CN112073531A - 一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法 - Google Patents
一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。所述物联网网络包括服务器、边缘节点、检测节点和用户节点，检测节点包括传感节点，用户节点包括智能手机；所述网络只包含一个服务器，边缘节点分为检测边缘节点和用户边缘节点；所述服务器配置两个接口，一个接口与检测边缘节点相连，另一个接口与用户边缘节点相连；用户边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、用户边缘节点或者用户节点。本发明利用边缘计算来提供物联网性能从而实现实时监测，降低数据监测的延迟和代价，有效提高网络服务性能，本发明可应用于环境监测、道路路况监测、医疗监测等领域，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。
背景技术
物联网具有结构紧凑、易于布置、易于维护、价格便宜、测量精度高等优点，非常适合环境监测。近年来，国内外研究人员对基于边缘计算的物联网智能医疗监测系统进行了相关研究，并取得了一定的研究成果。但是目前基于边缘计算的物联网智能医疗监测系统具有一点过的局限性，例如采用广播方式实现数据监测，因此代价较大。因此，如何降低基于边缘计算的物联网智能医疗监测系统延迟成为近年来研究的热点问题。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。本发明利用边缘计算来提供物联网性能从而实现实时监测，降低数据监测的延迟和代价，有效提高网络服务性能。
技术方案：本发明公开了一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，所述物联网网络包括服务器、边缘节点、检测节点和用户节点，检测节点包括传感节点，用户节点包括智能手机；所述网络只包含一个服务器，边缘节点分为检测边缘节点和用户边缘节点；
所述服务器配置两个接口，一个接口与检测边缘节点相连，另一个接口与用户边缘节点相连；
用户边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、用户边缘节点或者用户节点；
检测边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、检测边缘节点或者检测节点；
检测节点配置一个接口，连接检测边缘节点；用户节点配置一个接口，连接用户边缘节点；
所有的用户边缘节点构成用户网络，所有的检测边缘节点构成检测网络；
每个用户边缘节点配置一个边缘ID，该边缘ID可以是该用户边缘节点的MAC地址；
每个用户节点配置一个节点ID，该节点ID可以是该用户节点的MAC地址；
一个用户边缘节点或者用户节点由一个地址唯一标识，一个地址包含边缘ID和节点ID；
一个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为x的接口记为接口x；
一个消息由消息ID唯一标识；
一个边缘节点维护一个服务器表，服务器表只包含一个服务器表项，一个服务器表项包含接口ID和生命周期；
服务消息包含消息ID；
服务器SV1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：服务器SV1从每个接口发送一个服务消息，该服务消息的消息ID为1；
步骤103：如果边缘节点从接口x1接收到服务消息，则执行步骤104，否则执行步骤106；
步骤104：从接口x1接收到服务消息的边缘节点查看服务器表，如果存在一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1且生命周期大于阈值TH0，阈值TH0取值范围为最大生命周期的95％-99％，则执行步骤106，否则执行步骤105；
步骤105：从接口x1接收到服务消息的边缘节点清空服务器表，创建一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1，生命周期等于最大值，从接口x1接收到服务消息的边缘节点从除了接口x1以外的每个接口发送该服务器消息，执行步骤103；
步骤106：结束。
服务器通过上述过程发送服务器消息以便在边缘节点上建立自己的服务器表项，这样边缘节点可以通过接口ID将消息正确地转发到服务器，并建立到达服务器的最优路由路径，由于上述过程通过生命周期确保路由路径的有效性，从而确保了数据通信地正确性，提高数据通信成功率。
本发明所述方法中，
一种类型的数据由名称标识；
一个边缘节点或者服务器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称和数据；
创建消息包含消息ID，名称和数据；
在检测节点D1能够定期产生数据DA1，数据DA1由名称NA1标识，检测节点D1与检测边缘节点DF1相连的条件下，检测节点D1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：检测节点D1发送一个创建消息，该创建消息的消息ID为2，名称为NA1，数据为DA1；
步骤203：检测边缘节点DF1接收到创建消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤204，否则执行步骤206；
步骤204：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤205，否则执行步骤214；
步骤205：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤207；
步骤206：接收到创建消息的检测边缘节点DF1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤207：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息；
步骤208：如果服务器SV1接收到该创建消息，则执行步骤210，否则执行步骤209；
步骤209：接收到创建消息的检测边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息，执行步骤208；
步骤210：接收到该创建消息的服务器SV1看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤211，否则执行步骤213；
步骤211：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤212，否则执行步骤214；
步骤212：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤214；
