[发明专利]用于改进对分布式网络中的传感器流数据的处理的方法

说明书

本文涉及用于改进对分布式网络中的传感器流数据的处理的方法。其特征包括：由在网关设备或嵌入式系统上托管的软件层中的传感器数据触发。软件层被连接到局域网。服务、应用程序和数据处理引擎的存储库被使得能够由软件层访问。通过由软件层提供的表达式语言将传感器数据与对特定状况的发生的语义描述进行匹配。通过持续执行表达式来自动发现模式事件。智能地跨越网关设备和网络上的由软件层管理的嵌入式系统对服务和应用程序进行编排以链接应用程序和分析表达式。基于资源可用性来优化应用程序和分析的布局。监视软件层的健康状况。将原始传感器数据或表达式的结果存储在本地时间序列数据库或云存储中。服务和组件可以被容器化以确保在任何网关环境中的平稳运行。

本申请是申请日为2016年8月29日、申请号为201680050011.8并且发明名称为“用于改进对分布式网络中的传感器流数据的处理的方法”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年8月27日递交的美国专利申请62/210,981的权益，其通过引用与该本申请中引用的所有其他参考文献一起被结合于此。于2016年3月23日递交的美国专利申请62/312,106、62/312,187、62/312,223、和62/312,255通过引用被结合于此。

背景技术

本发明涉及计算领域，并且更具体地，涉及用于处理由工业机器生成的大量数据的边缘计算。

传统的企业软件应用程序托管依赖数据中心或“云”基础设施以开拓规模经济和系统效率。但是，这些数据中心可能与企业进行大部分业务操作的物理操作点(例如，工厂、仓库、零售店等)相距任意距离。工业物联网(IIoT)指设备或用例的集合，其依赖于利用以非常高的频率跟踪事件的传感器的物理操作仪器。

许多领域中的工业机器都归属于这种物联网(IoT)，这些领域涵盖了制造业、石油和天然气、采矿业、运输业、电力和水利、可再生能源、医疗保健、零售业、智能建筑、智能城市和互连车辆。虽然云计算已成功地实现，但是尚存在诸多缺陷：将所有数据发送至云存储装置是不实际的，因为连接不可能总存在、带宽不足、或者即使存在足够的带宽，成本也会过高。即使连接性、带宽和成本都不是问题，也不可能进行实时决策和预测性维护，这样可能会导致机器的严重损坏。

因此，需要包括改进的边缘分析的改进的计算系统、架构、和技术，以便处理由工业机器生成的大量数据。

发明内容

一种用于实现边缘处智能的方法。其特征包括：由在网关设备或嵌入式系统上托管的软件层中的传感器数据触发。软件层被连接到局域网。服务、应用程序和数据处理引擎的存储库被使得能够由软件层访问。通过由软件层提供的表达式语言将传感器数据与对特定状况的发生的语义描述进行匹配。通过持续执行表达式来自动发现模式事件。智能地跨越网关设备和网络上的由软件层管理的嵌入式系统对服务和应用程序进行编排以链接应用程序和分析表达式。基于资源可用性来优化应用程序和分析的布局。监视软件层的健康状况。将原始传感器数据或表达式的结果存储在本地时间序列数据库或云存储中。服务和组件可以被容器化以确保在任何网关环境中的平稳运行。

边缘智能在物联网(IoT)数据源处被启用。系统为实时边缘分析和应用程序提供了对IoT设备传感器数据的丰富的接入(流模式或批处理模式，或两者兼而有之)。该系统包括高效且高表达性的计算机语言，其用于通过在低内存占用机器中操作的高性能分析引擎来执行分析函数和表达式。该系统允许将汇集数据发布到云以进行进一步的机器学习。该系统包括用于开发边缘应用程序的软件开发包。基于云的管理控制台允许对边缘部署、配置、应用程序和分析表达式进行管理。

一种边缘基础设施和平台的具体实现来自于FogHorn Systems,Inc.(FogHorn公司)。FogHorn公司的网站www.foghorn-systems.com、出版物(包括白皮书、用户指南、教程、视频、以及其他出版物)以及其他有关FogHorn技术和产品的出版物均通过引用被结合于此。