CN111988352B - 边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质 - Google Patents

边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请的边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质，所述网络系统还包括：一或多个智能网关设备、及分别与每个所述智能网关设备通信连接的一或多个服务器端及网络终端设备；令智能网关设备接收由服务器端发布的边缘计算任务；智能网关设备执行所述边缘计算任务，包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端。本申请在物联网中实现利用边缘计算的网络架构，使得网络延迟和带宽的问题可以得到有效缓解；将边缘计算引入智慧路灯系统，有效提升了智慧路灯系统运行的实时性、安全性和智能性；进一步本申请还能提供面向物联网的边缘计算任务的均衡调度，提升系统的稳定、安全性。

Description

边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质
技术领域
本申请涉及物联网技术领域，尤其涉及边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质。
背景技术
物联网(Intemet of Things，IoT)是信息产业在新时代下的最新发展，仅需在物体中嵌入一块小小的IoT芯片，其就能够将不同的事物连接起来。物联网技术被广泛应用于安防、农业、医疗和交通等领域，为人们生活提供了便捷的服务。在万物互联的时代背景下，网络终端设备产生的数据已经达到海量级别，这对时延、功耗等指标提出了更高的要求，而基于物联网平台的应用服务通常需要更短的响应时间。
云计算是现今较为流行的物联网架构实现方案，其基本思想是：在云端有一个异常强大的数据中心，负责数据处理；网络负责数据传输；而物联网各个终端负责采集数据，并通过网络交给云端；云端根据数据分析做决策，再把结果返还给终端。但随着物联网的发展，在实际执行中出现了困难。
第一个困难来源于数据传输的开销。物联网终端通常都使用无线网络与云端做数据传输，而如果终端把不加任何处理的原始数据全部传到云端，会导致带宽需求爆炸，网络基础架构没法支撑如此高的带宽需求；开销的另一部分是无线传输的功耗，如果把数据不加任何处理全部传输到云端，那么终端的无线传输模块必须支持高速无线传输，这就意味着无线模块需要很大的功耗，与物联网终端低功耗的设想不符。
第二个困难在于网络延迟。许多终端执行的任务对于延迟非常敏感，例如：无人驾驶、增强现实技术/虚拟现实技术(AR/VR)应用等。在这些应用中，由于网络传输所带来的大延迟(几十毫秒以上，有时候网络信号不好会带来数秒的延迟甚至掉线)，极有可能使任务无法被有效执行。
智慧路灯系统是一个规模非常大的城市物联网系统，面向“智慧城市”建设，能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运作核心系统的各项关键信息，对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造出更美好的城市生活。
然而，随着智慧路灯系统建设规模的不断扩大，同样面临联接海量与异构、业务实时性、数据优化、应用智能性等技术需求，而且日益迫切，然受限于上述现有云计算方式的缺点限制而难以得到较大提升。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质，解决现有技术中基于云计算的物联网系统的问题。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种边缘计算执行方法，应用于网络系统中的智能网关设备；所述网络系统还包括：分别与每个所述智能网关设备通信连接的一或多个服务器端及网络终端设备；所述方法包括：智能网关设备接收由服务器端发布的边缘计算任务；智能网关设备执行所述边缘计算任务，包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算执行方法包括：在执行每个边缘计算任务时，计算智能网关设备的任务工作时延，并根据所述任务工作时延的大小判断其工作负载状态。
于本申请的一实施例中，所述任务工作时延的计算方式为：计算服务器端所发布的预定数据量的边缘计算任务的发布传输时延、智能网关设备对边缘计算任务的执行时延、智能网关设备从智能网关设备从所连接的各网络终端设备获取数据信息的时间、以及将所获取的数据信息传输给服务器端的时间中的一种或多种，并加以综合计算所述任务工作延时。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算执行方法，包括：在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务。
于本申请的一实施例中，所述均衡调度边缘计算任务包括：将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给其它智能网关。
于本申请的一实施例中，在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务，包括：a1：计算任务工作时延；a2：在根据所计算的任务工作时延大小判断出所述工作负载状态为繁忙时，智能网关设备搜索邻近的正常工作的其它智能网关设备；a3：智能网关设备将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给搜索到的其它智能网关设备；a4：重复执行所述步骤a1～a3直至根据任务工作时延大小判断出所述工作负载状态由繁忙变化为正常。
于本申请的一实施例中，所述相关性通过智能网关所连接的网络终端设备的使用情况的第一数据与边缘计算任务的第二数据间线性相关程度的度量值来表示。
