一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法
专利汇可以提供一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种面向 云 端融合边缘计算环境资源发现方法，通过资源发现、资源描述、资源服务 接口 三个主要步骤完成了资源的发现，解决了边缘计算环境中海量异构资源发现难的问题，并为资源调度与任务迁移奠定了良好的 基础 。，下面是一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法专利的具体信息内容。
1.一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）设备与数据资源的发现：
主要用于计算所需的数据与终端进行发现，边缘环境中分布着海量、异构、运算能力差异较大的物理设备，如何发现这些设备资源十分关键，基于主动发现与被动响应的发现机制，可以有效的屏蔽设备结构及运算能力差异，及时全面的发现域中所有设备；设备的主动发现与被动发现两个方面：
设备的主动发现：
基于点对点模型的主动资源发现方法，资源服务器正常运行的情况下，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册；
当资源服务器缺失或者响应慢难以满足服务的需求，设备主动提出设备注册请求，待资源服务器响应后注册成功，完成设备的主动发现，点对点服务模型不区分客户端与服务端的软件应用，统一应用程序，即设备与服务器的角色是相对的而不是固定的，系统中的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源，即处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机，这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点Peer直接访问而无需经过中间实体，在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者Server，又是资源、服务和内容的获取者Client；
设备的被动发现：
基于客户/服务器模型的被动资源发现方法，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册，客户/服务器模型将应用软件划分为两部分：
一部分是客户端软件，它运行在用户本地机上；
另一部分是服务器端软件，它运行在网络上的服务器主机上；
客户与服务器都属于 TCP/IP 的应用软件层，它们利用TCP或UDP协议传输数据，并且遵照某种应用协议进行通信，共同实现特定的网络应用功能，客户和服务器的交互方式是：
服务进程启动后即持续运行，监听在其服务端口上，等待客户的服务请求，用户使用客户程序与服务进程交互，客户进程启动后，系统为它分配一个临时端口，供接收数据使用，客户像服务器主机的某个服务端口发出服务请求，监听在该端口上的服务进程响应客户的请求，完成指定的操作；然后按请求数据包中带的客户机IP地址和源端口号，将结果返回给客户程序；这样一个完整的交互过程称为一次会话；通过客户与服务器应用建立客户端与服务器端，同时采用应用层的会话机制进行通信，实现资源的全面发现；
2）资源的统一精确的描述：
主要用于发现后的资源进行资源表的建立，同时对于新加入或者离开的资源进行资源表的更新；
资源的统一精确的描述：
资源表的建立：资源表建立的关键主要是针对海量异构的资源如何进行标准统一的描述，为此发明一种资源描述标准，边缘计算系统给每个设备分配网络地址，每个资源拥有一个可以描述资源类型，资源属性及资源要素的当前信息的命名，其中资源类型由前5位类型位，5-15位属性位和链表要素位构成，每个资源的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换；
资源表的更新：边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
更新范围：在范围较小且固定的边缘环境下，利用边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换，这个命名规则使用户和服务提供者较易管理服务，同时组织服务提供商得到硬件信息，保护隐私数据，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
跨域资源表的融合：资源表建立后，根据不同边缘服务器确立的边缘域之间的资源表需要更新，为了解决边缘域间的资源精准描述，提出了一种融合多边缘域的资源描述模型；
3）为上层的资源部署与任务迁移服务提供统一服务接口：
主要用于为边缘计算上层服务提供可靠的资源感知服务，解决资源表融合后为了向上层提供响应的服务，提高资源描述的精准性，以及降低数据存储调度开销为资源配置提供服务，提出基于非显著特征语义关联的资源表数据精确描述方法及资源图服务。
2. 根据权利要求1所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，步骤1）所述设备的主动发现的核心步骤如下;
1）服务器，设备部署客户端应用；
2）设备发送注册请求：
if 服务端同意注册；
服务器发送注册成功应答；
部署客户应用；
该设备被发现；
else 服务端不同意注册；
服务端发送拒绝应答；
该设备不被发现。
