海端计算系统优化方案

在物联网系统中存在实时数据感知和处理任务以及实时响应型服务请求，将这种类型的数据处理和服务响应任务都提交到云端执行会消耗时间和网络带宽。一方面由于物联网系统中实时感应数据异构且庞大，另一方面是由于实时响应服务的高度实时性要求，例如车辆碰撞预警系统中的实时服务响应。因此，海端计算系统的核心在于本地数据存储和计算，即在本地无线传感器节点中完成对实时感知数据的存储和处理工作，从而确保无线传感器节点之间的实时服务响应。

例如：安装有无线传感器节点的一辆汽车正在靠近一个交通事故现场，此时服务响应信息为一条交通事故预警信息，提醒车辆提前减速慢行，绕开事故现场。海端计算系统的核心设计理念在于，在类似车辆碰撞预警系统的实际应用场景中，预警信息的产生并不需要依赖物联网系统的全局感知数据，而仅仅只是和事故现场车辆状态有关的局部传感信息，因此这些局部传感信息的处理完全可以独立于云端物联网大数据管理系统而在传感器自身完成。图6-25为海端计算系统的详细架构。

图6-25　海端计算系统框架(www.xing528.com)

如图6-25所示，海计算节点由传感单元和运算单元构成，传感单元负责感知和存储物联网传感数据，而运算单元负责完成海端实时响应服务所需的数据处理和服务消息生成以及推送等任务，传感单元和运算单元协同完成海端动态自组织网络的构建以及海端实时服务响应等任务，即海计算。

由于物联网应用的多样化，物联网系统将呈现一个可扩展的分布式的结构，因此海端计算系统不仅降低了网络流量的负载，同时海端计算系统的高度自治性将给物联网系统的扩展带来架构上的灵活性。必须强调，在海端计算系统中，由于海计算节点负责完成局部感知数据的存储和计算任务，因此设计具有更强存储和计算能力的无线传感器是海计算问题的重要部分。增强无线传感器的性能，属于电子设计的范畴，不在本节的讨论范围之内。