基于云雾融合的工业物联网能源管理架构

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1、专题：物联网技术与应用基于云雾融合的工业物联网能源管理架构121赖春媛，闫文卿，亓晋（1.南京邮电大学，江苏南京210003；2.山东科技大学计算机科学与工程学院，山东青岛266590）摘要：针对当前工业物联网中能源消耗持续增长、环境污染日趋严重等能源问题，提出一种基于云雾融合的工业物联网能源管理架构。该架构利用云计算与雾计算分别在管理中心和边缘为能源管理提供丰富、实时的存储与计算资源，从而提高能源管理效率。此外，该架构还通过在云计算与雾计算之间建立渗透模型，实现云雾融合，使得云雾资源得到更加合理高效的利用。最后，

2、通过一个工业环境测试案例，证明了该架构能有效降低能源消耗成本和减少污染物排放量，对工业物联网中的能源起到高效、节能、绿色管理的作用。关键词：工业物联网；云雾融合；能源管理；渗透模型中图分类号：TP315文献标识码：Adoi:10.11959/j.issn.1000−0801.2017269Anenergymanagementframeworkbasedonfog-cloudcombiningforindustrialinternetofthings121LAIChunyuan,YANWenqing,QIJin1.N

3、anjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210003,China2.CollegeofComputerScienceandEngineering,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,ChinaAbstract:AimingattheIIoT’senergyproblemssuchasthecontinuousgrowthofenergyconsumptionandthein-cr

4、easinglyseriousenvironmentalpollution,anenergymanagementframeworkbasedonfog-cloudcombiningforin-dustrialinternetofthings(IIoT)wasproposed.Theframeworkutilizedcloudcomputingandfogcomputingtopro-viderichandreal-timestorageandcomputingresourcesfortheenergymanagem

5、entatmanagementcenterandedgerespectively,therebyimprovingtheefficiencyofenergymanagement.Inaddition,theframeworkbuiltapenetrationmodelbetweencloudcomputingandfogcomputingtoachievefog-cloudcombining.Anindustrialenvironmentaltestcasedemonstratesthattheframeworkc

6、aneffectivelyreduceenergyconsumptionandpollutantemissions.Keywords:industrialinternetofthings,fog-cloudcombining,energymanagement,penetrationmodel收稿日期：2017−08−20；修回日期：2017−09−22基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（No.BK20160910）；江苏省教育厅自然科学研究面上项目（No.16KJB520034，No.17KJB520026）Fo

7、undationItems:TheNaturalScienceFoundationofJiangsuProvinceofChina(No.BK20160910),NaturalScienceFundforColleg-esandUniversitiesinJiangsuProvince(No.16KJB520034,No.17KJB520026)2017269-1·3·电信科学2017年第10期塞。此外，数据全部存储在云中还存在较大的安1引言全隐患。随着工业信息化的快速发展，各国纷纷提出为了解决上述问题，本文不再拘

8、泥于云计算，[10-12]了自己的工业技术发展策略，如美国的第三次工进一步研究雾计算（fogcomputing）并将其业革命、德国的工业4.0、中国的“互联网+”等。也融入能源管理中，它能在工业设备上（或者在在这些策略的推动下，工业物联网（industrialIoT，设备之间、网络上）进行数据的存储与计算。雾IIoT）蓬勃发展。然而随着IIoT的不断发展，持