CN108873712A - Ecs边缘计算系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种ECS边缘计算系统，采用二台处理器架构，均与服务器分别相连，通过传感器与所有住宅内传感器及设备相连，同时与外部计算机和、或移动通讯设备的云系统通过数据相连，用户通过云系统监控所有设备运行状态；平时一台处理器负责IOT末端控制任务，一台处理器负责海量存储访问控制，一台故障时，另一台接管，同时处理存储访问和末端IOT控制，所述系统支持设备外网直接访问的方法采用分布式控制，数据直接备份到本地海量存储盘内，不仅节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理，对用户端存储的数据进行共享，减少服务器存储量，提高调用响应速度，提高用户体验效果，具有很强的创造性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机系统技术领域，具体涉及一种ECS边缘计算系统。
背景技术
智慧城市边缘计算作为物联网发展的重要趋势，传感器数量不断增长，从中提取数据进行性能分析，并需要导入系统，云平台存储，并确保数据本地访问的安全性，其核心目的就是在网络边缘侧实现更高的智能。不仅要处理本地数据，服务本地决策。已经在基础设施能效管理、智能运维等领域实施，推出电梯物联网解决方案-能确保部分数据及时聚合处理，无需与云建立连接上传云端，并对数据进行加密；和照明物联网解决方案-智能抄表回收电费应用。但缺少针对商业楼宇智能办公及家庭新一代的数字家庭智能家居解决方案，包括商业楼宇，酒店，办公室，养老公寓，住宅小区，长租公寓等领域。
现阶段技术方案采用云计算为平台，无法满足爆发式的海量数据的计算需求。云计算的做法是，数据被终端采集后传输汇集到集中式云计算中心，通过集群计算后再返回结果，因为有网络延迟，这需要一定的时间，特别是基于4G网络的移动互联网中，语音识别，云台摄像头等依赖云计算并不现实。有许多已不需要上传到云端进行处理，在终端或者网络边缘侧简单处理响应即可，不需要讲原始数据上传到云端处理，在云端进行初步处理后再传到云端，从而能避免带宽和存储量的浪费。但目前边缘计算没有针对商业楼宇智能办公及家庭新一代的数字家庭智能家居解决方案，包括商业楼宇，酒店，办公室，养老公寓，住宅小区，长租公寓等领域。ECS系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘内，不仅节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种ECS边缘计算系统，节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理，对用户端存储的数据进行共享，减少服务器存储量，提高调用响应速度，提高用户体验效果。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种ECS边缘计算系统，其特征在于：所述系统采用二台处理器架构，均与中央控制器分别相连，中央控制器实时监控两台处理器的工作状态并当出错时进行报警，且二台处理器各自设有存储模块，并由中央处理器来协调进行实施控制，中央控制器还设有控制面板和控制开关；
中央控制器通过有线线路与所有住宅内传感器及家居设备相连，同时通过无线或线路与设置在外部计算机和、或移动通讯设备的终端APP通过数据相连，用户通过移动终端APP、对设置在云端服务器上的云系统监控所有与ECS边缘计算系统相连的设备的运行状态；
平时二台处理器各自负责单一任务，具体是指，一台处理器负责IOT末端控制任务，对家居设备、传感器的控制开关与处理指令与请求信号；另一台处理器则负责海量存储访问控制，用户通过外部计算机和、或移动通讯设备的云系统对服务器上存储的数据进行上传和下载；
所述二台处理器同时做容错备份方式运行，处理器将传感器、设备的相关运转信息、状态，及家居设备上的个人数据，包括但不限于照片、录像数据，通过通信在存储模块和、或云端服务器上的云系统中进行存储；
当一台故障时中央控制器进行报警，则进入接管模式，由另一台接管所有工作，同时处理存储访问和末端IOT控制任务，所述系统支持设备外网直接访问的方法，采用分布式控制。
在上述技术方案中，当一台故障时，则进入接管模式，由另一台接管，具体为，二台处理器的两台服务器同时分别与磁盘阵列通信，磁盘阵列中的数据又分为数个磁盘，互相镜像数据，一台服务器出现问题时，另一台服务器可以接管，继续服务，不至于出现崩溃问题。
优选的，所述外网直接访问的方法,即分布式控制方式为：
1)供用户直接访问；
2)远程访问；
3)存储模块的多余空间进行共享，即区块链技术应用。