于本申请的一实施例中，获取智能网关设备处于故障状态的信息，其方式包括以下中的任意一种：方式1)根据外部设备与智能网关设备间的交互情况以得到所述任务工作时延；在所述任务工作时延大于最大工作时延时，判断所述智能网关设备为处于故障状态的故障网关；或者，方式2)通过相邻智能网关设备间的通信中断，来判断出其中处于故障状态的故障网关；方式3)：将方式1)及方式2)中的一者的判断结果作为另一者的判断结果的验证参考。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算执行方法，包括：第二智能网关设备判断与其相邻的第一智能网关设备为故障网关，并传输所述故障网关的故障信息给所述服务器端；第二智能网关设备根据故障网关在发生故障前所传输的网络终端设备地址表确定故障网关连接的各网络终端设备，并获取对故障网关所连接的各网络终端设备的控制权限；第二智能网关设备执行分配给所述故障网关的边缘计算任务；第二智能网关设备在检测到故障网关恢复正常时，释放对第一智能网关设备所连接的各网络终端设备的控制权限，并传输所述故障网关的恢复信息给所述服务器端。
于本申请的一实施例中，所述数据信息为网络终端设备的运行数据和/或采集数据的原始数据、或者处理所述原始数据获取的结果数据。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种边缘计算管理方法，应用于网络系统中的服务器端；所述网络系统还包括：与所述服务器端通信连接的一或多个智能网关设备、及与每个智能网关设备通信连接的一或多个网络终端设备；所述方法包括：服务器端向智能网关设备发布边缘计算任务，以供智能网关设备执行；其中，所述边缘计算任务的执行包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算管理方法，包括：获取智能网关设备处于故障状态的信息，其方式包括：方式1)：服务器端根据与智能网关设备间的交互情况以得到任务工作时延；在所述任务工作时延大于最大工作时延时，服务器端判断所述智能网关设备为处于故障状态的故障网关；或者，方式2)：服务器端接收第一智能网关设备传输的关于其相邻的第二智能网关设备处于故障状态的故障信息；其中，所述第二智能网关设备处于故障状态是根据第二智能网关设备与第一智能网关设备间的通信中断来判断出的。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算管理方法，包括：获取第一智能网关设备传输的关于其相邻的第二智能网关设备从故障状态恢复正常状态的信息。
于本申请的一实施例中，所述任务工作时延的计算方式为：计算服务器端所发布的预定数据量的边缘计算任务的发布传输时延、智能网关设备对边缘计算任务的执行时延、智能网关设备从智能网关设备从所连接的各网络终端设备获取数据信息的时间、以及将所获取的数据信息传输给服务器端的时间中的一种或多种，并加以综合计算所述任务工作延时。
于本申请的一实施例中，所述数据信息为网络终端设备的运行数据和/或采集数据的原始数据、或者处理所述原始数据获取的结果数据。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种边缘计算配合方法，应用于网络系统中的网络终端设备；所述网络系统还包括：与所述网络终端设备通信连接的第一智能网关设备、以及与所述第一智能网关设备通信连接的一或多个服务器端；所述方法包括：网络终端设备与执行由服务器端发布的边缘计算任务的智能网关设备通信交互，以配合所述智能网关设备完成所述边缘计算任务，包括：与第一智能网关设备交互数据，以供第一智能网关设备形成用于供传输给服务器端的数据信息。
于本申请的一实施例中，所述网络系统还包括：与处于故障状态的第一智能网关设备相邻且存在过通信连接的第二智能网关设备；所述网络终端设备还通信连接于所述第二智能网关设备，所述方法包括：向所述第二智能网关设备提供对自身的控制权限，以配合所述第二智能网关设备完成分配给第一智能网关设备的边缘计算任务。
于本申请的一实施例中，所述的边缘计算配合方法，包括：在所述第一智能网关设备从故障状态恢复正常状态时，将自身的控制权限移交给所述第一智能网关设备。
于本申请的一实施例中，所述配合智能网关设备完成所述边缘计算任务，包括：从第一智能网关设备接收工作任务并执行。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种智能网关设备，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行任一项所述的边缘计算执行方法。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种服务器端，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行任一项所述的边缘计算管理方法。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种网络终端设备，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行任一项所述的边缘计算配合方法。
于本申请的一实施例中，所述网络终端设备包括：传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中的一种或多种组合。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有第一计算机程序指令、第二计算机程序指令、及第三计算机程序指令中的任意一种或多种；其中，所述第一计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行执行任一项所述的边缘计算执行方法；所述第二计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行所述边缘计算管理方法；所述第三计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行所述边缘计算配合方法。
为实现上述目标及其他相关目标，本申请提供一种网络系统，包括：一或多个所述的服务器端；一或多个所述的智能网关设备，与一或多个所述服务器端通信连接；一或多个网络终端设备，与一或多个所述智能网关设备通信连接。
