基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法，所述系统包括本地子网络、雾计算设备、分布式SDN控制器和云计算设备；本地子网络包括数据采集设备、受控设备和本地SDN控制器，数据采集设备和受控设备分别与本地SDN控制器相互连接；分布式SDN控制器用于对接收到的本地SDN控制器发送的请求信息进行验证，以及向所述雾计算设备和所述本地SDN控制器发送请求确认信息。本发明专利技术提供的基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法，通过对网络系统的分级，实现对接入设备的分级认证和对数据的分级处理，保证了网络的安全，提高了数据处理的效率和网络资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法
本专利技术涉及物联网
，尤其涉及一种基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法。
技术介绍
工业物联网就是通过利用互联网的优势，融合改造传统工业而产生的一种新兴的发展模式。它通过各种信息传感设备与技术，实现在工业生产的现场，采集任何需要监控、信息传递、交互的设备信息，在通过互联网进行信息的传输、计算、分析，之后将结果反馈给一线操作人员和生产设备完成执行。物联网设备众多，科学地设计物联网的网络系统，才能够对物联网进行高效、精准的控制，从而提高生产效率。现有技术中，物联网的网络系统的设计主要分为两种方案：一、不包括云计算的物联网网络系统，二、包括云计算的物联网网络系统，前者方案中的数据处理、分析以及得出对设备的控制决策结果是通过本地的计算设备来完成的。后者方案中的数据处理、分析以及得出对设备的控制决策结果是通过边缘的云计算平台来完成的。上述两类方案分别存在如下不足：方案一中，由于数据处理、分析以及得出对受控设备的控制决策结果都是通过本地子网络的计算设备来完成的，而本地子网络的计算设备的计算能力有限，只能对小规模的物联网系统中的简单数据进行分析和处理，面对大量的数据时，其处理效率大大降低，甚至面对复杂的数据时根本无法处理；方案二中，随着物联网的规模的不断扩大，海量的数据都由云计算平台处理，并且物联网设备接入云计算平台的认证工作也是由云计算平台完成，并且云计算平台距离物联网设备较远，传输时延较大，导致云计算平台的数据处理效率降低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法，解决了现有技术中物联网系统的数据处理效率低，安全性差的技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种基于SDN的物联网雾计算网络系统，包括：本地子网络、雾计算设备、分布式SDN控制器和云计算设备；所述本地子网络与所述雾计算设备之间、所述雾计算设备与所述分布式SDN控制器之间以及所述分布式SDN控制器与所述云计算设备之间相互连接；所述本地子网络包括数据采集设备、受控设备和本地SDN控制器，所述数据采集设备和所述受控设备分别与所述本地SDN控制器相互连接，其中，所述数据采集设备用于采集待处理数据，所述本地SDN控制器用于对所述待处理数据进行分析，并判断是否需要将所述待处理数据发送到所述雾计算设备或者云计算设备进行处理，所述受控设备用于执行本地SDN控制器反馈的控制指令；所述雾计算设备用于对所述待处理数据进行处理；所述分布式SDN控制器用于监控所述雾计算设备的使用状态，对接收到的所述本地SDN控制器发送的请求信息进行验证，以及向所述雾计算设备和所述本地SDN控制器发送请求确认信息；所述云计算设备用于对所述待处理数据进行处理。另一方面，本专利技术提供一种基于SDN的物联网雾计算网络系统的控制方法，包括：本地SDN控制器根据待处理数据的数据类型判断本地子网络是否能处理所述待处理数据，若判断获知不能处理所述待处理数据，则向第一分布式SDN控制器发送使用第一雾计算设备的请求信息；所述第一分布式SDN控制器根据所述使用第一雾计算设备的请求信息向所述本地SDN控制器和所述第一雾计算设备发送使用第一雾计算设备的请求确认信息；所述本地SDN控制器根据所述使用第一雾计算设备的请求确认信息将数据处理请求信息发送到所述第一雾计算设备；所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息对所述待处理数据进行处理。进一步地，所述使用第一雾计算设备的请求确认信息包括接入证书。进一步地，所述方法还包括：所述第一雾计算设备对所述待处理数据进行处理之后，得出雾计算设备决策信息，并将所述雾计算设备决策信息发送给所述本地SDN控制器；所述本地SDN控制器根据所述雾计算设备决策信息向受控设备发送控制指令，以指示所述受控设备执行所述控制指令。进一步地，所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息对所述待处理数据进行处理具体为：所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息判断其是否能处理所述待处理数据；若判断获知其能处理所述待处理数据，则对所述待处理数据进行处理；若判断获知其不能处理所述待处理数据，则向第一分布式SDN控制器发送使用第二雾计算设备的请求信息；所述第一分布式SDN控制器根据所述使用第二雾计算设备的请求信息向所述第二雾计算设备发送使用第二雾计算设备的请求确认信息；所述第一雾计算设备将所述数据处理请求信息发送到所述第二雾计算设备；所述第二雾计算设备根据所述使用第二雾计算设备的请求确认信息协同所述第一雾计算设备对所述待处理数据进行处理。进一步地，所述第一分布式SDN控制器根据所述使用第二雾计算设备的请求信息向所述第二雾计算设备发送使用第二雾计算设备的请求确认信息具体为：所述第一分布式SDN控制器根据所述使用第二雾计算设备的请求信息判断所述第二雾计算设备是否在其监控范围内；若判断获知在其监控范围内，则向所述第二雾计算设备发送使用第二雾计算设备的请求确认信息；若判断获知不在其监控范围内，则向所述第二雾计算设备所属的第二分布式SDN控制器发送所述使用第二雾计算设备的请求确认信息；再由所述第二分布式SDN控制器向所述第二雾计算设备发送所述使用第二雾计算设备的请求确认信息。