14、物联网时代的传感器数据处理与雾计算中间件

物联网时代的传感器数据处理与雾计算中间件

1. 步态数据收集与蓝牙低功耗应用

使用 SmartStep 传感器进行步态数据收集，经过 19 天的人体测试，实现了 100%的数据检索。这表明该方法可为物联网中需要管理多个蓝牙低功耗（BLE）连接的应用奠定基础。

2. 物联网发展挑战与雾计算的引入

近年来，物联网（IoT）呈指数级增长，数十亿设备接入互联网。设备的存储和计算能力约每 18 个月翻一番，以支持密集的数据分析，但通信带宽受频谱可用性限制，增长速度较慢。在分布式环境（如传感器网络）的应用中，带宽限制使得将所有数据发送到中央位置（如云）进行后处理变得不可行。此外，当物联网系统需要实时传输数据时，延迟也成为一个问题。

为克服带宽和延迟瓶颈，并充分利用当前传感器设备强大的计算能力，引入了雾计算（也称为边缘计算）范式。该范式将数据处理、网络、存储和分析功能更靠近设备和应用。

3. 分布式协作数据分析（DCDA）中间件概述

提出了一种新颖的雾计算中间件，以支持传感器网络边缘的可扩展和灵活的分布式协作数据分析（DCDA）。该中间件允许在边缘进行信息处理、计算、分析和共享，以实现高级态势感知。它提供的服务能够在网络边缘分析最具时间敏感性的数据，减少延迟，节省网络带宽，并允许在不同环境条件下跨广泛地理区域收集和处理数据。

DCDA 中间件管理三个不同级别的数据处理和分析，用于连接到网络的边缘设备之间的协作：
- 低级 ：生成和分析实时数据，用于保护和控制系统，例如网络中需要立即采取行动的警报和通知。
- 中级