步骤213：接收到创建消息的服务器SV1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤214：结束。
检测节点创建数据后通过上述过程发送创建消息以便在服务器上建立数据表项，这样用户节点从服务器获取数据，由于上述过程通过服务器表将数据上传到服务器，从而确保了数据通信的正确性，提高了数据通信成功率。
本发明所述方法中，每个用户边缘节点维护一个转发表，一个转发表项包含边缘ID、接口ID和生命周期；发布消息包含消息ID和边缘ID；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：用户边缘节点UF1从每个接口发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为3，边缘ID等于用户边缘节点UF1自己的边缘ID；
步骤303：如果用户边缘节点接收到该发布消息，则执行步骤304，否则执行步骤309；
步骤304：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID为y1，边缘ID等于该发布消息中的边缘ID且生命周期大于阈值TH1，阈值TH1取值范围为最大生命周期的95％-99％，则执行步骤309，否则执行步骤305；
步骤305：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点判断是否存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，如果存在，则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点从除了接口y1以外的每个接口发送该发布消息，执行步骤303；
步骤309：结束。
用户边缘节点通过上述过程定期发送发布消息从而建立到达任一个用户边缘节点的路由路径，上述过程中，通过接口ID和边缘ID将消息正确地转发到目的用户边缘节点，同时转发表通过生命周期来确保转发表地有效性和实时性，进而确保数据通信地正确性和有效性。
本发明所述方法中，服务器SV1保存一个边缘表，一个边缘表项包含坐标、边缘ID和生命周期；注册消息包含消息ID、边缘ID和坐标；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤401：开始；
步骤402：用户边缘节点UF1构建一个注册消息，该注册消息的消息ID为4，边缘ID和坐标分别为自己的边缘ID和坐标，选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息；
步骤403：如果服务器SV1接收到该注册消息，则执行步骤405，否则执行步骤404；
步骤404：接收到该注册消息的用户边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息，执行步骤403；
步骤405：接收到注册消息的服务器SV1判断是否存在一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，如果存在，则将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值，否则服务器SV1创建一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值；
步骤406：结束。
用户边缘节点通过上述过程向服务器SV1发送注册消息从而在服务器SV1实现注册操作并建立边缘表项，这样，服务器SV1通过边缘表可以获取每个用户边缘节点的坐标，并根据坐标选择最优的边缘节点提供数据进而提高数据通信性能。
本发明所述方法中，服务器SV1保存一个分配表，一个分配表项包含边缘ID、名称和生命周期；
分配消息包含消息ID、边缘ID集合和数据表项；
服务器SV1创建或者更新数据表项E1后执行下述操作：
步骤501：开始；
步骤502：服务器SV1设置一个边缘ID集合参数p1，如果存在名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，则执行步骤503，否则执行步骤504；
步骤503：服务器SV1选择所有名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，将选中的所有分配表项的边缘ID加入到参数p1中，执行步骤505；
步骤504：服务器SV1随机选择N1个边缘表项，N1为正整数，取值范围为2-N2，N2为边缘表项的个数，将选择的N1个边缘表项的边缘ID加入到参数p1中，针对随机选择的每个边缘表项EE1，服务器SV1创建一个分配表项，该分配表项的名称等于数据表项E1的名称，边缘ID等于该边缘表项EE1的边缘ID，生命周期设置为最大值；
步骤505：服务器SV1从与用户边缘节点相连的接口发送一个分配消息，该分配消息的消息ID等于5，边缘ID集合等于参数p1，数据表项等于数据表项E1；
步骤506：接收到分配消息的用户边缘节点查看自己的边缘ID是否包含在分配消息中的边缘ID集合中，如果包含，则执行步骤507，否则执行步骤510；
步骤507：接收到分配消息的用户边缘节点从分配消息中的边缘ID集合中删除自己的边缘ID，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，如果存在，则执行步骤508，否则执行步骤509；
步骤508：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，将选中的数据表项的数据更新为该分配消息中数据表项的数据，执行步骤510；
步骤509：接收到分配消息的用户边缘节点创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该分配消息中数据表项的名称和数据；
步骤510：接收到分配消息的用户边缘节点判断分配消息中的边缘ID集合是否为空，如果为空，则执行步骤512，否则执行步骤511；
步骤511：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该分配消息中边缘ID集合的第一个元素，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该分配消息，执行步骤506；
步骤512：结束。
服务器通过上述过程发送分配消息从而在用户边缘节点建立或者更新数据表项，这样服务器可以根据边缘表现中的坐标选择距离用户节点最近的用户边缘节点提供数据，从而提高数据通信效率，降低数据通信延迟和代价。
本发明所述方法中，每个用户边缘节点保存一个用户表，一个用户表项包含节点ID、接口ID和生命周期；
请求消息包含消息ID、名称和地址；
响应消息包含消息ID、地址和数据表项；
远程消息包含消息ID、名称、地址和边缘ID；
用户节点U1与用户边缘节点UF1相连，数据DA1由名称NA1定义，用户节点U1通过下述过程获取数据DA1：