于本申请的一实施例中，所述智能网关设备有多个，各所述智能网关设备间通信连接。
于本申请的一实施例中，所述网络终端设备包括：传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中的一种或多种组合；一或多个所述网络终端设备设置于一或多个智慧路灯。
如上所述，本申请的边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质，所述网络系统还包括：一或多个智能网关设备、及分别与每个所述智能网关设备通信连接的一或多个服务器端及网络终端设备；令智能网关设备接收由服务器端发布的边缘计算任务；智能网关设备执行所述边缘计算任务，包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端。本申请在物联网中实现利用边缘计算的网络架构，使得网络延迟和带宽的问题可以得到有效缓解；将边缘计算引入智慧路灯系统，由智慧路灯搭载的网络终端设备进行边缘计算，有效提升了智慧路灯系统运行的实时性、安全性和智能性；本申请针对智能网络终端设备故障状态，提供面向物联网的边缘计算任务的均衡调度，使物联网具有自愈调度功能，提升系统的稳定、安全性。
附图说明
图1展示为本申请实施例中的网络系统的结构示意图。
图2展示为本申请实施例中的智慧路灯的结构示意图。
图3展示为本申请实施例中的网络系统中完成边缘计算任务的流程示意图。
图4展示为本申请实施例中智能网关设备与网络终端设备间交互数据实现数据采集的流程示意图。
图5展示为本申请实施例中智能网关设备与网络终端设备间交互数据实现根据边缘计算任务对网络终端设备进行指令控制的流程示意图。
图6展示为本申请实施例中的智能网关设备的工作负载状态切换示意图。
图7展示为本申请实施例中的智能网关设备间进行边缘计算任务负载均衡的流程示意图。
图8展示为本申请实施例中的第二智能网关设备替代邻近的出现故障的第一智能网关设备执行边缘计算任务的流程示意图。
图9展示为本申请实施例中的计算机装置的电路结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的部件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某部件与另一部件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
当说某部件在另一部件“之上”时，这可以是直接在另一部件之上，但也可以在其之间伴随着其它部件。当对照地说某部件“直接”在另一部件“之上”时，其之间不伴随其它部件。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等描述。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一部件相对于另一部件的关系而使用。这种术语是指，不仅是在附图中所指的意义，还包括使用中的装置的其它意义或作业。例如，如果翻转附图中的装置，曾说明为在其它部件“下”的某部件则说明为在其它部件“上”。因此，所谓“下”的示例性术语，全部包括上与下方。装置可以旋转90°或其它角度，代表相对空间的术语也据此来解释。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
大范围部署的物联网系统，如智慧路灯系统，主要采用集群分布式组网架构，即其以灯杆照明系统为单体，组建适应于自然物感功能的有限面积“点”状的自组内网；基于灯杆照明单体自组内网子节点，形成适应于物理流量“线(道路)”状的一主多从子网；以若干个一主多从子网系统为基础，构建灵活扩展的集群分布式组网架构。智慧路灯系统更为智慧城市大数据分析挖掘等的联合运作技术突破创造了扎实的基础条件。
然而，随着智慧路灯系统建设规模的不断扩大，同样面临联接海量与异构、业务实时性、数据优化、应用智能性、安全与隐私保护等技术需求，而且日益强烈。
本申请的发明思想在于将边缘计算引入智慧路灯系统的集群分布式组网架构，由云端之下更贴近智慧路灯的网络终端设备进行边缘计算，以有效提升智慧路灯系统运行的实时性、安全性和智能性。
现有应用的边缘计算体系结构主要是从计算、存储、网络、软件等资源调度的角度出发，侧重于设施优化配置解决方案，面向算法改进、计算能力优化、数据重新布局。这是因为边缘计算对应的网络终端设备有众多应用场景和应用模式。
对应有具体应用的物联网系统如智慧路灯系统的边缘计算体系架构，除了需要研究通用边缘计算体系结构，以应对各种复杂的应用场景和应用模式外，还需要考虑智慧路灯系统的实际应用场景，进行面向实际应用场景的边缘计算算法设计。
如图1所示，展示本申请实施例中网络系统的结构示意图。
在本实施例的网络系统中，提供一或多个服务器端101、一或多个智能网关设备102、及一或多个网络终端设备103。
其中，所述服务器端101与各智能网关设备102通信连接，而所述智能网关设备102与各网络终端设备103通信连接。
在一或多个实施例中，所述服务器端101可以是应用在传统的中心化网络架构的网络系统中的服务器/服务器组实现，也可以应用在去中心化网络架构(分布式)的网络系统中的多个具有数据处理能力的网络终端设备协同实现。
所述服务器端101和智能网关设备102间通过有线或无线的通信网络连接。在一或多个实施例中，所述通信网络为诸如局域网(例如内联网)、广域网(例如因特网)、蜂窝网络或其某些组合，并且能够包括任何数目的有线或无线链接。通常，该通信网络可以使用各种各样的通信协议(例如TCP/IP、HTTP、SMTP、FTP)、编码或格式(例如HTML、XML)、和/或保护方案(例如VPN、安全HTTP、SSL)。
所述智能网关设备102即交换机或路由器等，用于实现服务器端101一侧的网络到网络终端设备103一侧的网络之间的网间连接。可以理解的是，由于智能网关设备102需要作为执行边缘计算任务的主要处理者，其可以在硬件配置上相较于现有交换机或路由器来讲略高，例如处理器的运行频率可以较高，核心数量可以较多，存储器(如运行内存RAM)的容量可以较大等。
在智能网关设备102有多个的情况下，相互之间也可以通信连接。
所述网络终端设备103，可以是实现各种功能的电子设备。
