新一代物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù) 分層算力網(wǎng)絡(luò)

第 1 章 分層算力網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)的必然 1
1．1　將數(shù)據(jù)放到最適合的地方處理：云計(jì)算、邊緣計(jì)算和霧計(jì)算　3
1．2　霧計(jì)算的基本組成　8
1．2．1　霧計(jì)算與霧節(jié)點(diǎn)　9
1．2．2　霧計(jì)算系統(tǒng)　11
1．2．3　物聯(lián)網(wǎng)與霧計(jì)算設(shè)備　12
1．3　霧計(jì)算的特點(diǎn)　13
1．4　霧計(jì)算驅(qū)動(dòng)的典型應(yīng)用　14
1．4．1　機(jī)器視覺服務(wù)　15
1．4．2　物聯(lián)網(wǎng)智能數(shù)據(jù)分析　17
1．5　小結(jié)　20
第　2 章 霧是如何工作的　22
2．1　霧計(jì)算的基礎(chǔ)功能　23
2．1．1　設(shè)備管理　23
2．1．2　數(shù)據(jù)的處理　25
2．1．3　環(huán)境感知　27
2．1．4　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c移動(dòng)性管理　30
2．2　霧計(jì)算的目標(biāo)與優(yōu)勢(shì)　31
2．2．1　低時(shí)延　31
2．2．2　可靠性　31
2．2．3　隱私保護(hù)　32
2．2．4　低運(yùn)維成本　32
2．2．5　面向需求的敏捷開發(fā)　33
2．3　霧計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)　33
2．3．1　動(dòng)態(tài)性　35
2．3．2　開放性　35
2．3．3　安全性　36
2．3．4　可伸縮性　36
2．3．5　自治　37
2．3．6　自適應(yīng)接口　38
2．3．7　服務(wù)質(zhì)量保障　39
2．4　小結(jié)　40
第　3 章 霧計(jì)算資源與服務(wù)模式　43
3．1　霧計(jì)算的主要 IT 資源類型　45
3．1．1　存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)資源　46
3．1．2　網(wǎng)絡(luò)通信資源　46
3．1．3　計(jì)算資源與應(yīng)用軟件　47
3．2　霧計(jì)算中的角色　48
3．3　霧計(jì)算服務(wù)交付　49
3．3．1　云計(jì)算服務(wù)交付模式　49
3．3．2　霧計(jì)算自有的交付模式　52
3．4　小結(jié)　57
第　4 章 霧計(jì)算系統(tǒng)模型與 OpenFog 參考架構(gòu)　58
4．1　分層算力網(wǎng)絡(luò)部署模型　60
4．1．1　層次結(jié)構(gòu)　60
4．1．2　分層霧部署　62
4．1．3　節(jié)點(diǎn)一致性　66
4．1．4　交叉霧應(yīng)用與全局分析　67
4．2　霧計(jì)算系統(tǒng)管理模型　69
4．2．1　帶內(nèi)管理與帶外管理接口　70
4．2．2　層次化管理　70
4．2．3　管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　71
4．3　小結(jié)　73
第　5 章 霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)　75
5．1　節(jié)點(diǎn)的軟硬件組成與管理　77
5．1．1　硬件虛擬化和容器　78
5．1．2　霧節(jié)點(diǎn)分布式存儲(chǔ)　79
5．1．3　節(jié)點(diǎn)管理　82
5．1．4　節(jié)點(diǎn)的生命周期　84
5．2　節(jié)點(diǎn)安全與隱私　85
5．2．1　惡意節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)可信機(jī)制　85
5．2．2　威脅模型　89
5．2．3　數(shù)據(jù)安全與軟件安全　91
5．2．4　物理安全和防篡改機(jī)制　96
5．2．5　OpenFog 霧節(jié)點(diǎn)安全模型　98
5．3　霧計(jì)算網(wǎng)絡(luò)　101
5．3．1　網(wǎng)絡(luò)類型　101
5．3．2　網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)　105
5．3．3　網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)配置　107
5．4　網(wǎng)絡(luò)安全　110
5．4．1　網(wǎng)絡(luò)安全威脅和應(yīng)對(duì)手段　110
5．4．2　端到端安全通信路徑　110
5．4．3　OpenFog 網(wǎng)絡(luò)安全層　113
5．5　小結(jié)　116
第　6 章 霧計(jì)算軟件與應(yīng)用程序管理　119
6．1　微服務(wù)　119
6．1．1　微服務(wù)封裝　121
6．1．2　服務(wù)描述　122
6．1．3　服務(wù)發(fā)現(xiàn)與編排　122
6．1．4　物聯(lián)網(wǎng)中的微服務(wù)　125
6．1．5　微服務(wù)開發(fā)與通用微服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施　130
6．2　消息路由器　132
6．2．1　消息路由器功能　134
6．2．2　應(yīng)用程序 / 微服務(wù)交互　135
6．3　數(shù)據(jù)庫(kù)　137
6．3．1　設(shè)計(jì)要求　137
6．3．2　分布式數(shù)據(jù)庫(kù)　138
6．4　應(yīng)用程序的管理與控制　139
6．4．1　數(shù)據(jù)采集　140
6．4．2　數(shù)據(jù)傳輸　140
6．4．3　數(shù)據(jù)杠桿　140
6．4．4　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理　141
6．5　應(yīng)用程序支撐工具　142
6．6　小結(jié)　147
第　7 章 霧計(jì)算商用平臺(tái)服務(wù)　149
7．1　霧計(jì)算操作系統(tǒng)：Cisco IOx　149
7．2　霧計(jì)算通用平臺(tái)軟件：Kinetic　151
7．3　FogHorn Lightning 技術(shù)平臺(tái)　154
7．4　Cloud IoT Edge 平臺(tái)與 Edge TPU　155
7．5　Azure IoT Edge 邊緣計(jì)算服務(wù)　157
7．6　AWS IoT Greengrass 平臺(tái)服務(wù)　158
7．7　小結(jié)　160
第　8 章 霧計(jì)算工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)　161
8．1　相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織　161
8．1．1　OpenFog 聯(lián)盟與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟　161
8．1．2　EdgeX　162
8．1．3　CORD　162
8．1．4　ETSI MEC　162
8．2　霧計(jì)算工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程　163
8．3　關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)　165
8．3．1　底層通信標(biāo)準(zhǔn)　165
8．3．2　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用級(jí)通信標(biāo)準(zhǔn)　173
8．3．3　數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)　179
8．3．4　安全標(biāo)準(zhǔn)　183
8．4　小結(jié)　187
第　9 章 霧計(jì)算應(yīng)用案例　188
9．1　OpenFog 基于視覺的公共安全應(yīng)用　189
9．1．1　霧計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用　190
9．1．2　霧節(jié)點(diǎn)功能與資源配置需求　193
9．1．3　具體業(yè)務(wù)應(yīng)用與部署示例　196
9．2　醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)　203
9．2．1　醫(yī)療健康應(yīng)用的資源與性能需求　205
9．2．2　關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用　208
9．2．3　醫(yī)療健康應(yīng)用部署示例　209
9．3　云 + 霧的大范圍智能應(yīng)用　212
9．3．1　大范圍云霧結(jié)合架構(gòu)：協(xié)調(diào)管理的需求　213
9．3．2　Cisco 智慧城市　214
9．3．3　OpenFog 智能交通　222
9．4　小結(jié)　224
參考文獻(xiàn)　227
術(shù)語表　233