步骤601：开始；
步骤602：用户节点U1构建一个地址，该地址的边缘ID为空，节点ID等于用户节点U1的节点ID，用户节点U1发送一个请求消息，该请求消息的消息ID为6，地址为构建的地址，名称等于NA1；
步骤603：如果服务器SV1接收到该请求消息，则执行步骤609，否则执行步骤604；
步骤604：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断请求消息中地址的边缘ID是否为空，如果是，则执行步骤605，否则执行步骤606；
步骤605：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点将该请求消息中地址的边缘ID设置为自己的边缘ID，判断是否存在一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，如果存在，则将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值，否则创建一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值；
步骤606：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，如果存在，则执行步骤607，否则执行步骤608；
步骤607：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，从接口z1发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该请求消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项，执行步骤613；
步骤608：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选中唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤603；
步骤609：服务器SV1从接口f1接收到该请求消息后，选择一个分配表项AE1，该分配表项的边缘ID等于该请求消息中地址的边缘ID，选择所有名称等于该请求消息中名称的分配表项，从这些分配表项中选择一个分配表项AE2，分配表项AE2的坐标与分配表项AE1的坐标之间的距离最近，从接口f1发送一个远程消息，该远程消息的消息ID等于8，名称和地址分别等于该请求消息中的名称和地址，边缘ID等于分配表项AE2的边缘ID；
步骤610：接收到远程消息的用户边缘节点判读自己的边缘ID是否等于该远程消息中的边缘ID，如果等于，则执行步骤612，否则执行步骤611；
步骤611：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该远程消息，执行步骤610；
步骤612：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该远程消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项；
步骤613：如果用户节点U1接收到响应消息，则执行步骤617，否则执行步骤614；
步骤614：接收到响应消息的用户边缘节点判断自己的边缘ID是否等于该响应消息中地址的边缘ID，如果等于，则执行步骤615，否则执行步骤616；
步骤615：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该响应消息中地址的节点ID，从该用户表项接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤616：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该响应消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤617：用户节点U1接收到响应消息后保存该响应消息中数据表项中的数据；
步骤618：结束。
用户节点通过上述过程发送请求消息从而在距离最近的用户边缘节点获取数据，上述过程利用用户表，转发表和分配表来确保用户节点从距离最近的用户边缘节点获取数据从而降低数据通信延迟和代价，有效提高了数据通信效率。
有益效果：本发明提供了一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。本发明利用边缘计算来提供物联网性能从而实现实时监测，降低数据监测的延迟和代价，有效提高网络服务性能，本发明可应用于环境监测、道路路况监测、医疗监测等领域，具有广泛的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明所述的建立服务器表流程示意图。
图2为本发明所述的建立数据表流程示意图。
图3为本发明所述的建立转发表流程示意图。
图4为本发明所述的建立边缘表流程示意图。
图5为本发明所述的建立分配表流程示意图。
图6为本发明所述的数据通信流程示意图。
具体实施方式：
本发明提供了一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。本发明利用边缘计算来提供物联网性能从而实现实时监测，降低数据监测的延迟和代价，有效提高网络服务性能，本发明可应用于环境监测、道路路况监测、医疗监测等领域，具有广泛的应用前景。
图1为本发明所述的建立服务器表流程示意图。所述物联网网络包括服务器、边缘节点、检测节点和用户节点，检测节点包括传感节点，用户节点包括智能手机；所述网络只包含一个服务器，边缘节点分为检测边缘节点和用户边缘节点；
所述服务器配置两个接口，一个接口与检测边缘节点相连，另一个接口与用户边缘节点相连；
用户边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、用户边缘节点或者用户节点；
检测边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、检测边缘节点或者检测节点；
检测节点配置一个接口，连接检测边缘节点；用户节点配置一个接口，连接用户边缘节点；
所有的用户边缘节点构成用户网络，所有的检测边缘节点构成检测网络；
每个用户边缘节点配置一个边缘ID，该边缘ID可以是该用户边缘节点的MAC地址；
每个用户节点配置一个节点ID，该节点ID可以是该用户节点的MAC地址；
一个用户边缘节点或者用户节点由一个地址唯一标识，一个地址包含边缘ID和节点ID；
一个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为x的接口记为接口x；
一个消息由消息ID唯一标识；
一个边缘节点维护一个服务器表，服务器表只包含一个服务器表项，一个服务器表项包含接口ID和生命周期；
服务消息包含消息ID；