优选的，所述系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘即存储模块内，用于节省外部计算机和、或移动通讯设备的云存储额外费用及传输时间，以及家庭或办公物联数据的安全性。
优选的，所述数据由用户自己保持和管理。
在上述技术方案中，所述设备外网直接访问的分布式控制为：
1)通过手机APP对ECS边缘计算系统集中控制；
2)带有传感器的家居设备和传感器通过中央控制器的控制面板和控制开关，在断网时进行手动控制；
3)家居设备和传感器通过中央控制器的控制面板在外部计算机和、或移动通讯设备的移动终端APP上进行远程控制。
优选的，所述系统设有网络接口与无线接口，具有互联网云连接，用户移动终端和电脑远程进行访问自己家里或办公室里ECS里的数据存取。
优选的，所述ECS边缘计算系统连接所有住宅内传感器及设备，设备为家用电器，包括但不限于新风系统、空调、电动窗帘、照明设备、热水器、冰箱、洗衣机，传感器包括但不限于门磁开关、人体感应器、温湿度计、PM2.5、甲醛、烟雾、CO、CO2监测器。
本发明的有益效果为：
本发明的ECS系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘内，不仅节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理，对用户端存储的数据进行共享，减少服务器存储量，提高调用响应速度，提高用户体验效果，具有很强的创造性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种ECS边缘计算系统的系统架构图；
图2是本发明实施例提供的一种ECS边缘计算系统的的云平台架构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的ECS系统采用二台基于ARM的高性能处理器架构，平时各自负责单一任务，一台处理器负责IOT末端控制任务，一台处理器负责海量存储访问控制。二台处理器同时做容错备份方式运行，一台故障时，另一台接管。同时处理存储访问和末端IOT控制。ECS系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘内，不仅节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理。
ECS全面支持互联网云(图2是云平台架构图)的连接能力，用户移动终端和电脑可以私有远程进行访问自己家里或办公室里ECS里的数据存取。安全及私密。
ECS系统存储支持设备外网直接访问的方法
1)供用户直接访问；
2)远程访问；
3)多余空间可以共享(区块链技术)
分布式控制：
1)既有通过手机APP对ECS边缘计算系统集中控制；
2)家居设备和传感器通过智能面板和控制开关，在断网时进行手动控制；
3)家居设备和传感器通过处理器的处理模块在外部计算机和、或移动通讯设备的云系统上进行远程控制：
①中央控制器有独立的单元功能即分布式控制方法，可以控制某一组电气设备，具有一定的算法；具体到比如灯光控制，可以通过智能面板在断网的情况下可以控制灯光，灯的运行数据在通网的情况下可以上传到边缘控制系统再进而上传到云平台。也可以边缘计算系统(通过移动终端APP)发出指令对灯进行控制；
②可以组网，通过网络侧下发指令进行控制；
③断网的情况下，本地可以发出指令进行控制；
④具有机器学习的能力，根据使用习惯以及环境变化，可以自动生成算法来进行控制。
比如用户晚上睡觉，把温度设定在22度，控制面板将会记录此时的温度设定值，并在存储模块上建立客户的时间表(使用习惯)；早上起床，把温度设定在25度，控制面板将会记录此时的温度设定值，并建立客户的时间表(使用习惯)；上班，把温度设定在20度，智能面板将会记录此时的温度设定值，并建立客户的时间表(使用习惯)；等等，智能面板通过AI算法，大概一个时间段(比如说10天时间)，就会知道用户何时睡觉，何时起床，何时上班等“信息”，并自动为用户设定好。
本发明所提供的实施例的技术方案，在物联网边缘计算系统领域中应用，在家庭和办公环境里、全面满足单台控制器提供控制及存储能力的技术和产品，满足数字家庭及数字办公需要。
对用户端存储的数据进行共享，减少服务器存储量，提高调用响应速度，提高用户体验效果
1)局域网相较于公用云(如百度云)检索、下载速度快；
2)相较于私有云存储内容而言，局域网内有更丰富的存储内容。
图2中，通过边缘计算系统ECS连接所有住宅内传感器及设备，同时每个边缘计算系统ECS对应云系统，通过云系统监控所有设备运行状态。各家庭成员通过APP客户端，连接云系统共享协同工作，分布式自由使用管理住宅系统。
新风系统的控制原理如下：
1.设备通过485数据线与边缘计算系统连接，ID为唯一信息；
2.边缘计算系统将设备信息、运行状态等数据存放在云平台；
