[发明专利]用于处理通信系统中的传感器节点和雾节点的方法和节点

说明书

本文的实施例涉及一种由云节点(103)执行的方法。云节点(103)从至少一些传感器节点(110)获得测量。云节点(103)以数学方式确定最少数量的传感器节点(110)以及它们的最佳位置。基于所获得的测量和以数学方式确定的最佳位置，云节点(103)以图形方式确定最少数量的传感器节点(110)中的每一个传感器节点(110)的最佳位置。云节点(103)将以数学方式确定的最佳位置与以图形方式确定的最佳位置进行比较。当该比较指示以数学方式确定的最佳位置和以图形方式确定的最佳位置相同时，云节点(103)确定最少数量的雾节点(105)。基于传感器节点(110)的最佳位置，云节点(103)确定最少数量的雾节点(105)中的每一个雾节点(105)的最佳位置。

技术领域

本文的实施例一般地涉及云节点和由云节点执行的方法。更具体地，本文的实施例涉及处理通信系统中的传感器节点和雾节点。

背景技术

物联网(IoT)已取得快速发展并且在未来几年内将继续这种势头。存在许多不同的IoT定义，并且由IEEE在“Towards a definition of the Internet of Things(IoT)(走向物联网(IoT)定义)”(修订1，2015年5月27日)中提供的一种定义如下：

“IoT是一种将唯一可标识的“事物”连接到因特网的网络。“事物”具有感测/致动和潜在的可编程能力。通过利用唯一标识和感测，可以收集有关“事物”的信息，并且可以由任何事物随时随地更改“事物”的状态”。

当前蜂窝基础设施面临与应对不断增加的IoT业务相关的挑战。雾随机接入网络(RAN)(例如，一种类型的雾节点)的IoT应用的定制设计需要异构通信、实时计算、本地存储和应用特定功能。预期益处是减少延迟，增加吞吐量、杠杆率(leverage)和本地性，并最终减轻回程负载。在第五代(5G)时代，预期在电信运营商界引入新的业务模型。运营商将与应用/服务提供商协作以提供更好的IoT服务质量。针对新的5G应用的IoT联网添加越来越多的节点将在未来产生维护问题。当前技术的问题之一是仅在存在最少节点的情况下分析和探索服务。

来自IoT、人工智能(AI)、虚拟现实(VR)、触觉互联网和5G应用的数字创新正在为社会创建新的范式，以便以快速和最佳的方式来工作、通勤、购物、辅助生活和娱乐。5G是行业和社会数字化的基础。预计来自新连接的行业IoT场景的数据将从2016年的每年1.1泽字节或89艾字节增加到2020年的每年2.3泽字节或194艾字节。当前的“仅云”架构无法跟上该数据跨越网络的体量和速度，从而降低了可以从这些投资中产生和获取的价值。云技术和IoT技术的激增共同针对各种领域(例如，智能医疗保健、智能城市、智能能源网格或智能工厂)实现了小规模和大规模智能环境和系统。但是，从技术的角度来看，IoT的分散性质与云的相当集中的结构不匹配。当今，IoT数据主要以分布式方式被产生，被发送到集中式云以进行处理，然后被传送到通常位于初始数据源附近的分布式利益相关者或其他分布式IoT设备。这种集中式处理方法导致IoT设备之间以及IoT设备与其潜在用户之间的大通信延迟和低数据传输速率。

雾计算是一种概念，其旨在使云服务特性更接近所谓的“事物”(包括传感器、嵌入式系统、移动电话、车辆等)。隐喻“雾”来自用于接近地面的云的气象术语，就像雾集中在网络的边缘。雾计算是对云计算的补充，其中，云向下移动(“更接近地面”)到产生数据的终端系统、机器、传感器和致动器(即“事物”)。雾计算还可以被称为雾联网或雾化(fogging)。OpenFog联盟定义雾计算(https://www.openfogconsortium.org/what-we-do/#definition-of-fog-computing)如下：

“雾计算是一种系统级别水平架构，其在沿着从云到事物的连续体的任何位置处分配计算、存储、控制和联网的资源和服务。它是：

·水平架构：支持多个行业垂直领域和应用领域，从而向用户和企业提供智能和服务