3. 根据权利要求1所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，步骤1）所述设备的被动发现的核心步骤如下;
1）资源服务器广播资源发现请求；
2）同时部署服务器应用；
if 设备同意发现；
设备发送单播同意应答；
部署客户应用；
设备端应用发送注册请求；
服务器返回注册成功应答；
该设备被发现；
else 设备不同意发现；
设备发送拒绝应答；
该设备不被发现。
4. 根据权利要求1所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，步骤2）所述的融合多边缘域的步骤：
首先，描述指标的选取与资源表的表示:
1）构建资源表的指标如何选取：终端移动情景关联的指标选取;
2）资源表如何表示：集合、字典的表示方法;
其次，采用基于共性情景信息的融合模型融合模型的选择:
1）相似情景信息过滤选择：根据声音构建的情景信息如何进行质量、过滤掉重复情景信息;
核心关键是数据过滤问题，主要采取基于声音多指标相似熵的相似数据选择与基于声音频谱质量的数据过滤方法;
2）云端情景信息存储：根据情景信息与环境的变换，将数据存储在哪，先预测情景-再融合，时空变换的情景预测、声音情景与数据信息关联的存储策略选择；
3）敏感情景隐私保护信息融合：根据情景信息的隐私性，如何进行融合，核心关键是隐私性与终端能量受限问题，主要采用用户需求与情景信息关联的融合模型与终端能量受限与情景关联融合模型；
最后，融合方法主要基于声音情景事件编码的融合方法：
1）频谱熵与流动率的编码方法：熵值确定编码长度方法，流动值确定码值方法；
2）编码长度与码值：编码长度的确定方法、码值确定方法；
3）边缘域编码最大匹配融合模型：根据编码后的声音事件进行最大值匹配。
5. 根据权利要求1所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，步骤3）所述的基于非显著特征语义关联的资源表数据精确描述方法及资源图服务，步骤如下：
1） 资源表征特征选择：包括感知时序关联的非显著语义特征选择方法及基于相似语义特征增强方法；
2）精准资源描述：包括地理位置关联的概念图编码的多元资源精准描述方法及情景-信息二元保序列知识图谱编码表示的多源精准描述方法；
3）资源图服务：包括自适应全域资源图服务。
6.根据权利要求1所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，步骤2）所述的资源属性及资源要素的当前信息的命名，边缘计算系统给每个设备分配网络地址，每个资源拥有一个可以描述资源类型，资源属性及资源要素的当前信息的命名，5-15位属性位和链表要素位构成，每个资源的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换。
7. 根据权利要求5所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，所述的全域资源图，针对用户的不同需求，资源空间中适合用户的资源也不尽相同，因此就需要针对不同的用户需求构建特定的可用资源集合，面对使用空间体系描述的资源，用 户 的 实 际 需 求 需 要 具 备 和 资 源 空间的映射关系，才能成为在资源空间中的具体衡量指标，在衡量资源的可用性时，根据用户需求映射的衡量标准 来 判 断 资 源 网 格 中 各 个 离 散 化 的资源个体，从而决定这个资源单元是否可用，那么这些根据用户需求映 射 标 准 形 成 的 资 源 网 格 中 的 可 用资源集合，即可被称为全域资源图。
8.根据权利要求7所述的一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法，其特征在于，所述的资源的全域资源图，构建可管理的基本资源单元，在空域、时域、计算，存储，数据等多个维度上都对资源空间进行离散化后的结构和表征方法的描述，面对使用空间体系描述的资源，用户的实际需求需要具备和资源空间的映射关系，才能成为在资源空间中的具体衡量指标。
一种面向云端融合边缘计算环境资源发现方法
技术领域
背景技术
发明内容
1）设备与数据资源的发现：
主要用于计算所需的数据与终端进行发现，边缘环境中分布着海量、异构、运算能力差异较大的物理设备，如何发现这些设备资源十分关键，基于主动发现与被动响应的发现机制，可以有效的屏蔽设备结构及运算能力差异，及时全面的发现域中所有设备；设备的主动发现与被动发现两个方面：
设备的主动发现：
基于点对点模型的主动资源发现方法，资源服务器正常运行的情况下，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册；
当资源服务器缺失或者响应慢难以满足服务的需求，设备主动提出设备注册请求，待资源服务器响应后注册成功，完成设备的主动发现，点对点服务模型不区分客户端与服务端的软件应用，统一应用程序，即设备与服务器的角色是相对的而不是固定的，系统中的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源，即处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机，这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点Peer直接访问而无需经过中间实体，在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者Server，又是资源、服务和内容的获取者Client；