进一步地，所述本地SDN控制器根据所述雾计算设备决策信息向受控设备发送控制指令具体为：所述本地SDN控制器根据所述雾计算设备决策信息判断是否需要云计算设备对所述待处理数据进行处理；若判断获知不需要云计算设备对所述待处理数据进行处理，则根据所述雾计算设备决策信息向受控设备发送控制指令；若判断获知需要云计算设备对所述待处理数据进行处理，则向所述云计算设备发送所述数据处理请求信息；所述云计算设备根据所述数据处理请求信息对所述待处理数据进行处理，得出云计算设备决策信息，并将所述云计算设备决策信息发送给所述本地SDN控制器；所述本地SDN控制器根据所述云计算设备决策信息向受控设备发送控制指令。进一步地，所述雾计算设备决策信息至少携带受控设备ID。进一步地，所述方法还包括：所述本地SDN控制器对所述使用第一雾计算设备的请求信息进行加密。再一方面，本专利技术提供一种用于控制基于SDN的物联网雾计算网络系统的电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。又一方面，本专利技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述的方法。又一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。(三)有益效果本专利技术提供的基于SDN的物联网雾计算网络系统及其控制方法，通过对网络系统的分级，实现对接入设备的分级认证和对待处理数据的分级处理，保证了网络的安全，提高了数据处理的效率，提高了网络资源的利用率。附图说明图1为依照本专利技术实施例的基于SDN的物联网雾计算网络系统的示意图；图2为依照本专利技术实施例的基于SDN的物联网雾计算网络系统的控制方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SDN的物联网雾计算网络系统，其特征在于，包括：本地子网络、雾计算设备、分布式SDN控制器和云计算设备；所述本地子网络与所述雾计算设备之间、所述雾计算设备与所述分布式SDN控制器之间以及所述分布式SDN控制器与所述云计算设备之间相互连接；所述本地子网络包括数据采集设备、受控设备和本地SDN控制器，所述数据采集设备和所述受控设备分别与所述本地SDN控制器相互连接，其中，所述数据采集设备用于采集待处理数据，所述本地SDN控制器用于对所述待处理数据进行分析，并判断是否需要将所述待处理数据发送到所述雾计算设备或者云计算设备进行处理，所述受控设备用于执行本地SDN控制器反馈的控制指令；所述雾计算设备用于对所述待处理数据进行处理；所述分布式SDN控制器用于监控所述雾计算设备的使用状态，对接收到的所述本地SDN控制器发送的请求信息进行验证，以及向所述雾计算设备和所述本地SDN控制器发送请求确认信息；所述云计算设备用于对所述待处理数据进行处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的物联网雾计算网络系统，其特征在于，包括：本地子网络、雾计算设备、分布式SDN控制器和云计算设备；所述本地子网络与所述雾计算设备之间、所述雾计算设备与所述分布式SDN控制器之间以及所述分布式SDN控制器与所述云计算设备之间相互连接；所述本地子网络包括数据采集设备、受控设备和本地SDN控制器，所述数据采集设备和所述受控设备分别与所述本地SDN控制器相互连接，其中，所述数据采集设备用于采集待处理数据，所述本地SDN控制器用于对所述待处理数据进行分析，并判断是否需要将所述待处理数据发送到所述雾计算设备或者云计算设备进行处理，所述受控设备用于执行本地SDN控制器反馈的控制指令；所述雾计算设备用于对所述待处理数据进行处理；所述分布式SDN控制器用于监控所述雾计算设备的使用状态，对接收到的所述本地SDN控制器发送的请求信息进行验证，以及向所述雾计算设备和所述本地SDN控制器发送请求确认信息；所述云计算设备用于对所述待处理数据进行处理。2.一种基于SDN的物联网雾计算网络系统的控制方法，其特征在于，包括：本地SDN控制器根据待处理数据的数据类型判断本地子网络是否能处理所述待处理数据，若判断获知不能处理所述待处理数据，则向第一分布式SDN控制器发送使用第一雾计算设备的请求信息；所述第一分布式SDN控制器根据所述使用第一雾计算设备的请求信息向所述本地SDN控制器和所述第一雾计算设备发送使用第一雾计算设备的请求确认信息；所述本地SDN控制器根据所述使用第一雾计算设备的请求确认信息将数据处理请求信息发送到所述第一雾计算设备；所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息对所述待处理数据进行处理。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用第一雾计算设备的请求确认信息包括接入证书。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一雾计算设备对所述待处理数据进行处理之后，得出雾计算设备决策信息，并将所述雾计算设备决策信息发送给所述本地SDN控制器；所述本地SDN控制器根据所述雾计算设备决策信息向受控设备发送控制指令，以指示所述受控设备执行所述控制指令。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息对所述待处理数据进行处理具体为：所述第一雾计算设备根据所述数据处理请求信息判断其是否能处理所述待处理数据；若判断获知其能处理所述待处理数据，则对所述待处理数据进行处理；若判...

【专利技术属性】
技术研发人员：许方敏，叶桓宇，赵成林，李斌，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11