服务器SV1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：服务器SV1从每个接口发送一个服务消息，该服务消息的消息ID为1；
步骤103：如果边缘节点从接口x1接收到服务消息，则执行步骤104，否则执行步骤106；
步骤104：从接口x1接收到服务消息的边缘节点查看服务器表，如果存在一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1且生命周期大于阈值TH0，阈值TH0取值范围为最大生命周期的95％-99％，则执行步骤106，否则执行步骤105；
步骤105：从接口x1接收到服务消息的边缘节点清空服务器表，创建一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1，生命周期等于最大值，从接口x1接收到服务消息的边缘节点从除了接口x1以外的每个接口发送该服务器消息，执行步骤103；
步骤106：结束。
服务器通过上述过程发送服务器消息以便在边缘节点上建立自己的服务器表项，这样边缘节点可以通过接口ID将消息正确地转发到服务器，并建立到达服务器的最优路由路径，由于上述过程通过生命周期确保路由路径的有效性，从而确保了数据通信地正确性，提高数据通信成功率。
图2为本发明所述的建立数据表流程示意图。一种类型的数据由名称标识；
一个边缘节点或者服务器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称和数据；
创建消息包含消息ID，名称和数据；
在检测节点D1能够定期产生数据DA1，数据DA1由名称NA1标识，检测节点D1与检测边缘节点DF1相连的条件下，检测节点D1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：检测节点D1发送一个创建消息，该创建消息的消息ID为2，名称为NA1，数据为DA1；
步骤203：检测边缘节点DF1接收到创建消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤204，否则执行步骤206；
步骤204：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤205，否则执行步骤214；
步骤205：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤207；
步骤206：接收到创建消息的检测边缘节点DF1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤207：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息；
步骤208：如果服务器SV1接收到该创建消息，则执行步骤210，否则执行步骤209；
步骤209：接收到创建消息的检测边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息，执行步骤208；
步骤210：接收到该创建消息的服务器SV1看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤211，否则执行步骤213；
步骤211：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤212，否则执行步骤214；
步骤212：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤214；
步骤213：接收到创建消息的服务器SV1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤214：结束。
检测节点创建数据后通过上述过程发送创建消息以便在服务器上建立数据表项，这样用户节点从服务器获取数据，由于上述过程通过服务器表将数据上传到服务器，从而确保了数据通信的正确性，提高了数据通信成功率。
图3为本发明所述的建立转发表流程示意图。每个用户边缘节点维护一个转发表，一个转发表项包含边缘ID、接口ID和生命周期；发布消息包含消息ID和边缘ID；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：用户边缘节点UF1从每个接口发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为3，边缘ID等于用户边缘节点UF1自己的边缘ID；
步骤303：如果用户边缘节点接收到该发布消息，则执行步骤304，否则执行步骤309；
步骤304：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID为y1，边缘ID等于该发布消息中的边缘ID且生命周期大于阈值TH1，阈值TH1取值范围为最大生命周期的95％-99％，则执行步骤309，否则执行步骤305；
步骤305：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点判断是否存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，如果存在，则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点从除了接口y1以外的每个接口发送该发布消息，执行步骤303；
步骤309：结束。
用户边缘节点通过上述过程定期发送发布消息从而建立到达任一个用户边缘节点的路由路径，上述过程中，通过接口ID和边缘ID将消息正确地转发到目的用户边缘节点，同时转发表通过生命周期来确保转发表地有效性和实时性，进而确保数据通信地正确性和有效性。
图4为本发明所述的建立边缘表流程示意图。服务器SV1保存一个边缘表，一个边缘表项包含坐标、边缘ID和生命周期；注册消息包含消息ID、边缘ID和坐标；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤401：开始；
步骤402：用户边缘节点UF1构建一个注册消息，该注册消息的消息ID为4，边缘ID和坐标分别为自己的边缘ID和坐标，选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息；
步骤403：如果服务器SV1接收到该注册消息，则执行步骤405，否则执行步骤404；
步骤404：接收到该注册消息的用户边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息，执行步骤403；
步骤405：接收到注册消息的服务器SV1判断是否存在一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，如果存在，则将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值，否则服务器SV1创建一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值；