设备的被动发现：
基于客户/服务器模型的被动资源发现方法，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册，客户/服务器模型将应用软件划分为两部分：
一部分是客户端软件，它运行在用户本地机上；
另一部分是服务器端软件，它运行在网络上的服务器主机上；
客户与服务器都属于 TCP/IP 的应用软件层，它们利用TCP或UDP协议传输数据，并且遵照某种应用协议进行通信，共同实现特定的网络应用功能，客户和服务器的交互方式是：
服务进程启动后即持续运行，监听在其服务端口上，等待客户的服务请求，用户使用客户程序与服务进程交互，客户进程启动后，系统为它分配一个临时端口，供接收数据使用，客户像服务器主机的某个服务端口发出服务请求，监听在该端口上的服务进程响应客户的请求，完成指定的操作；然后按请求数据包中带的客户机IP地址和源端口号，将结果返回给客户程序；这样一个完整的交互过程称为一次会话；通过客户与服务器应用建立客户端与服务器端，同时采用应用层的会话机制进行通信，实现资源的全面发现；
2）资源的统一精确的描述：
主要用于发现后的资源进行资源表的建立，同时对于新加入或者离开的资源进行资源表的更新；
资源的统一精确的描述：
资源表的建立：资源表建立的关键主要是针对海量异构的资源如何进行标准统一的描述，为此发明一种资源描述标准，边缘计算系统给每个设备分配网络地址，每个资源拥有一个可以描述资源类型，资源属性及资源要素的当前信息的命名，其中资源类型由前5位类型位，5-15位属性位和链表要素位构成，每个资源的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换；
资源表的更新：边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
更新范围：在范围较小且固定的边缘环境下，利用边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换。这个命名规则使用户和服务提供者较易管理服务，同时组织服务提供商得到硬件信息，保护隐私数据，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
跨域资源表的融合：资源表建立后，根据不同边缘服务器确立的边缘域之间的资源表需要更新，为了解决边缘域间的资源精准描述，提出了一种融合多边缘域的资源描述模型；
3）为上层的资源部署与任务迁移服务提供统一服务接口：
主要用于为边缘计算上层服务提供可靠的资源感知服务，解决资源表融合后为了向上层提供响应的服务，提高资源描述的精准性，以及降低数据存储调度开销为资源配置提供服务，提出基于非显著特征语义关联的资源表数据精确描述方法及资源图服务。
2）设备发送注册请求：
if 服务端同意注册；
服务器发送注册成功应答；
部署客户应用；
该设备被发现；
else 服务端不同意注册；
服务端发送拒绝应答；
该设备不被发现。
2）同时部署服务器应用；
if 设备同意发现；
设备发送单播同意应答；
部署客户应用；
设备端应用发送注册请求；
服务器返回注册成功应答；
该设备被发现；
else 设备不同意发现；
设备发送拒绝应答；
该设备不被发现。
1）构建资源表的指标如何选取：终端移动情景关联的指标选取;
2）资源表如何表示：集合、字典的表示方法;
其次，采用基于共性情景信息的融合模型融合模型的选择:
1）相似情景信息过滤选择：根据声音构建的情景信息如何进行质量、过滤掉重复情景信息;
核心关键是数据过滤问题，主要采取基于声音多指标相似熵的相似数据选择与基于声音频谱质量的数据过滤方法;
2）云端情景信息存储：根据情景信息与环境的变换，将数据存储在哪，先预测情景-再融合，时空变换的情景预测、声音情景与数据信息关联的存储策略选择；
3）敏感情景隐私保护信息融合：根据情景信息的隐私性，如何进行融合，核心关键是隐私性与终端能量受限问题，主要采用用户需求与情景信息关联的融合模型与终端能量受限与情景关联融合模型；
最后，融合方法主要基于声音情景事件编码的融合方法：
1）频谱熵与流动率的编码方法：熵值确定编码长度方法，流动值确定码值方法；
2）编码长度与码值：编码长度的确定方法、码值确定方法；
3）边缘域编码最大匹配融合模型：根据编码后的声音事件进行最大值匹配。
2）精准资源描述：包括地理位置关联的概念图编码的多元资源精准描述方法及情景-信息二元保序列知识图谱编码表示的多源精准描述方法；
3）资源图服务：包括自适应全域资源图服务。
具体实施方式
主要用于计算所需的数据与终端进行发现，边缘环境中分布着海量、异构、运算能力差异较大的物理设备，如何发现这些设备资源十分关键，基于主动发现与被动响应的发现机制，可以有效的屏蔽设备结构及运算能力差异，及时全面的发现域中所有设备；设备的主动发现与被动发现两个方面：
如图2所示，设备的主动发现：
基于点对点模型的主动资源发现方法，资源服务器正常运行的情况下，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册；