在一或多个实施例中，所述网络终端设备103包括：传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中的一种或多种组合。
可选的，所述传感器装置包括：风速传感器、风向传感器、温度传感器、亮度传感器、湿度传感器、风力传感器、空气质量传感器、及噪声传感器等中的任意一种或多种。
可选的，所述图像采集装置包括：相机、摄像机、及红外热像仪等中的任意一种或多种。
可选的，所述照明装置包括：LED、冷阴极荧光、及卤素等光源等中任意一种或多种光源部件。
可选的，所述显示装置包括：LED、LCD、及OLED等中任意一种或多种显示器。
可以理解的是，在一些实施例中，所述传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中可以集成有线或无线通信电路，从而能与外部通信连接；或者，在其它的一些实施例中，所述传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置等可以分别连接各自独用或共用的有线或无线通信电路，从而能与外部通信连接。
可选的，所述有线通信电路包括：串行接口电路(如支持USB、RS485、RS232等协议的信号收发电路，优选采用尽量高速的串口进行通信)、光猫、CAN接口卡、有线以太网卡、及电力载波通信线路等中的一种或多种；所述无线通信电路包括：支持3G/4G/5G、WIFI、ZigBee、Lora、及NB-IOT等通信协议的无线收发电路中的一种或多种。
需说明的是，多个所述网络终端设备103可以集成在同一载体上，例如智慧路灯。
就智慧路灯而言，所述传感器装置、图像采集装置、照明装置及显示装置都可以集成在智慧路灯上。当然，上述举例的各种功能装置只是选择一些较为典型常用的部件，在其它实施例中，也可以根据需求对网络终端设备103的数量及类型进行增删，例如智慧路灯上还可以设置充电桩等，并非以上述举例为限。
举例来说，如图2所示，展示实施例中多个智慧路灯的结构示意图。
在本实施例中，如图中所示，最左侧的路灯1配置有照明装置201、图像采集装置202(例如摄像头)、显示装置203和无线通信电路(内置而未图示)；中间的路灯2配置有照明装置204、充电桩205、传感器装置206、和无线通信电路；中间的路灯3配置有照明装置207、传感器装置208、和无线通信电路；右侧的路灯N配置有照明装置209、传感器装置210、和无线通信电路；需说明的是，图中通过无线电磁波的图案而示意智慧路灯中装载有无线通信电路。
由此可见，每个智慧路灯上均可根据需要配置各种类型及组合的网络终端设备；可以理解的是，如果智慧路灯换成其它载体设备，则所述照明装置就并非必要的了。
在图1的实施例中，所述服务器端101管控网络系统全局的边缘计算；所述服务器端101中所搭载的用于管控网络系统全局的边缘计算的软件端，可以称为智慧控制平台；所述服务器端101通过发布边缘计算任务的方式，将其所负担的针对某些网络终端设备103的数据处理任务交付给与该些网络终端设备103相连的智能网关设备102，从而由所述智能网关设备102来执行并完成与相应网络终端设备103相关的边缘计算任务。
以图1所展示架构为例，以下提供多个基于图1实施例的网络系统的方法流程实施例。
如图3所示，展示本申请实施例中边缘计算实现的流程示意图。所述流程包括：
步骤S301：所述智能网关设备接收服务器端发布的边缘计算任务。
步骤S302：所述智能网关设备执行所述边缘计算任务。
其中，智能网关设备执行边缘计算任务的过程中，需要与网络终端设备间交互数据。
在一实施例中，如图4所示，所述智能网关设备与网络终端设备间的交互数据的目的之一可以是数据的采集过程并进而传输给服务器端；流程包括：
步骤S401：智能网关设备从网络终端设备获取数据信息；
具体的，所述智能网关设备可以与传感器装置、图像采集装置交换数据，以获取传感数据、图像数据等；以智慧路灯来举例，所述传感数据可以是道路所在位置温度、湿度、风力、及风向数据等中的一或多种，所述图像数据可以是路况图像数据。
可选的，所述数据信息可以是传感器装置、图像采集装置采集的原始数据；或者优选的，所述数据信息可以是智能网关设备根据原始数据进行提取得到的处理结果，例如根据路况图像数据判断道路车流、拥堵情况，根据湿度数据判断地面湿滑情况等。
步骤S402：智能网关设备将所获取的数据信息传输给服务器端。
在一或多个实施例中，服务器端可以对所述数据信息进行存储；进而可以进行数据分析、或者现场调度等工作。
例如，根据图像得到某条道路出现事故的数据信息，服务器端就能直接进行执法人员的相应通知调度工作，而不必如现有技术般要对服务器端收集的数据先进行机器或人工分析，从而有效提升事务处理效率。
此外，可选的，所述智能网关设备和网络终端设备交互数据，还可以实现根据边缘计算任务对网络终端设备进行指令控制。例如图5所示，该对网络终端设备的控制过程包括：
步骤S501：所述智能网关设备可以根据边缘计算任务生成用于发布给网络终端设备的任务。
可选的，所述生成方式可以是根据边缘计算任务所需结果而产生任务，也可以是将边缘计算任务进行分解而产生任务。
步骤S502：智能网关设备将所生成的任务发送给网络终端设备执行。
举例来说，所述任务可以是控制图像采集装置进行转向至预定角度进行图像采集；再比如，控制照明装置点亮、熄灭、亮度调节、或色温调节等；再比如，令传感器装置唤醒或休眠等。
评价整个网络系统的性能参数主要包括：网络流量、延迟、响应速度等。在一或多个实施例中，在执行边缘计算任务过程中，可以通过执行边缘计算任务的工作时延来表征智能网关设备的工作负载和工作状态。
可以来计算智能网关设备执行一边缘计算任务所需要的任务工作时延，所述任务工作时延的计算方式为：计算服务器端所发布的预定数据量的边缘计算任务的发布传输时延、智能网关设备对边缘计算任务的执行时延、智能网关设备从智能网关设备从所连接的各网络终端设备获取数据信息的时间、以及将所获取的数据信息传输给服务器端的时间中的一种或多种，并加以综合计算所述任务工作延时。
具体来讲，所述任务工作时延中的各部分时间可以通过已知的要传输的数据量和设备间的传输速率来估算得到。
假设智能网关设备Si与智慧控制平台传输速率为ui、，智慧控制平台传输任务的数据量为Di，智慧控制平台的发布任务传输时延为：
