تحسين موارد الحوسبة الضبابية لإنترنت الأشياء
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة ونظام لإدارة الموارد الحاسوبية في شبكة إنترنت الأشياء المُمكّنة بالحوسبة الضبابية
العنوان الإنجليزي: Method and system for computational resource management in fog computing enabled internet of things network
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تولد شبكات إنترنت الأشياء الكبيرة وغير المتجانسة مهام بأحجام وأولويات ومتطلبات تأخير مختلفة، في حين تملك خوادم الضباب القريبة دورات حوسبة محدودة وروابط لاسلكية متغيرة.
أهميتها
يمكن للمطابقة والجدولة الفعالتين في طبقة الضباب أن تقللا الاعتماد على موارد السحابة البعيدة وتدعما تطبيقات الحافة الحساسة للوقت، رهناً بالتحقق من الأداء والأمن.
النهج
يطابق متحكم ضبابي مركزي الأجهزة بالخوادم باستخدام قوة الإشارة وحجم المهمة وترتيبات التفضيل، ثم يجدول كل خادم المهام المقبولة بخوارزمية حقيبة 0/1 مقيدة.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة موردي منصات إنترنت الأشياء، ومشغلي الاتصالات والحوسبة الطرفية، وفرق الأتمتة الصناعية، وباحثي الصحة المتصلة، ومطوري التطبيقات الموزعة الحساسة للتأخير.
القيمة المحتملة
تجمع الطريقة المطابقة المستقرة الواعية بالرابط اللاسلكي مع ترتيب المهام الواعي بدورات الحوسبة، فتعالج إسناد الخوادم وترتيب التنفيذ المحلي في سير عمل واحد لموارد الضباب.
الخلفية
الخلفية
توفر الحوسبة السحابية قابلية للتوسع لكنها قد تضيف تأخيراً لمهام إنترنت الأشياء الحساسة للوقت. وتضع الحوسبة الضبابية التخزين والحوسبة أقرب إلى الحساسات والأجهزة المحمولة والمركبات والعقد الطرفية الأخرى، إلا أن سعة خوادم الضباب محدودة. ولذلك يجب أن تراعي الإزاحة أحجام المهام غير المتجانسة ومتطلبات التأخير وحركة الأجهزة وقوة الإشارة وموارد الخادم واستخدام الطاقة. وغالباً ما تحسن الأساليب الحالية هدفاً واحداً أو تتطلب تقسيم المهام الجزئي المعقد. تستخدم البراءة إزاحة المهام كاملة ومطابقة مستقرة قائمة على التفضيلات بين الأجهزة والخوادم وجدولة بالحقيبة مقيدة بدورات الحوسبة المتاحة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تتواصل الأجهزة اللاسلكية وخوادم الضباب عند 3 غيغاهرتز–10 تيراهرتز بموجات مليمترية أو دون مليمترية. يحتفظ المتحكم بعلاقات متوسط قوة الإشارة، ويبني تفضيلات الخوادم من قوة الرابط وتفضيلات المهام من قوة الإشارة نسبة إلى حجم المهمة. تسند المطابقة المستقرة الأجهزة والمهام إلى خوادم الضباب لتقليل تأخير الإرسال. ثم يرتب كل خادم المهام بخوارزمية حقيبة 0/1 تحت قيد دورات الحوسبة، وينفذها ويعيد النتائج. وتسمح المطالبات أيضاً بأولوية مهام مراقبة القلب العاجلة في بيئة رعاية صحية.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- استخدام محتمل في إزاحة مهام إنترنت الأشياء الصناعية وتحليلات الحافة.
- استخدام محتمل في أبحاث الحوسبة الضبابية للأجهزة المحمولة أو المركبات المتصلة.
- استخدام محتمل في شبكات الحساسات والبنية الذكية الحساسة للتأخير.
- استخدام محتمل في المراقبة الصحية المتصلة بعد التحقق السريري ومن الخصوصية والسلامة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يجمع مطابقة الأجهزة بالخوادم وجدولة المهام داخل كل خادم في طريقة واحدة.
- يستخدم قوة الإشارة وحجم المهمة ومتطلبات دورات الحوسبة في التخصيص.
- يدعم تغير المسافة ديناميكياً بين الأجهزة المحمولة وخوادم الضباب.
- يتضمن أولوية المهام وصيغة لمهمة رعاية صحية عاجلة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
منشور براءة اختراع يصف بنية تخصيص موارد وخوارزميات؛ لم يثبت الأداء المرجعي المستقل أو النشر التشغيلي أو التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يدعم النهج ترخيص البرمجيات أو التحقق المشترك مع مزودي إنترنت الأشياء والاتصالات ومنصات الحافة. وينبغي للتقييم مقارنة التأخير والإنتاجية والإنصاف واستهلاك الطاقة وعبء المتحكم والحركة والأعطال وقابلية التوسع والمجدولات المنافسة، مع معالجة المصادقة والتشفير والتحديثات الآمنة وخصوصية البيانات الصحية والسلوك الآمن ومتطلبات الرعاية الصحية أو الاتصالات ذات الصلة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- H04L47/70إرسال المعلومات الرقمية، مثل الاتصالات البرقية
- G16Y10/75تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المهيأة لإنترنت الأشياء [IoT]
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- G16Y40/35تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المهيأة لإنترنت الأشياء [IoT]
- G16Y10/75تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المهيأة لإنترنت الأشياء [IoT]
- H04L47/829إرسال المعلومات الرقمية، مثل الاتصالات البرقية
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولعبد القادر جيلاني سوداغار
- مخترعمحمد أويس جاويد
- مخترعأحمد نسيم علوي
- مخترععبدالله بن عبدالعزيز التميم
- مخترعمحمد بدر الدين خان
- مخترعمحمد الخثعمي
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- حوسبة ضبابية
- إنترنت الأشياء
- تخصيص موارد
- إزاحة مهام
- مطابقة مستقرة
- خوارزمية الحقيبة
- حوسبة طرفية
- موجات مليمترية
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.