当资源服务器缺失或者响应慢难以满足服务的需求，设备主动提出设备注册请求，待资源服务器响应后注册成功，完成设备的主动发现，点对点服务模型不区分客户端与服务端的软件应用，统一应用程序，即设备与服务器的角色是相对的而不是固定的，系统中的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源，即处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机，这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点Peer直接访问而无需经过中间实体，在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者Server，又是资源、服务和内容的获取者Client；
如图3所示，设备的被动发现：
基于客户/服务器模型的被动资源发现方法，将资源服务器作为服务器端，设备作为客户端，当部署完成后，通过应用建立通信实现资源的发现，同时服务端应用实时监听设备请求，完成设备注册，客户/服务器模型将应用软件划分为两部分：
一部分是客户端软件，它运行在用户本地机上；
另一部分是服务器端软件，它运行在网络上的服务器主机上；
客户与服务器都属于 TCP/IP 的应用软件层，它们利用TCP或UDP协议传输数据，并且遵照某种应用协议进行通信，共同实现特定的网络应用功能，客户和服务器的交互方式是：
服务进程启动后即持续运行，监听在其服务端口上，等待客户的服务请求，用户使用客户程序与服务进程交互，客户进程启动后，系统为它分配一个临时端口，供接收数据使用，客户像服务器主机的某个服务端口发出服务请求，监听在该端口上的服务进程响应客户的请求，完成指定的操作；然后按请求数据包中带的客户机IP地址和源端口号，将结果返回给客户程序；这样一个完整的交互过程称为一次会话；通过客户与服务器应用建立客户端与服务器端，同时采用应用层的会话机制进行通信，实现资源的全面发现；
2）资源的统一精确的描述：
主要用于发现后的资源进行资源表的建立，同时对于新加入或者离开的资源进行资源表的更新；
资源的统一精确的描述：
资源表的建立：资源表建立的关键主要是针对海量异构的资源如何进行标准统一的描述，为此发明一种资源描述标准，边缘计算系统给每个设备分配网络地址，每个资源拥有一个可以描述资源类型，资源属性及资源要素的当前信息的命名，其中资源类型由前5位类型位，5-15位属性位和链表要素位构成，每个资源的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换；
资源表的更新：边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
更新范围：在范围较小且固定的边缘环境下，利用边缘计算系统给每个设备分配网络地址，系统内部的每个设备拥有一个可以描述位置，角色及当前信息的命名，边缘网络将分配标识符合网络地址分配给边缘设备，每个设备的命名是唯一的且用于服务管理、设备识别和部件替换。这个命名规则使用户和服务提供者较易管理服务，同时组织服务提供商得到硬件信息，保护隐私数据，设备的命名可正确匹配到器标识符和网络地址，标识符用于边缘计算系统的设备管理，而网络地址IP地址或MAC地址，则用于支持如4G， NB-IoT, 蓝牙，Zigee或者WiFi等多种网络通信协议；
如图4所示，跨域资源表的融合：资源表建立后，根据不同边缘服务器确立的边缘域之间的资源表需要更新，为了解决边缘域间的资源精准描述，提出了一种融合多边缘域的资源描述模型；
如图5所示，3）为上层的资源部署与任务迁移服务提供统一服务接口：
主要用于为边缘计算上层服务提供可靠的资源感知服务，解决资源表融合后为了向上层提供响应的服务，提高资源描述的精准性，以及降低数据存储调度开销为资源配置提供服务，提出基于非显著特征语义关联的资源表数据精确描述方法及资源图服务。
2）设备发送注册请求：
if 服务端同意注册；
服务器发送注册成功应答；
部署客户应用；
该设备被发现；
else 服务端不同意注册；
服务端发送拒绝应答；
该设备不被发现。
2）同时部署服务器应用；
if 设备同意发现；
设备发送单播同意应答；
部署客户应用；
设备端应用发送注册请求；
服务器返回注册成功应答；
该设备被发现；
else 设备不同意发现；
设备发送拒绝应答；
该设备不被发现。
1）构建资源表的指标如何选取：终端移动情景关联的指标选取;
2）资源表如何表示：集合、字典的表示方法;
其次，采用基于共性情景信息的融合模型融合模型的选择:
1）相似情景信息过滤选择：根据声音构建的情景信息如何进行质量、过滤掉重复情景信息;
核心关键是数据过滤问题，主要采取基于声音多指标相似熵的相似数据选择与基于声音频谱质量的数据过滤方法;
2）云端情景信息存储：根据情景信息与环境的变换，将数据存储在哪，先预测情景-再融合，时空变换的情景预测、声音情景与数据信息关联的存储策略选择；
3）敏感情景隐私保护信息融合：根据情景信息的隐私性，如何进行融合，核心关键是隐私性与终端能量受限问题，主要采用用户需求与情景信息关联的融合模型与终端能量受限与情景关联融合模型；
最后，融合方法主要基于声音情景事件编码的融合方法：
1）频谱熵与流动率的编码方法：熵值确定编码长度方法，流动值确定码值方法；
2）编码长度与码值：编码长度的确定方法、码值确定方法；
3）边缘域编码最大匹配融合模型：根据编码后的声音事件进行最大值匹配。
2）精准资源描述：包括地理位置关联的概念图编码的多元资源精准描述方法及情景-信息二元保序列知识图谱编码表示的多源精准描述方法；
3）资源图服务：包括自适应全域资源图服务。
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