Figure GDA0002171521790000111
设智能网关设备Si接收任务后处理任务速率为pi，则处理所分配任务的时间：
Figure GDA0002171521790000112
假设智能网关设备Si及其连接的第j个网络终端设备间传输速率为nij，设智能网关设备下发边缘计算任务给网络终端设备的数据量为dij、及网络终端设备对应完成该任务而反馈给智能网关设备的数据的数据量为Dij；
则智能网关设备下发边缘计算任务给第j个网络终端设备所需时间为：
Figure GDA0002171521790000113
且智能网关设备从第j个网络终端设备接收数据所需时间为：
Figure GDA0002171521790000114
所以，智能网关设备Si连接完成一次智慧控制平台发下的数据量为Di的边缘计算任务的总的任务工作时延为：
Figure GDA0002171521790000115
综合上述，Tdelay表征的是智能网关设备完成一次智慧控制平台下发的任务所需的任务工作时延，主要流程为：服务器端下发边缘计算任务(对应Tui)→智能网关设备处理边缘计算任务(对应Tpi)→智能网关设备下发任务给各个网络终端设备(对应Tnij)→网络终端设备处理任务完后上传对应数据(对应Tnij)→智能网关设备将收到的来自各个网络终端设备的数据上传(假设不进行数据处理而上传原始数据，则对应
Figure GDA0002171521790000121
若还要进行原始数据处理得到处理结果再上传，则再加上数据处理所需时间)。
由于智能网关设备和各个网络终端设备间的数据传输是并行执行的，因此，通过max(TnijTX)+max(TnijRX)即可表示各个网络终端设备和智能网关设备之间因任务发布及反馈而来、回交互所需的总时间。
根据上述可知，所述Tdelay表征了智能网关设备的工作负载状态，因此，可以根据Tdelay的大小来划分智能网关设备的不同工作状态。
例如：
Figure GDA0002171521790000122
其中，Tnormal为最大正常工作时延，Toverwork为最大工作时延，相应的状态转移图如图6所示，即根据不同工作延迟大小对应的不同工作负载状态：正常、繁忙及故障状态之间的转换。
根据此状态转移图，可进行各智能网关设备间执行边缘计算任务的均衡分配和调度的边缘计算算法设计。例如，实现在所判断的一智能网关设备工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务。
如图7所示，展示本申请实施例中进行边缘计算任务负载调度的流程示意图。
该流程具体包括：
步骤S701：计算任务工作时延。
在一或多个实施例中，任务工作时延可以根据之前Tdelay的计算公式获得，
步骤S702：在根据所计算的任务工作时延大小判断出所述工作负载状态为繁忙时，智能网关设备搜索邻近的正常工作的其它智能网关设备。
步骤S703：智能网关设备将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给搜索到的其它智能网关设备。
在一或多个实施例中，所述相关性通过智能网关所连接的网络终端设备的使用情况的第一数据与边缘计算任务的第二数据间线性相关程度的度量值来表示。
边缘计算任务与智能网关设备的相关性计算公式如下式所示：
Figure GDA0002171521790000131
其中：G为智能网关设备所连接传感器装置等网络终端设备的使用情况，M表示边缘计算任务的数据量所对应的变量；corr表示计算G，M之间相关性的函数；cov可以是G、M之间的协方差；σG、σM为G和M的方差。
该公式用来计算边缘计算任务在智能网关设备G执行的必要性。
若相关性低，则表明大部分边缘任务可以由其他智能网关设备承接；反之，则表明此部分边缘计算任务更需要由本地智能网关设备执行。
据此，本地智能网关设备就可以尝试将其所接收到的相关性低的任务传输至其它智能网关执行。
可以理解的是，往往一次边缘计算任务的调度还不能实现负载平衡，则可选的，如图中虚线所示，还可以通过循环执行所述步骤S701～S703直至根据任务工作时延大小判断出所述工作负载状态由繁忙变化为正常。
在实际物联网系统的应用场景中，会出现断网、设施损坏等突发情况，为了应对网络终端设备(如智能网关设备)故障情形，还可以实现网络终端设备的自愈算法。
在上述实施例中，提到通过任务工作时延超过最大工作时延来判定智能网关设备处于故障状态；此外可选的，还可以通过邻近的智能网关设备之间的通信是否中断来相互诊断对方是否故障。
在一或多个实施例中，所述邻近指的是在网络系统中与一第一智能网关设备间最少跳数连接的各个第二智能网关设备。
如图8所示，展示本申请实施例中智能网关设备出现故障时的自愈算法的流程示意图。
所述自愈算法的流程，包括：
步骤S801：第二智能网关设备判断第一智能网关设备为故障网关。
在一实施例中，所述故障网关的判断可以是由服务器端通过检测第一智能网关设备执行所分配的边缘计算任务的任务工作时延超过最大工作时间来判断出的；也可以是由与第一智能网关设备邻近的第二智能网关来判断出的。
具体的，所述第二智能网关设备可以根据与第一智能网关设备间的通信中断满足某些条件，例如时间条件(如超出时间阈值)、信号收发条件(例如超时不回复信号)等，从而确定第一智能网关设备为故障网关。
同时，第二智能网关设备也可以根据自身与服务器端或其它智能网关设备间的通信情况来验证自身是否工作正常。
为了让服务器端知晓该第一智能网关设备出现故障，第二智能网关设备可以传输所述故障网关的故障信息给所述服务器端；当然，服务器端也可以通过任务工作时延超时来自行判断出第一智能网关设备为故障网关；更优选的，服务器端可以根据自行判断的结果和第二智能网关设备传输的故障结果进行相互验证，如果第一智能网关出现故障而无法与外部通信(例如断电或电路损坏等)，则服务器端的自行判断结合和第二智能网关设备传输的故障结果应当是一致的。
步骤S802：第二智能网关设备根据故障网关在发生故障前所传输的网络终端设备地址表确定故障网关连接的各网络终端设备，并获取对故障网关所连接的各网络终端设备的控制权限。