步骤406：结束。
用户边缘节点通过上述过程向服务器SV1发送注册消息从而在服务器SV1实现注册操作并建立边缘表项，这样，服务器SV1通过边缘表可以获取每个用户边缘节点的坐标，并根据坐标选择最优的边缘节点提供数据进而提高数据通信性能。
图5为本发明所述的建立分配表流程示意图。服务器SV1保存一个分配表，一个分配表项包含边缘ID、名称和生命周期；
分配消息包含消息ID、边缘ID集合和数据表项；
服务器SV1创建或者更新数据表项E1后执行下述操作：
步骤501：开始；
步骤502：服务器SV1设置一个边缘ID集合参数p1，如果存在名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，则执行步骤503，否则执行步骤504；
步骤503：服务器SV1选择所有名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，将选中的所有分配表项的边缘ID加入到参数p1中，执行步骤505；
步骤504：服务器SV1随机选择N1个边缘表项，N1为正整数，取值范围为2-N2，N2为边缘表项的个数，将选择的N1个边缘表项的边缘ID加入到参数p1中，针对随机选择的每个边缘表项EE1，服务器SV1创建一个分配表项，该分配表项的名称等于数据表项E1的名称，边缘ID等于该边缘表项EE1的边缘ID，生命周期设置为最大值；
步骤505：服务器SV1从与用户边缘节点相连的接口发送一个分配消息，该分配消息的消息ID等于5，边缘ID集合等于参数p1，数据表项等于数据表项E1；
步骤506：接收到分配消息的用户边缘节点查看自己的边缘ID是否包含在分配消息中的边缘ID集合中，如果包含，则执行步骤507，否则执行步骤510；
步骤507：接收到分配消息的用户边缘节点从分配消息中的边缘ID集合中删除自己的边缘ID，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，如果存在，则执行步骤508，否则执行步骤509；
步骤508：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，将选中的数据表项的数据更新为该分配消息中数据表项的数据，执行步骤510；
步骤509：接收到分配消息的用户边缘节点创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该分配消息中数据表项的名称和数据；
步骤510：接收到分配消息的用户边缘节点判断分配消息中的边缘ID集合是否为空，如果为空，则执行步骤512，否则执行步骤511；
步骤511：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该分配消息中边缘ID集合的第一个元素，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该分配消息，执行步骤506；
步骤512：结束。
服务器通过上述过程发送分配消息从而在用户边缘节点建立或者更新数据表项，这样服务器可以根据边缘表现中的坐标选择距离用户节点最近的用户边缘节点提供数据，从而提高数据通信效率，降低数据通信延迟和代价。
图6为本发明所述的数据通信流程示意图。每个用户边缘节点保存一个用户表，一个用户表项包含节点ID、接口ID和生命周期；
请求消息包含消息ID、名称和地址；
响应消息包含消息ID、地址和数据表项；
远程消息包含消息ID、名称、地址和边缘ID；
用户节点U1与用户边缘节点UF1相连，数据DA1由名称NA1定义，用户节点U1通过下述过程获取数据DA1：
步骤601：开始；
步骤602：用户节点U1构建一个地址，该地址的边缘ID为空，节点ID等于用户节点U1的节点ID，用户节点U1发送一个请求消息，该请求消息的消息ID为6，地址为构建的地址，名称等于NA1；
步骤603：如果服务器SV1接收到该请求消息，则执行步骤609，否则执行步骤604；
步骤604：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断请求消息中地址的边缘ID是否为空，如果是，则执行步骤605，否则执行步骤606；
步骤605：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点将该请求消息中地址的边缘ID设置为自己的边缘ID，判断是否存在一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，如果存在，则将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值，否则创建一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值；
步骤606：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，如果存在，则执行步骤607，否则执行步骤608；
步骤607：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，从接口z1发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该请求消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项，执行步骤613；
步骤608：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选中唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤603；
步骤609：服务器SV1从接口f1接收到该请求消息后，选择一个分配表项AE1，该分配表项的边缘ID等于该请求消息中地址的边缘ID，选择所有名称等于该请求消息中名称的分配表项，从这些分配表项中选择一个分配表项AE2，分配表项AE2的坐标与分配表项AE1的坐标之间的距离最近，从接口f1发送一个远程消息，该远程消息的消息ID等于8，名称和地址分别等于该请求消息中的名称和地址，边缘ID等于分配表项AE2的边缘ID；
步骤610：接收到远程消息的用户边缘节点判读自己的边缘ID是否等于该远程消息中的边缘ID，如果等于，则执行步骤612，否则执行步骤611；
步骤611：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该远程消息，执行步骤610；
步骤612：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该远程消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项；
