[发明专利]一种基于云雾资源低延迟调度的健康监护系统及方法

权利要求书

1.一种基于云雾资源低延迟调度的健康监护系统，其特征在于：包括生理传感器节点、雾计算服务器、云数据中心和移动智能终端；

所述生理传感器节点内置支持通信协议的无线收发器，与网络距离最近的雾计算服务器连接并保持交互；

所述雾计算服务器内置通信协议的融合网关，负责接收、处理和融合生理传感器传输的生理监测数据，基于TCP/IP协议与云数据中心保持交互并上传数据；

所述移动智能终端内置无线通信模块，基于无线WIFI方式与网络距离最近的雾计算服务器连接，接收智能报警信息、健康评估结果和干预措施，其中雾计算服务器和云数据中心内部基于时间阈值约束的资源调度算法处理请求，以保证低延迟，具体过程是：

步骤S61，移动智能终端内置无线通信模块，基于无线WIFI方式向网络距离最近的雾计算服务器提交请求；

步骤S62，雾计算服务器加载请求，基于时间阈值约束按下列条件相应处理：

条件①：如果雾计算服务器中所有或部分雾计算节点可用，则分解请求任务并派发子任务到可用雾计算节点，向请求端发送确认并更新雾计算节点请求列表；

条件②：如果雾计算服务器中所有雾计算节点都处于已分配阶段，则基于DHT协议Chord环雾网络模型将请求转发至邻居雾计算节点，满足请求等待时间阈值条件；

条件③：如果雾计算服务器中所有雾计算节点都处于已分配阶段，且邻居雾计算节点超过请求等待时间阈值，将请求传播至云数据中心处理；

步骤S63，如果超出请求等待时间阈值，云数据中心收到转发请求后向请求端要求增加响应时间，同时向传播雾计算节点发送确认；

步骤S64，收到确认后，云数据中心优先分配与上述雾计算节点网络距离最近的云数据中心节点，直接处理请求。

2.如权利要求1所述的一种基于云雾资源低延迟调度的健康监护系统，其特征在于：所述通信协议包含蓝牙、ZigBee、WIFI和6LoWPAN。

3.如权利要求1所述的一种基于云雾资源低延迟调度的健康监护系统，其特征在于：所述网络距离采用网络坐标模型基于欧氏距离计算。

4.一种基于云雾资源低延迟调度的健康监护方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1，雾计算服务器计算生理传感器节点和雾计算服务器的网络距离；

步骤S2，生理传感器节点选择适当的通信协议与网络距离最近的雾计算服务器连接并保持交互；

步骤S3，附着体表的若干生理传感器节点采集生理数据；

步骤S4，雾计算服务器接收步骤S3采集的生理数据、实现网络协议转换和本地化数据实时融合和处理，记录生理传感器采集时间，访问次数和数据日志；

步骤S5，每一雾计算服务器虚拟化若干雾计算节点，所有雾计算节点基于DHT协议构成Chord环雾网络模型，雾计算节点信息注册到云数据中心；

步骤S6，移动智能终端基于无线WIFI方式与网络距离最近的雾计算服务器连接；雾计算节点和云数据中心内部基于时间阈值约束的资源调度算法处理请求，以保证低延迟；

所述步骤S6的具体内容是：

步骤S61，移动智能终端内置无线通信模块，基于无线WIFI方式向网络距离最近的雾计算服务器提交请求；

步骤S62，雾计算服务器加载请求，基于时间阈值约束按下列条件相应处理：

条件①：如果雾计算服务器中所有或部分雾计算节点可用，则分解请求任务并派发子任务到可用雾计算节点，向请求端发送确认并更新雾计算节点请求列表；

条件②：如果雾计算服务器中所有雾计算节点都处于已分配阶段，则基于DHT协议Chord环雾网络模型将请求转发至邻居雾计算节点，满足请求等待时间阈值条件；

条件③：如果雾计算服务器中所有雾计算节点都处于已分配阶段，且邻居雾计算节点超过请求等待时间阈值，将请求传播至云数据中心处理；

步骤S63，如果超出请求等待时间阈值，云数据中心收到转发请求后向请求端要求增加响应时间，同时向传播雾计算节点发送确认；

步骤S64，收到确认后，云数据中心优先分配与上述雾计算节点网络距离最近的云数据中心节点，直接处理请求；

步骤S7，移动智能终端接收智能报警信息、健康评估结果和干预措施。