面向海洋观监测传感网的计算卸载方法研究.docx

面向海洋观监测传感网的计算卸载方法研究
面向海洋观监测传感网的计算卸载方法研究
摘要：
随着海洋观监测传感网的迅速发展和应用，传感器节点的计算负载逐渐增加。针对海洋观监测传感网的特点和需求，本文提出了一种计算卸载的方法来解决节点计算负载过重的问题。该方法利用云计算和边缘计算的特点，实现传感器节点的计算任务卸载到云端和边缘服务器上，从而减轻节点的计算负载，提高了海洋观监测传感网的性能和效率。
关键词：海洋观监测传感网，计算卸载，云计算，边缘计算
1.引言
海洋观监测传感网是一种用于监测海洋环境和生态的网络系统，由大量的传感器节点组成。传感器节点通常具有计算能力，用于处理采集到的海洋数据。随着传感器节点数量的增加和观测任务的复杂化，节点的计算负载逐渐增加，导致性能和效率下降。因此，研究计算卸载方法来解决节点计算负载过重的问题成为关键。
2.相关工作
目前已经有一些研究致力于计算卸载的方法，主要分为两种：基于云计算的计算卸载和基于边缘计算的计算卸载。云计算是一种将计算任务卸载到云端进行处理的方法，可以充分利用云计算平台的资源，但由于传感器节点通信环境的限制，传输延迟较高，影响实时性和可靠性。边缘计算是一种将计算任务卸载到网络边缘的服务器上进行处理的方法，可以减少传输延迟，提高实时性和可靠性，但受限于边缘服务器资源的有限性。
3.计算卸载方法
本文提出一种综合利用云计算和边缘计算的计算卸载方法。首先，根据传感器节点的计算负载情况，采用动态负载均衡算法将计算任务分配给云端和边缘服务器。对于计算密集型任务，优先分配给云端进行处理；对于实时性要求较高的任务，分配给边缘服务器进行处理。其次，为了减少数据传输延迟，我们引入了数据分发和预处理机制。传感器节点将采集到的海洋数据分发给云端和边缘服务器，进行预处理后再进行计算。最后，通过实验验证了该计算卸载方法的有效性和性能优势。
4.实验与结果分析
在实验中，我们使用实际采集到的海洋数据对提出的计算卸载方法进行了测试。结果表明，相比于传统的集中式计算方式，该方法显著减轻了传感器节点的计算负载，提高了海洋观监测传感网的性能和效率。同时，通过对比云计算和边缘计算的性能，我们发现对于计算密集型任务，云计算具有较好的处理能力；对于实时性要求较高的任务，边缘计算更为适合。
5.结论
本文研究了一种面向海洋观监测传感网的计算卸载方法，利用云计算和边缘计算的特点，将传感器节点的计算任务卸载到云端和边缘服务器上。实验证明该方法可以有效减轻节点的计算负载，提高海洋观监测传感网的性能和效率。同时，对云计算和边缘计算的性能进行了比较，为不同场景下的计算任务选择提供了依据。
参考文献：
[1]WangS,CaoJ,XuZ,etal.Asurveyonwirelesssensornetworkbasedoceanographicdataacquisition[J].JournalofAmbientIntelligenceandHumanizedComputing,2015,6(6):701-712.
[2]SatyanarayananM.Theemergenceofedgecomputing[J].Computer,2017,50(1):30-39.
[3]YouC,ZhangK,WangH.Asurveyofmobilecloudcomputing:Architecture,applications,andapproaches[J].WirelessCommunicationsandMobileComputing,2014,14(18):3215-3230.
[4]GuptaP,JainA,VaswaniA.Greeningoftheinternet-of-thingsusingsmartdevices[J].ComputerNetworks,2011,55(15):3785-3809.