步骤613：如果用户节点U1接收到响应消息，则执行步骤617，否则执行步骤614；
步骤614：接收到响应消息的用户边缘节点判断自己的边缘ID是否等于该响应消息中地址的边缘ID，如果等于，则执行步骤615，否则执行步骤616；
步骤615：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该响应消息中地址的节点ID，从该用户表项接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤616：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该响应消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤617：用户节点U1接收到响应消息后保存该响应消息中数据表项中的数据；
步骤618：结束。
用户节点通过上述过程发送请求消息从而在距离最近的用户边缘节点获取数据，上述过程利用用户表，转发表和分配表来确保用户节点从距离最近的用户边缘节点获取数据从而降低数据通信延迟和代价，有效提高了数据通信效率。
实施例1
基于表1的仿真参数，本实施例模拟了本发明中的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法。服务器SV1启动后，定期执行步骤101-106发送服务消息从而在边缘节点建立服务表，接收到该服务消息的边缘节点如果存在一个服务器表项，则清空该服务器表。最后该边缘节点根据接收到的服务消息创建一个服务器表项。例如，一个服务器表项的接口ID为3，生命周期为500ms。服务器通过上述过程发送服务器消息以便在边缘节点上建立自己的服务器表项，这样边缘节点可以通过接口ID将消息正确地转发到服务器，并建立到达服务器的最优路由路径，由于上述过程通过生命周期确保路由路径的有效性，从而确保了数据通信地正确性，提高数据通信成功率。检测节点D1产生数据DA1之后，定期执行步骤201-214发送创建消息以便在服务器保存数据DA1，边缘节点接收到该创建消息后，根据服务器表项将该创建消息转发到服务器，服务器创建一个数据表项来保存数据DA1。例如，一个数据表项的名称为温度，数据值为30摄氏度。检测节点创建数据后通过上述过程发送创建消息以便在服务器上建立数据表项，这样用户节点从服务器获取数据，由于上述过程通过服务器表将数据上传到服务器，从而确保了数据通信的正确性，提高了数据通信成功率。用户边缘节点UF1定期执行步骤301-309发送发布消息建立转发表。接收到发布消息的用户边缘节点根据发布消息创建转发表从而建立到达用户边缘节点UF1的路由路径。例如，一个转发表项的边缘ID为0x12ab34ef5678、接口ID为7，生命周期为500ms。用户边缘节点通过上述过程定期发送发布消息从而建立到达任一个用户边缘节点的路由路径，上述过程中，通过接口ID和边缘ID将消息正确地转发到目的用户边缘节点，同时转发表通过生命周期来确保转发表地有效性和实时性，进而确保数据通信地正确性和有效性。用户边缘节点UF1定期执行步骤401-406发送注册消息从而在服务器建立边缘表，该注册消息根据服务器表到达服务器后，服务器根据该注册消息创建一个边缘表项。例如，一个边缘表项的坐标为(120，46)、边缘ID为0x12ab34ef5678，生命周期为500ms。用户边缘节点通过上述过程向服务器SV1发送注册消息从而在服务器SV1实现注册操作并建立边缘表项，这样，服务器SV1通过边缘表可以获取每个用户边缘节点的坐标，并根据坐标选择最优的边缘节点提供数据进而提高数据通信性能。服务器SV1执行步骤501-512发送分配消息将数据分配给用户边缘节点同时创建一个分配表项。例如分配表项的边缘ID为0x12ab34ef5678、名称为温度和生命周期为500ms。用户边缘节点接收到分配消息后创建数据表项，例如数据表项的名称为温度，数据为31摄氏度。服务器通过上述过程发送分配消息从而在用户边缘节点建立或者更新数据表项，这样服务器可以根据边缘表现中的坐标选择距离用户节点最近的用户边缘节点提供数据，从而提高数据通信效率，降低数据通信延迟和代价。用户节点U1通过执行步骤601-618发送请求消息和接收响应消息获取数据DA1。用户节点通过上述过程发送请求消息从而在距离最近的用户边缘节点获取数据，上述过程利用用户表，转发表和分配表来确保用户节点从距离最近的用户边缘节点获取数据从而降低数据通信延迟和代价，有效提高了数据通信效率。一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法性能分析如下：当用户节点与服务器距离较远时，数据通信代价随之增加，当用户节点与服务器距离较近时，数据通信代价随之减少，用户节点获取数据的平均代价为9.5。
表1仿真参数
本发明提供了一种基于边缘计算的智能医疗系统的实现方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，所述物联网网络包括服务器、边缘节点、检测节点和用户节点，检测节点包括传感节点，用户节点包括智能手机；所述网络只包含一个服务器，边缘节点分为检测边缘节点和用户边缘节点；
所述服务器配置两个接口，一个接口与检测边缘节点相连，另一个接口与用户边缘节点相连；
用户边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、用户边缘节点或者用户节点；
检测边缘节点配置两个以上的有线接口，每个接口能够连接服务器、检测边缘节点或者检测节点；
检测节点配置一个接口，连接检测边缘节点；用户节点配置一个接口，连接用户边缘节点；
所有的用户边缘节点构成用户网络，所有的检测边缘节点构成检测网络；
每个用户边缘节点配置一个边缘ID；
每个用户节点配置一个节点ID；
一个用户边缘节点或者用户节点由一个地址唯一标识，一个地址包含边缘ID和节点ID；
一个接口由一个接口ID唯一标识，接口ID为x的接口记为接口x；
一个消息由消息ID唯一标识；
一个边缘节点维护一个服务器表，服务器表只包含一个服务器表项，一个服务器表项包含接口ID和生命周期；
服务消息包含消息ID；
服务器SV1定期执行下述操作：
步骤101：开始；
步骤102：服务器SV1从每个接口发送一个服务消息，该服务消息的消息ID为1；
步骤103：如果边缘节点从接口x1接收到服务消息，则执行步骤104，否则执行步骤106；
步骤104：从接口x1接收到服务消息的边缘节点查看服务器表，如果存在一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1且生命周期大于阈值TH0，则执行步骤106，否则执行步骤105；
步骤105：从接口x1接收到服务消息的边缘节点清空服务器表，创建一个服务器表项，该服务器表项的接口ID等于x1，生命周期等于最大值，从接口x1接收到服务消息的边缘节点从除了接口x1以外的每个接口发送该服务器消息，执行步骤103；