在一或多个实施例中，各智能网关设备会维护所连接的网络终端设备的网络终端设备地址表，且会相互传输以相互告知各自所连接的网络终端设备；则相应的，每个智能网关设备可以至少存储有其邻近的每个其它智能网关设备的网络终端设备地址表。
举例来说，智能网关设备A，其自身维护有网络终端设备地址表a，与其邻近的有智能网关设备B、C、D，则智能网关设备A还可存有并更新B的网络终端设备地址表b、C的网络终端设备地址表c、及D的网络终端设备地址表d；可以理解的是，B、C及D也可以存储自身以外的其它3个智能网关设备的地址表。
因此，当第一智能网关设备出现故障时，第二智能网关设备可以根据第一智能网关设备故障前最近的网络终端设备地址表中的各网络地址(如IP地址)来访问第一智能网关设备所连接的各个网络终端设备；当然，第二网关设备需要与该些网络终端设备之间有通信路径。
通过对该些网络终端设备的控制权限，第二智能网关设备就可以暂时替代第一智能网关设备的角色。
步骤S803：第二智能网关设备执行分配给所述故障网关的边缘计算任务。
在一或多个实施例中，服务器端接收到了传输第一智能网关即第二智能网关替代第一智能网关执行原分配给第一智能网关的边缘计算任务；优选的，第二智能网关设备在此阶段内的负担会更大，因此，结合图7实施例中负载均衡调度的算法，第二智能网关设备也可以将相关性低的边缘计算任务外发给其它智能网关设备处理。
在一或多个实施例中，之后，如果第一智能网关设备恢复正常工作状态，第二智能网关设备可以通过与第一智能网关设备重连来检测到其恢复正常，则第二智能网关可以释放对第一智能网关设备所连接的各网络终端设备的控制权限，而由第一智能网关设备重新接管。
举例来说明其过程，在一些实施例中，第一智能网关设备在恢复正常工作时，可以通知第二智能网关设备释放控制权限，进而再与相连的各网络终端设备交互来重新获得控制权限。
其中，为安全起见，第一智能网关设备、第二智能网关设备及网络终端设备间的通信可以采用加密通信的方式，网络终端设备自身、或求助于服务器端或其它智能网关设备来对要求控制权限的智能网关设备进行身份合法性的验证，验证合法网络终端设备才可以交付所述控制权限。
优选的，在第二智能网关设备进行控制权限的请求前或请求时，还可以进一步验证其是否符合邻近于第一智能网关设备、且工作负载状态适合承担边缘计算任务的交付(例如正常工作状态)等条件，从而就可以省去交付后再进行负载均衡调度的多余工作；这个验证工作可以由服务器端来完成，也可以由其它智能网关设备来完成。
可选的，在检测到第一智能网关设备恢复正常时，第二智能网关设备还可以传输所述故障网关的恢复信息来告知所述服务器端。
所述服务器端可以收集各个智能网关设备传输的数据，从而能实现包括：网络拓扑情况、对网络终端设备所在环境的事件情况、网络终端设备的运行情况、智能网关设备的工作状态、及边缘计算任务完成情况等中的部分或全部进行了解，而由于服务器端不需要处理所发布的边缘计算任务在每个网络终端设备的情况，从而减轻了负担，提升其运作效率。
如图9所示，展示本申请实施例中处理装置900的结构示意图。
所述处理装置900可以作为前述图1～图8实施例中的智能网关设备、服务器端及网络终端设备的数据处理部件，用于实现前述图2～图8方法实施例所描述实现的设备功能。
具体的，所述处理装置900包括：一或多个通信器901、存储器902、及处理器903；
所述一或多个通信器901，用于与网络系统中的其它设备通信连接；
所述一或多个存储器902，用于存储计算机程序指令；
所述一或多个处理器903，用于运行所述计算机程序指令，以执行前述图2～图8方法实施例中智能网关设备、服务器端、及网络终端设备所实现的与边缘计算任务完成相关的各种数据处理功能。
在一些实施例中，所述一或多个通信器通信器901包括一种或多种有线或无线通信电路。其中，所述有线通信电路包括：串行接口电路(如支持USB、RS495、RS232等协议的信号收发电路，优选采用尽量高速的串口进行通信)、光猫、CAN接口卡、有线以太网卡、及电力载波通信电路等中的一种或多种；所述无线通信电路包括：支持3G/4G/5G、WIFI、ZigBee、Lora、及NB-IOT等通信协议的无线收发电路中的一种或多种。
所述存储器902，包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。
所述处理器803可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
需说明的是，前述图2～图8的方法实施例中所实现的智能网关设备、服务器端、及网络终端设备的各种数据处理功能可以分别通过运行计算机程序指令实现，智能网关设备、服务器端、及网络终端设备所分别涉及的计算机程序指令均可以装载在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可包括但不限于：软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。所述计算机非易失性可读存储介质可以是未接入计算机设备的产品，也可以是已接入计算机设备使用的部件。
在具体实现上，所述计算机程序指令为执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、指令、对象、组件、数据结构等等。
综上所述，本申请的边缘计算执行、管理、配合方法、设备、系统及存储介质，所述网络系统还包括：一或多个智能网关设备、及分别与每个所述智能网关设备通信连接的一或多个服务器端及网络终端设备；令智能网关设备接收由服务器端发布的边缘计算任务；智能网关设备执行所述边缘计算任务，包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端。本申请在物联网中实现利用边缘计算的网络架构，使得网络延迟和带宽的问题可以得到有效缓解；且由于“边缘计算”带宽需求小、网络延迟低等特点，能有效改善智慧路灯系统的性能，进一步本申请还能提供面向物联网的边缘计算任务的均衡调度，提升系统的稳定、安全性。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (22)

1.一种边缘计算执行方法，其特征在于，应用于网络系统中的智能网关设备；所述网络系统还包括：分别与每个所述智能网关设备通信连接的一或多个服务器端及网络终端设备；所述方法包括：
