一些应用不能在这些设备上运行。例如，诸如增强现实、言语翻译、面部识别以及甚至一些游戏的应用要求超过能够被适应到移动设备或一些固定设备中的资源的资源。为了使得这些应用对于这些移动设备和固定设备用户而言可以使用，与该应用相关联的处理和存储被卸载到数据中心。这些数据中心通常位于接近网络的骨干或接近冷却设施。在数据中心处运行资源密集型应用，以及将输出传送给这些移动设备和固定设备。
[0017]现有技术的缺点包含:网络时延能够降低用户体验，特别是对于诸如游戏的时间敏感应用。由于对于数据在数据中心和移动设备或固定设备之间行进所花费的时间，因此当使用该应用时，用户能够体验到明显的延迟。另外，由于病毒或丢失保存关键数据的移动设备的可能性，因此在移动设备或固定设备上直接运行较小的应用能够造成高安全风险。还增加了通过移动设备的无线无线电接口交换的数据量，这对无线电接入网(RAN)提出更高的需求以及消耗移动设备的电池。
[0018]本发明的实施例通过定义MistNet克服了现有技术的缺点，MistNet是密集的、高分布式的以及低时延的纳米盒的网络，它执行对于移动设备和固定设备的云计算。MistNet能够被部署在固定宽带网络和移动宽带网络两者中。在MistNet中纳米盒的近距离减少了时延并且改进了对于用户交互的响应时间。进而，新的服务和应用可以被立即提供给用户，而用户不必将整个应用下载到移动设备或固定设备上。例如，移动设备或固定设备能够使用在雾中运行的一个或多个虚拟机(VM)而不必担心该用户的移动设备或固定设备的有限的物理能力。在一些实施例中，当新版本的应用可以获得时，仅雾需要更新该应用，而不是每个个体移动设备或固定设备。这减少了在移动宽带网络或有线宽带网络上的数据业务量，并且节省了在移动设备中的功率和在移动设备和固定设备中的存储空间。
[0019]在一个实施例中，一种方法由实现纳米盒的计算系统来执行，用于处理和存储对于授权给移动设备的应用的数据。纳米盒经由网络耦合到用于与无线设备通信的无线收发器。纳米盒包含:网络接口(通常是但是不是必须是有线的)，其用于与无线收发器通信以及用于通过网络与根控制器通信。根控制器管理至多个纳米盒的设备和应用的指配，以及使得在多个纳米盒中能够进行会话的切换。
[0020]该方法通过减少至移动设备的网络时延，改进了对于移动设备的用户体验。该方法包含:接收来自根控制器的注册通知，该注册通知指示的是，给定纳米盒将向所指定的移动设备提供特定应用或一组应用的服务。由根控制器例如基于确定具有最佳资源可用性的控制器来做出特定纳米盒的选择。最佳资源可用性可以是存在小于50毫秒(ms)的至该移动设备的估计时延之处。通过网络接收对于授权给移动设备的应用的数据。这个数据特定于该移动设备。使用移动设备特定数据来运行该应用以生成输出。该输出被无线地传送给该移动设备。
[0021]在移动设备和应用之间可以有多个数据交换，来自移动设备的多个输入以及至移动设备的多个输出。在操作期间，可以由纳米盒接收切换通知，该切换通知指示的是，根控制器已经判定应当将服务移动到不同的纳米盒。可以例如基于根控制器推断出至移动设备的往返网络时延不再小于50毫秒，来做出这个判定。使用该应用的当前状态来更新应用数据。通过网络将所更新的应用数据传送给根控制器。
[0022]在另一个实施例中，计算机系统实现用于处理和存储对于授权给移动设备的应用的数据的纳米盒。纳米盒耦合到根控制器，根控制器使得能够进行至移动设备的初始授权服务递送以及在多个纳米盒之间的切换。计算机系统通过减少至移动设备的网络时延来改进对于该移动设备的用户体验。计算机系统包括:网络接口，其被配置为与移动设备和根控制器通信。网络接口可以包含有线收发器和/或无线收发器。计算机系统还包含:存储设备，其被配置为存储应用数据。计算机系统包含:耦合到网络接口和存储设备的计算机处理器。
