一种基于X86和ARM混合架构的边缘计算系统与方法与流程

一种基于x86和arm混合架构的边缘计算系统与方法
技术领域
1.本发明涉及处理器的边缘计算技术领域，具体涉及一种基于x86和arm混合架构的边缘计算系统。


背景技术：

2.边缘计算技术，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。
3.目前市场上的x86和arm混合架构的边缘计算架构虽然种类和数量非常多，但是x86和arm混合架构的边缘计算架构存在以下技术问题：对于物联网中上位机设备的数据处理需求，每次处理上位机设备的请求时，都需要进行任务分析和分配，确定由哪一个架构进行处理，需耗费大量的计算资源。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种基于x86和arm混合架构的边缘计算系统与方法，以解决上述技术问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提出一种基于x86和arm混合架构的边缘计算系统，包括依次通过网络连接的上位机、多个节点应用模块、边缘计算模块；所述多个节点应用模块分别存储有不同的应用程序；
6.所述上位机用于：生成数据处理请求，并根据所述数据处理请求的类型发送给对应的节点应用模块；
7.所述多个节点应用模块用于：接收所述上位机的数据处理请求，并将所述数据处理请求传输给所述边缘计算模块；
8.所述边缘计算模块用于：对接收的所述数据处理请求进行分析，根据分析结果判断是否存在已有虚拟服务器，若存在已有虚拟服务器，则利用该已有虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机。
9.优选地，所述边缘计算模块还用于：若不存在已有虚拟服务器，则根据所述数据处理请求生成对应的操作系统和底层架构，构成虚拟服务器，利用所述虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机；其中所述底层架构为x86架构或arm架构。
10.优选地，所述边缘计算模块具体用于：根据发送所述数据处理请求的节点应用模块属性确定所述数据处理请求的类型；并根据所述数据处理请求的类型以及运行该节点应
用模块存储的应用程序所需的操作系统和底层架构。
11.优选地，所述边缘计算模块包括请求接收模块、存储模块、处理模块、操作系统生成模块、底层架构选择模块；所述请求接收模块用于接收所述节点应用模块发送的数据处理请求；所述存储模块用于存储所述请求接收模块接收的数据处理请求，并按存储时间依次序传输给所述处理模块；所述处理模块用于对所述存储模块传输的数据处理请求进行分析，并将分析结果发送给所述操作系统生成模块和所述底层架构选择模块；所述操作系统生成模块根据所述分析结果生成操作系统；所述底层架构选择模块根据所述分析结果生成选择x86架构或arm架构作为底层架构。
12.优选地，所述边缘计算模块还用于：周期性地检查所述多个应用模块的请求数据，若在一个周期内，未接收到任一个应用模块的数据处理请求，则将该任一个应用模块所对应的虚拟服务器删除。
13.本发明实施例还提出一种根据上述的基于x86和arm混合架构的边缘计算系统实现的边缘计算方法，包括如下步骤：
14.步骤s10、上位机生成数据处理请求，并根据所述数据处理请求的类型发送给对应的节点应用模块；
15.步骤s20、节点应用模块接收所述上位机的数据处理请求，并将所述数据处理请求传输给所述边缘计算模块；
16.步骤s30、边缘计算模块对接收的所述数据处理请求进行分析，根据分析结果判断是否存在已有虚拟服务器，若存在已有虚拟服务器，则利用该已有虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；
17.步骤s40、该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机。
18.优选地，所述步骤s30，包括：
19.若不存在已有虚拟服务器，则边缘计算模块根据所述数据处理请求生成对应的操作系统和底层架构，构成虚拟服务器，利用所述虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机；其中所述底层架构为x86架构或arm架构。
20.优选地，所述边缘计算模块具体用于：根据发送所述数据处理请求的节点应用模块属性确定所述数据处理请求的类型；并根据所述数据处理请求的类型以及运行该节点应用模块存储的应用程序所需的操作系统和底层架构。
21.优选地，所述边缘计算模块包括请求接收模块、存储模块、处理模块、操作系统生成模块、底层架构选择模块；所述请求接收模块用于接收所述节点应用模块发送的数据处理请求；所述存储模块用于存储所述请求接收模块接收的数据处理请求，并按存储时间依次序传输给所述处理模块；所述处理模块用于对所述存储模块传输的数据处理请求进行分析，并将分析结果发送给所述操作系统生成模块和所述底层架构选择模块；所述操作系统生成模块根据所述分析结果生成操作系统；所述底层架构选择模块根据所述分析结果生成选择x86架构或arm架构作为底层架构。
22.优选地，所述方法还包括以下步骤：
23.步骤s50、边缘计算模块周期性地检查所述多个应用模块的请求数据，若在一个周期内，未接收到任一个应用模块的数据处理请求，则将该任一个应用模块所对应的虚拟服务器删除。
24.本发明实施例至少具有以下有益效果：
25.本发明实施例所提供的边缘计算系统能够根据上位机的数据处理需求，按需生成对应的虚拟服务器，并利用虚拟服务器对数据处理需求进行处理，对于新增的节点应用模块而言，只需要在第一次进行数据处理请求时，由边缘计算模块建立对应的虚拟服务器，后续则由这个虚拟服务器来执行该节点应用模块的对应应用，无需每次处理上位机设备的请求时进行任务分析和分配，节省了大量的计算资源，大大提高了边缘计算的效率。
26.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
27.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。
28.图1为本发明一实施例所述的一种边缘计算系统的示意图。
29.图2为本发明一实施例所述的边缘计算模块示意图。