智能网关设备接收由服务器端发布的边缘计算任务；
智能网关设备执行所述边缘计算任务，包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端；在执行每个边缘计算任务时，计算智能网关设备的任务工作时延，并根据所述任务工作时延的大小判断其工作负载状态；在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务；所述均衡调度边缘计算任务包括：将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给其它智能网关，所述边缘计算任务与智能网关设备的相关性计算公式如下式所示：
Figure FDA0004239561070000011
其中：G为智能网关设备所连接网络终端设备的使用情况，M表示边缘计算任务的数据量所对应的变量；corr表示计算G，M之间相关性的函数；cov是G、M之间的协方差；σG、σM为G和M的方差；该公式用来计算边缘计算任务在智能网关设备执行的必要性；
所述在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务，包括：
a1：计算任务工作时延；
a2：在根据所计算的任务工作时延大小判断出所述工作负载状态为繁忙时，智能网关设备搜索邻近的正常工作的其它智能网关设备；
a3：智能网关设备将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给搜索到的其它智能网关设备；
a4：重复执行所述步骤a1～a3直至根据任务工作时延大小判断出所述工作负载状态由繁忙变化为正常。
2.根据权利要求1所述的边缘计算执行方法，其特征在于，所述任务工作时延的计算方式为：计算服务器端所发布的预定数据量的边缘计算任务的发布传输时延、智能网关设备对边缘计算任务的执行时延、智能网关设备从智能网关设备从所连接的各网络终端设备获取数据信息的时间、以及将所获取的数据信息传输给服务器端的时间中的一种或多种，并加以综合计算所述任务工作延时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，1)根据外部设备与智能网关设备间的交互情况以得到所述任务工作时延；在所述任务工作时延大于最大工作时延时，判断所述智能网关设备为处于故障状态的故障网关；或者，2)通过相邻智能网关设备间的通信中断，来判断出其中处于故障状态的故障网关。
4.根据权利要求3所述的边缘计算执行方法，其特征在于，包括：
第二智能网关设备判断与其相邻的第一智能网关设备为故障网关，并传输所述故障网关的故障信息给所述服务器端；
第二智能网关设备根据故障网关在发生故障前所传输的网络终端设备地址表确定故障网关连接的各网络终端设备，并获取对故障网关所连接的各网络终端设备的控制权限；
第二智能网关设备执行分配给所述故障网关的边缘计算任务；
第二智能网关设备在检测到故障网关恢复正常时，释放对第一智能网关设备所连接的各网络终端设备的控制权限，并传输所述故障网关的恢复信息给所述服务器端。
5.根据权利要求1所述的边缘计算执行方法，其特征在于，所述数据信息为网络终端设备的运行数据和/或采集数据的原始数据、或者处理所述原始数据获取的结果数据。
6.一种边缘计算管理方法，其特征在于，应用于网络系统中的服务器端；所述网络系统还包括：与所述服务器端通信连接的一或多个智能网关设备、及与每个智能网关设备通信连接的一或多个网络终端设备；所述方法包括：
服务器端向智能网关设备发布边缘计算任务，以供智能网关设备执行；其中，所述边缘计算任务的执行包括：与网络终端设备交互数据，并将获取自网络终端设备的数据信息传输给服务器端；
在执行每个边缘计算任务时，智能网关设备计算任务工作时延，并根据所述任务工作时延的大小判断其工作负载状态；在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务；所述均衡调度边缘计算任务包括：将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给其它智能网关，所述边缘计算任务与智能网关设备的相关性计算公式如下式所示：
Figure FDA0004239561070000021
其中：G为智能网关设备所连接网络终端设备的使用情况，M表示边缘计算任务的数据量所对应的变量；corr表示计算G，M之间相关性的函数；cov是G、M之间的协方差；σG、σM为G和M的方差；该公式用来计算边缘计算任务在智能网关设备执行的必要性；
所述在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务，包括：
a1：计算任务工作时延；
a2：在根据所计算的任务工作时延大小判断出所述工作负载状态为繁忙时，智能网关设备搜索邻近的正常工作的其它智能网关设备；
a3：智能网关设备将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给搜索到的其它智能网关设备；
a4：重复执行所述步骤a1～a3直至根据任务工作时延大小判断出所述工作负载状态由繁忙变化为正常。
7.根据权利要求6所述的边缘计算管理方法，其特征在于，包括：获取智能网关设备处于故障状态的信息，其方式包括以下中的任意一种：
方式1)：
服务器端根据与智能网关设备间的交互情况以得到任务工作时延；
在所述任务工作时延大于最大工作时延时，服务器端判断所述智能网关设备为处于故障状态的故障网关；或者，
方式2)：
服务器端接收第一智能网关设备传输的关于其相邻的第二智能网关设备处于故障状态的故障信息；其中，所述第二智能网关设备处于故障状态是根据第二智能网关设备与第一智能网关设备间的通信中断来判断出的；
方式3)：将方式1)及方式2)中的一者的判断结果作为另一者的判断结果的验证参考。
8.根据权利要求7所述的边缘计算管理方法，其特征在于，包括：获取第一智能网关设备传输的关于其相邻的第二智能网关设备从故障状态恢复正常状态的信息。
