14、边缘计算、任务卸载与区块链在可持续能源解决方案中的应用

边缘计算、任务卸载与区块链在可持续能源解决方案中的应用

1. 边缘计算的能源优化

1.1 硬件层面的能源意识

在行星环境中使用边缘设备时，硬件层面的能源意识可显著降低能耗。大多数情况下，边缘设备计算能力低且受电源限制。因此，使用更轻、更强、寿命更长的替代电源设备很关键，如当前移动设备领域广泛使用的锂离子电池（LIBs），其能量密度每年增长 7% - 10%，但研究表明其性能已接近理论极限，含硅石墨复合材料是一种 LIB 电源的选择，可通过化学气相沉积（CVD）在可扩展炉中制备含集成硅纳米层的石墨/碳杂化物（SGC）。

1.2 节能的物联网协议

常见的物联网应用协议有 MQTT、CoAP、XMPP 和 AMQP。
- MQTT ：低带宽发布 - 订阅消息协议，传输协议为 TCP，适用于内存和处理能力小的设备，能在低带宽、低内存和低功耗网络中运行，被视为 M2M 和物联网应用的最佳消息协议。
- CoAP ：默认是请求 - 响应协议，也可作为发布 - 订阅协议，可使用 UDP 或 TCP 传输信息，对受限设备有很多支持。
- XMPP 和 AMQP ：较受欢迎，但资源消耗大，不建议用于基本能力的设备。

2. 能源优化的原因

人们通过无线设备随时随地访问网络服务，但也越来越关注设备能耗。MCC 和 MEC 通过将应用中计算密集部分委托给附近边缘/雾服务器或远程服务器，为提高设备能力和电池寿命提供新信息。需从设备硬件和软件、计算卸载方法、无线传输策略和云执行机制等方面解决移动