步骤106：结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，
一种类型的数据由名称标识；
一个边缘节点或者服务器分别保存一个数据表，一个数据表项包含名称和数据；
创建消息包含消息ID，名称和数据；
在检测节点D1能够定期产生数据DA1，数据DA1由名称NA1标识，检测节点D1与检测边缘节点DF1相连的条件下，检测节点D1定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：检测节点D1发送一个创建消息，该创建消息的消息ID为2，名称为NA1，数据为DA1；
步骤203：检测边缘节点DF1接收到创建消息后查看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤204，否则执行步骤206；
步骤204：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤205，否则执行步骤214；
步骤205：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤207；
步骤206：接收到创建消息的检测边缘节点DF1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤207：接收到创建消息的检测边缘节点DF1选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息；
步骤208：如果服务器SV1接收到该创建消息，则执行步骤210，否则执行步骤209；
步骤209：接收到创建消息的检测边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该创建消息，执行步骤208；
步骤210：接收到该创建消息的服务器SV1看数据表，如果存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，则执行步骤211，否则执行步骤213；
步骤211：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，比较该数据表项的数据值和该创建消息中的数据值，如果该数据表项的数据值小于该创建消息中的数据值，则执行步骤212，否则执行步骤214；
步骤212：接收到创建消息的服务器SV1选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该创建消息中的名称，将该数据表项的数据值设置为该创建消息中的数据值，执行步骤214；
步骤213：接收到创建消息的服务器SV1创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该创建消息中的名称和数据；
步骤214：结束。
3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，每个用户边缘节点维护一个转发表，一个转发表项包含边缘ID、接口ID和生命周期；发布消息包含消息ID和边缘ID；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：用户边缘节点UF1从每个接口发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为3，边缘ID等于用户边缘节点UF1自己的边缘ID；
步骤303：如果用户边缘节点接收到该发布消息，则执行步骤304，否则执行步骤309；
步骤304：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的接口ID为y1，边缘ID等于该发布消息中的边缘ID且生命周期大于阈值TH1，则执行步骤309，否则执行步骤305；
步骤305：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点判断是否存在一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，如果存在，则执行步骤306，否则执行步骤307；
步骤306：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值，执行步骤308；
步骤307：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点创建一个转发表项，该转发表项的接口ID等于y1，将该转发表项的边缘ID设置为该发布消息中的边缘ID，将生命周期设置为最大值；
步骤308：从接口y1接收到发布消息的用户边缘节点从除了接口y1以外的每个接口发送该发布消息，执行步骤303；
步骤309：结束。
4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，服务器SV1保存一个边缘表，一个边缘表项包含坐标、边缘ID和生命周期；注册消息包含消息ID、边缘ID和坐标；用户边缘节点UF1定期执行下述操作：
步骤401：开始；
步骤402：用户边缘节点UF1构建一个注册消息，该注册消息的消息ID为4，边缘ID和坐标分别为自己的边缘ID和坐标，选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息；
步骤403：如果服务器SV1接收到该注册消息，则执行步骤405，否则执行步骤404；
步骤404：接收到该注册消息的用户边缘节点选择唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该注册消息，执行步骤403；
步骤405：接收到注册消息的服务器SV1判断是否存在一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，如果存在，则将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值，否则服务器SV1创建一个边缘表项，该边缘表项的边缘ID等于该注册消息中的边缘ID，将该边缘表项的坐标设置为该注册消息中的坐标，将生命周期设置为最大值；
步骤406：结束。
5.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，
服务器SV1保存一个分配表，一个分配表项包含边缘ID、名称和生命周期；
分配消息包含消息ID、边缘ID集合和数据表项；
服务器SV1创建或者更新数据表项E1后执行下述操作：
步骤501：开始；
步骤502：服务器SV1设置一个边缘ID集合参数p1，如果存在名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，则执行步骤503，否则执行步骤504；
步骤503：服务器SV1选择所有名称等于数据表项E1中的名称的分配表项，将选中的所有分配表项的边缘ID加入到参数p1中，执行步骤505；
