取代云計(jì)算,而是對(duì)云計(jì)算的補(bǔ)??充。邊緣計(jì)算架構(gòu)是“端設(shè)備一邊緣一云”?3層結(jié)構(gòu),可以為應(yīng)用提供最優(yōu)的資源??配置與服務(wù)。邊緣計(jì)算適合于局部數(shù)據(jù)支持的服務(wù),云計(jì)算適合于全局?jǐn)?shù)據(jù)支持的??服務(wù)。邊緣計(jì)算與云計(jì)算在應(yīng)用目標(biāo)、服務(wù)節(jié)點(diǎn)位置、用戶/設(shè)備數(shù)、服務(wù)類型等方??面不相同,如表2-1所示。???表2-1邊緣計(jì)算與云計(jì)算的比較???項(xiàng)目?|邊緣計(jì)算?|云計(jì)算?一??應(yīng)用目標(biāo)?物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用?一般互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用???服務(wù)節(jié)點(diǎn)位置?^本地網(wǎng)絡(luò)邊緣?’互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)?^??用戶/設(shè)備數(shù)?千萬或億級(jí)?百億級(jí)???服務(wù)類型?|局部數(shù)據(jù)支持的服務(wù)?|全局?jǐn)?shù)據(jù)支持的服務(wù)?^??邊緣計(jì)算具有以下優(yōu)點(diǎn):1)邊緣計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)邊緣處理大量臨時(shí)數(shù)據(jù),可以極大??減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬與數(shù)據(jù)中心的壓力。2)邊緣計(jì)算在用戶附近提供服務(wù),比云服務(wù)有更??快的響應(yīng)能力3)邊緣計(jì)算可保護(hù)隱私數(shù)據(jù),提升數(shù)據(jù)的安全性?。而云計(jì)算??模式對(duì)數(shù)據(jù)訪問難以進(jìn)行細(xì)粒度的控制,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算參考架構(gòu)2.0(下)[J]. 自動(dòng)化博覽. 2018(03)
[2]內(nèi)存實(shí)時(shí)快照共享機(jī)制及其在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 孟慶鐘,周烜,王珊. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2018(08)
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[6]邊緣計(jì)算:萬物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
[7]物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中間件:挑戰(zhàn)與研究進(jìn)展[J]. 陳海明,石海龍,李勐,崔莉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2017(08)
[8]面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模型檢測[J]. 陳海明,崔莉. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(05)
[9]事件驅(qū)動(dòng)、面向服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供方法[J]. 喬秀全,章洋,吳步丹,程渤,趙帥,馬華東,陳俊亮. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2013(10)
[10]基于復(fù)雜事件處理的RFID輔助實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控[J]. 黃毅,鄭力,向晴. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)發(fā)布訂閱關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 石瑞生.北京郵電大學(xué) 2013
本文編號(hào):3591661
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