30.图3为本发明另一实施例所述的边缘计算方法的流程图。
31.图中标记：
[0032]1‑
上位机，2
‑
节点应用模块，3
‑
边缘计算模块，31
‑
请求接收模块、32
‑
存储模块、33
‑
处理模块、34
‑
操作系统生成模块、35
‑
底层架构选择模块。
具体实施方式
[0033]
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0034]
参阅图1，本发明一实施例提出本发明实施例提出一种基于x86和arm混合架构的边缘计算系统，包括依次通过网络连接的上位机、多个节点应用模块、边缘计算模块；所述多个节点应用模块分别存储有不同的应用程序；
[0035]
所述上位机用于：生成数据处理请求，并根据所述数据处理请求的类型发送给对应的节点应用模块；
[0036]
所述多个节点应用模块用于：接收所述上位机的数据处理请求，并将所述数据处理请求传输给所述边缘计算模块；
[0037]
所述边缘计算模块用于：对接收的所述数据处理请求进行分析，根据分析结果判断是否存在已有虚拟服务器，若存在已有虚拟服务器，则利用该已有虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机。
[0038]
本发明实施例所提供的边缘计算系统能够根据上位机的数据处理需求，按需生成对应的虚拟服务器，并利用虚拟服务器对数据处理需求进行处理，对于新增的节点应用模块而言，只需要在第一次进行数据处理请求时，由边缘计算模块建立对应的虚拟服务器，后续则由这个虚拟服务器来执行该节点应用模块的对应应用，无需每次处理上位机设备的请求时进行任务分析和分配，节省了大量的计算资源，大大提高了边缘计算的效率。
[0039]
具体地，所述边缘计算模块还用于：若不存在已有虚拟服务器，则根据所述数据处理请求生成对应的操作系统和底层架构，构成虚拟服务器，利用所述虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机；其中所述底层架构为x86架构或arm架构。具体而言，本实施例中根据处理数据的具体情况，搭建与其匹配的操作系统和底层架构，能够便于边缘计算模块对数据进行快速处理，数据处理例如是图像识别、信息融合、设备故障检测、设备状态评估等，不同的数据处理需要基于不同的应用程序来实现，即程序代码来运算得到处理结果，应用程序预先存储于节点应用模块中。
[0040]
具体地，所述边缘计算模块具体还用于：根据发送所述数据处理请求的节点应用模块属性确定所述数据处理请求的类型；并根据所述数据处理请求的类型以及运行该节点应用模块存储的应用程序所需的操作系统和底层架构。
[0041]
具体地，所述边缘计算模块包括请求接收模块、存储模块、处理模块、操作系统生成模块、底层架构选择模块；所述请求接收模块用于接收所述节点应用模块发送的数据处理请求；所述存储模块用于存储所述请求接收模块接收的数据处理请求，并按存储时间依次序传输给所述处理模块；所述处理模块用于对所述存储模块传输的数据处理请求进行分析，并将分析结果发送给所述操作系统生成模块和所述底层架构选择模块；所述操作系统生成模块根据所述分析结果生成操作系统；所述底层架构选择模块根据所述分析结果生成选择x86架构或arm架构作为底层架构。
[0042]
具体地，所述边缘计算模块还用于：周期性地检查所述多个应用模块的请求数据，若在一个周期内，例如一个月，未接收到任一个应用模块的数据处理请求，表明这个应用模块所对应的虚拟服务器长时间没有使用，则将该任一个应用模块所对应的虚拟服务器删除，来释放边缘计算模块的空间。
[0043]
参阅图3，本发明实施例还提出一种根据上述的基于x86和arm混合架构的边缘计算系统实现的边缘计算方法，包括如下步骤：
[0044]
步骤s10、上位机生成数据处理请求，并根据所述数据处理请求的类型发送给对应的节点应用模块；
[0045]
步骤s20、节点应用模块接收所述上位机的数据处理请求，并将所述数据处理请求传输给所述边缘计算模块；
[0046]
步骤s30、边缘计算模块对接收的所述数据处理请求进行分析，根据分析结果判断是否存在已有虚拟服务器，若存在已有虚拟服务器，则利用该已有虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；
[0047]
步骤s40、该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机。
[0048]
具体地，所述步骤s30，包括：
[0049]
若不存在已有虚拟服务器，则边缘计算模块根据所述数据处理请求生成对应的操作系统和底层架构，构成虚拟服务器，利用所述虚拟服务器调用对应的节点应用模块的应用程序对所述数据处理请求进行数据处理，并将数据处理结果返回给对应的节点应用模块；该对应的节点应用模块将该数据处理结果返回给所述上位机；其中所述底层架构为x86架构或arm架构。
[0050]
具体地，所述边缘计算模块具体用于：根据发送所述数据处理请求的节点应用模块属性确定所述数据处理请求的类型；并根据所述数据处理请求的类型以及运行该节点应用模块存储的应用程序所需的操作系统和底层架构。
[0051]
具体地，所述边缘计算模块包括请求接收模块、存储模块、处理模块、操作系统生成模块、底层架构选择模块；所述请求接收模块用于接收所述节点应用模块发送的数据处理请求；所述存储模块用于存储所述请求接收模块接收的数据处理请求，并按存储时间依次序传输给所述处理模块；所述处理模块用于对所述存储模块传输的数据处理请求进行分析，并将分析结果发送给所述操作系统生成模块和所述底层架构选择模块；所述操作系统生成模块根据所述分析结果生成操作系统；所述底层架构选择模块根据所述分析结果生成选择x86架构或arm架构作为底层架构。
[0052]
具体地，所述方法还包括以下步骤：
[0053]
步骤s50、边缘计算模块周期性地检查所述多个应用模块的请求数据，若在一个周期内，未接收到任一个应用模块的数据处理请求，则将该任一个应用模块所对应的虚拟服务器删除。
[0054]
上述实施例系统与上述实施例方法对应，因此，上述实施例方法未详述的内容可以参阅上述实施例系统的内容得到，此处不再赘述。
[0055]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。