步骤504：服务器SV1随机选择N1个边缘表项，N1为正整数，N2为边缘表项的个数，将选择的N1个边缘表项的边缘ID加入到参数p1中，针对随机选择的每个边缘表项EE1，服务器SV1创建一个分配表项，该分配表项的名称等于数据表项E1的名称，边缘ID等于该边缘表项EE1的边缘ID，生命周期设置为最大值；
步骤505：服务器SV1从与用户边缘节点相连的接口发送一个分配消息，该分配消息的消息ID等于5，边缘ID集合等于参数p1，数据表项等于数据表项E1；
步骤506：接收到分配消息的用户边缘节点查看自己的边缘ID是否包含在分配消息中的边缘ID集合中，如果包含，则执行步骤507，否则执行步骤510；
步骤507：接收到分配消息的用户边缘节点从分配消息中的边缘ID集合中删除自己的边缘ID，判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，如果存在，则执行步骤508，否则执行步骤509；
步骤508：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该分配消息中数据表项的名称，将选中的数据表项的数据更新为该分配消息中数据表项的数据，执行步骤510；
步骤509：接收到分配消息的用户边缘节点创建一个数据表项，该数据表项的名称和数据分别等于该分配消息中数据表项的名称和数据；
步骤510：接收到分配消息的用户边缘节点判断分配消息中的边缘ID集合是否为空，如果为空，则执行步骤512，否则执行步骤511；
步骤511：接收到分配消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该分配消息中边缘ID集合的第一个元素，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该分配消息，执行步骤506；
步骤512：结束。
6.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的物联网实时监测系统的实现方法，其特征在于，每个用户边缘节点保存一个用户表，一个用户表项包含节点ID、接口ID和生命周期；
请求消息包含消息ID、名称和地址；
响应消息包含消息ID、地址和数据表项；
远程消息包含消息ID、名称、地址和边缘ID；
用户节点U1与用户边缘节点UF1相连，数据DA1由名称NA1定义，用户节点U1通过下述过程获取数据DA1：
步骤601：开始；
步骤602：用户节点U1构建一个地址，该地址的边缘ID为空，节点ID等于用户节点U1的节点ID，用户节点U1发送一个请求消息，该请求消息的消息ID为6，地址为构建的地址，名称等于NA1；
步骤603：如果服务器SV1接收到该请求消息，则执行步骤609，否则执行步骤604；
步骤604：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断请求消息中地址的边缘ID是否为空，如果是，则执行步骤605，否则执行步骤606；
步骤605：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点将该请求消息中地址的边缘ID设置为自己的边缘ID，判断是否存在一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，如果存在，则将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值，否则创建一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该请求消息中地址的节点ID，将该用户表项的接口ID设置为z1，将生命周期设置为最大值；
步骤606：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，如果存在，则执行步骤607，否则执行步骤608；
步骤607：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息中的名称，从接口z1发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该请求消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项，执行步骤613；
步骤608：从接口z1接收到该请求消息的用户边缘节点选中唯一的服务器表项，从该服务器表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤603；
步骤609：服务器SV1从接口f1接收到该请求消息后，选择一个分配表项AE1，该分配表项的边缘ID等于该请求消息中地址的边缘ID，选择所有名称等于该请求消息中名称的分配表项，从这些分配表项中选择一个分配表项AE2，分配表项AE2的坐标与分配表项AE1的坐标之间的距离最近，从接口f1发送一个远程消息，该远程消息的消息ID等于8，名称和地址分别等于该请求消息中的名称和地址，边缘ID等于分配表项AE2的边缘ID；
步骤610：接收到远程消息的用户边缘节点判读自己的边缘ID是否等于该远程消息中的边缘ID，如果等于，则执行步骤612，否则执行步骤611；
步骤611：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该远程消息，执行步骤610；
步骤612：接收到远程消息的用户边缘节点选择一个数据表项，该数据表项的名称等于该请求消息的名称，选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该远程消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个响应消息，该响应消息的消息ID等于7，地址等于该远程消息中的地址，数据表项等于选中的数据表项；
步骤613：如果用户节点U1接收到响应消息，则执行步骤617，否则执行步骤614；
步骤614：接收到响应消息的用户边缘节点判断自己的边缘ID是否等于该响应消息中地址的边缘ID，如果等于，则执行步骤615，否则执行步骤616；
步骤615：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个用户表项，该用户表项的节点ID等于该响应消息中地址的节点ID，从该用户表项接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤616：接收到响应消息的用户边缘节点选择一个转发表项，该转发表项的边缘ID等于该响应消息中地址的边缘ID，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤613；
步骤617：用户节点U1接收到响应消息后保存该响应消息中数据表项中的数据；
步骤618：结束。
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