9.根据权利要求7所述的边缘计算管理方法，其特征在于，所述任务工作时延的计算方式为：计算服务器端所发布的预定数据量的边缘计算任务的发布传输时延、智能网关设备对边缘计算任务的执行时延、智能网关设备从智能网关设备从所连接的各网络终端设备获取数据信息的时间、以及将所获取的数据信息传输给服务器端的时间中的一种或多种，并加以综合计算所述任务工作延时。
10.根据权利要求6所述的边缘计算管理方法，其特征在于，所述数据信息为网络终端设备的运行数据和/或采集数据的原始数据、或者处理所述原始数据获取的结果数据。
11.一种边缘计算配合方法，其特征在于，应用于网络系统中的网络终端设备；所述网络系统还包括：与所述网络终端设备通信连接的第一智能网关设备、以及与所述第一智能网关设备通信连接的一或多个服务器端；所述方法包括：
网络终端设备与执行由服务器端发布的边缘计算任务的智能网关设备通信交互，以配合所述智能网关设备完成所述边缘计算任务，包括：与第一智能网关设备交互数据，以供第一智能网关设备形成用于供传输给服务器端的数据信息；在执行每个边缘计算任务时，智能网关设备计算任务工作时延，并根据所述任务工作时延的大小判断其工作负载状态；在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务；所述均衡调度边缘计算任务包括：将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给其它智能网关，所述边缘计算任务与智能网关设备的相关性计算公式如下式所示：
Figure FDA0004239561070000041
其中：G为智能网关设备所连接网络终端设备的使用情况，M表示边缘计算任务的数据量所对应的变量；corr表示计算G，M之间相关性的函数；cov是G、M之间的协方差；σG、σM为G和M的方差；该公式用来计算边缘计算任务在智能网关设备执行的必要性；
所述在所判断的工作负载状态为繁忙状态时，选择与所述网络系统中的其它智能网关间通信交互，以均衡调度边缘计算任务，包括：
a1：计算任务工作时延；
a2：在根据所计算的任务工作时延大小判断出所述工作负载状态为繁忙时，智能网关设备搜索邻近的正常工作的其它智能网关设备；
a3：智能网关设备将与自身相关性低的边缘计算任务卸载并分配给搜索到的其它智能网关设备；
a4：重复执行所述步骤a1～a3直至根据任务工作时延大小判断出所述工作负载状态由繁忙变化为正常。
12.根据权利要求11所述的边缘计算配合方法，其特征在于，所述网络系统还包括：与处于故障状态的第一智能网关设备相邻且存在过通信连接的第二智能网关设备；所述网络终端设备还通信连接于所述第二智能网关设备，所述方法包括：
向所述第二智能网关设备提供对自身的控制权限，以配合所述第二智能网关设备完成分配给第一智能网关设备的边缘计算任务。
13.根据权利要求12所述的边缘计算配合方法，其特征在于，包括：在所述第一智能网关设备从故障状态恢复正常状态时，将自身的控制权限移交给所述第一智能网关设备。
14.根据权利要求11所述的边缘计算配合方法，其特征在于，所述配合智能网关设备完成所述边缘计算任务，包括：从第一智能网关设备接收工作任务并执行。
15.一种智能网关设备，其特征在于，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；
所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；
所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；
所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。
16.一种服务器端，其特征在于，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；
所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；
所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；
所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行如权利要求6至10中任一项所述的方法。
17.一种网络终端设备，其特征在于，包括：一或多个通信器、存储器、及处理器；
所述一或多个通信器，用于与网络系统中的其它设备通信连接；
所述一或多个存储器，用于存储计算机程序指令；
所述一或多个处理器，用于运行所述计算机程序指令，以执行如权利要求11至14中任一项所述的方法。
18.根据权利要求17所述的网络终端设备，其特征在于，所述网络终端设备包括：传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中的一种或多种组合。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有第一计算机程序指令、第二计算机程序指令、及第三计算机程序指令中的任意一种或多种；其中，所述第一计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行如权利要求1至5中任一项所述的方法；所述第二计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行如权利要求6至10中任一项所述的方法；所述第三计算机程序指令被一或多个处理器运行时执行如权利要求11至14中任一项所述的方法。
20.一种网络系统，其特征在于，包括：
一或多个如权利要求16所述的服务器端；
一或多个如权利要求15所述的智能网关设备，与一或多个所述服务器端通信连接；
一或多个如权利要求17或18所述的网络终端设备，与一或多个所述智能网关设备通信连接。
21.根据权利要求20所述的网络系统，其特征在于，所述智能网关设备有多个，各所述智能网关设备间通信连接。
22.根据权利要求20所述的网络系统，其特征在于，所述网络终端设备包括：传感器装置、图像采集装置、照明装置、显示装置、及充电桩装置中的一种或多种组合；一或多个所述网络终端设备设置于一或多个智慧路灯。
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