3.远程通过移动终端APP操控，此命令会经云平台访问到边缘计算系统，通过485控制线改变设备的运行状态，并通过ECS边缘计算系统将设备运行状态上传到云平台；
本地可通过86盒进行操控，相关设备运行状态通过边缘计算系统上传到云平台；断网情况下也可执行控制命令。
本发明的ECSECS边缘计算系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘内，不仅节省云存储额外费用及传输时间，同时解决家庭或办公物联数据的安全性，由用户自己保持和管理，对用户端存储的数据进行共享，减少服务器存储量，提高调用响应速度，提高用户体验效果，具有很强的创造性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种ECS边缘计算系统，其特征在于：所述系统采用二台处理器架构，均与中央控制器分别相连，中央控制器实时监控两台处理器的工作状态并当出错时进行报警，且二台处理器各自设有存储模块，并由中央处理器来协调进行实施控制，中央控制器还设有控制面板和控制开关；
中央控制器通过有线线路与所有住宅内传感器及家居设备相连，同时通过无线或线路与设置在外部计算机和、或移动通讯设备的终端APP通过数据相连，用户通过移动终端APP、对设置在云端服务器上的云系统监控所有与ECS边缘计算系统相连的设备的运行状态；
平时二台处理器各自负责单一任务，具体是指，一台处理器负责IOT末端控制任务，对家居设备、传感器的控制开关与处理指令与请求信号；另一台处理器则负责海量存储访问控制，用户通过外部计算机和、或移动通讯设备的云系统对服务器上存储的数据进行上传和下载；
所述二台处理器同时做容错备份方式运行，处理器将传感器、设备的相关运转信息、状态，及家居设备上的个人数据，包括但不限于照片、录像数据，通过通信在存储模块和、或云端服务器上的云系统中进行存储；
当一台故障时中央控制器进行报警，则进入接管模式，由另一台接管所有工作，同时处理存储访问和末端IOT控制任务，所述系统支持设备外网直接访问的方法，采用分布式控制。
2.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，当一台故障时，则进入接管模式，由另一台接管，具体为，二台处理器的两台服务器同时分别与磁盘阵列通信，磁盘阵列中的数据又分为数个磁盘，互相镜像数据，一台服务器出现问题时，另一台服务器可以接管，继续服务，不至于出现崩溃问题。
3.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，所述外网直接访问的方法,即分布式控制方式为：
1)供用户直接访问；
2)远程访问；
3)存储模块的多余空间进行共享，即区块链技术应用。
4.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，所述系统IOT末端控制处理器的数据直接备份到本地海量存储盘即存储模块内，用于节省外部计算机和、或移动通讯设备的云存储额外费用及传输时间，以及家庭或办公物联数据的安全性。
5.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，所述设备外网直接访问的分布式控制为：
1)通过手机APP对ECS边缘计算系统集中控制；
2)带有传感器的家居设备和传感器通过中央控制器的控制面板和控制开关，在断网时进行手动控制；
3)家居设备和传感器通过中央控制器的控制面板在外部计算机和、或移动通讯设备的移动终端APP上进行远程控制。
6.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，优选的，所述系统设有网络接口与无线接口，具有互联网云连接，用户移动终端和电脑远程进行访问自己家里或办公室里ECS里的数据存取。
7.根据权利要求1所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，所述ECS边缘计算系统连接所有住宅内传感器及设备，设备为家用电器，包括但不限于新风系统、空调、电动窗帘、照明设备、热水器、冰箱、洗衣机，传感器包括但不限于门磁开关、人体感应器、温湿度计、PM2.5、甲醛、烟雾、CO、CO2监测器。
8.根据权利要求7所述的ECS边缘计算系统，其特征在于，所述的新风系统控制原理如下：
Q1.设备通过485数据线与边缘计算系统连接，ID为唯一信息；
Q2.边缘计算系统将设备信息、运行状态等数据存放在云平台；
Q3.远程通过移动终端APP操控，此命令会经云平台访问到边缘计算系统，通过485控制线改变设备的运行状态，并通过边缘计算系统将设备运行状态上传到云平台。
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