[0023]计算机处理器被配置为接收来自根控制器的注册通知，该注册通知指示的是，给定纳米盒将向所指定的移动设备提供特定应用或一组应用的服务。由根控制器做出特定纳米盒的选择。由根控制器做出的选择可以基于确定具有最佳资源可用性的纳米盒。例如，最佳资源可用性可以基于至移动设备的估计小于50毫秒(ms)的时延。过程还可以包含通过网络接收对于授权给移动设备的应用的数据。该数据特定于该移动设备。该过程可以使用移动设备特定数据来运行该应用以生成输出，将该输出传送给该移动设备，以及接收切换指示，该切换指示指示的是，根控制器已经判定应当将服务移动到不同的纳米盒。可以例如基于根控制器推断出至移动设备的往返网络时延不再小于50毫秒，来做出这个判定。在这种情况下，执行使用该应用的当前状态的应用数据的更新，以及通过网络将所更新的应用数据传送给根控制器。
[0024]此外，固定设备，即通常不漫游的设备，诸如桌面计算机，也受对于它们的固定设备应用的时延和在处理能力中的限制的影响。一些固定设备，诸如控制台设备和较旧的台式机设备可能具有有限的存储器和处理能力，这阻止了它们利用新的更多的资源密集型应用。类似地，这些固定设备可能远离于数据中心、云计算设施和类似的资源，导致当访问由此类设施所托管的资源和应用时在性能中的降级。此外，一些固定设备可以被设计为具有与通常与移动设备相关联的资源类似的非常低的资源，使得这些设备成本更低或更小。一些固定设备也可以包含嵌入在消费电子产品(诸如电视和其它电器)中的计算设备。
[0025]图1是由用于减少对于移动设备或固定设备的网络时延和资源需求的纳米盒实现的过程的一个实施例的流程图。该过程通常由计算机处理器来实现。纳米盒包含至少一个计算机处理器和至少一个存储设备。计算机处理器可以是包含通用或中央处理器、专用集成电路(ASIC)或类似的处理设备的任何类型的处理设备。计算机处理器可以通过在彼此耦合的一组主板或类似基板上布线的一组总线与存储设备连接。备选地，计算机处理器和存储设备可以通过网络连接。
[0026]在一个实施例中，该过程从框102开始，其中纳米盒接收来自根控制器的注册通知，该注册通知指示的是，移动设备或固定设备已经被指配给该纳米盒或更具体地由移动设备或固定设备使用的应用已经被指配给该纳米盒以用于运行。根控制器可以使用任何过程以用于选择在MistNet中的哪个纳米盒被指配给该移动设备或固定设备。在一个实施例中，根控制器可以选择具有最佳资源可用性和/或最低时延的纳米盒。可以使用任何算法和由纳米盒报告给根控制器的任何度量来确定最佳资源可用性。在一个实施例中，度量可以包含处理器或存储设备度量。
[0027]时延也可以与阈值相关联，其中阈值定义能够接受的最大时延。在一个示例实施例中，根控制器尝试将具有50毫秒(ms)或更低时延的纳米盒指配给移动设备或固定设备。在一个实施例中，所选择的纳米盒可以是基于在MistNet中用于处置该移动设备或固定设备的可以使用的可能的纳米盒中的最小时延，至移动设备或固定设备最近的纳米盒。
[0028]当移动设备和固定设备进入或连接到MistNet时，根控制器执行移动设备和固定设备的注册。根控制器可以驻留在纳米盒上，或它可以驻留在MistNet中或在RAN中的不同的网络设备上，诸如边缘路由器上。根控制器可以由单个设备，一组设备来运行，或可以在MistNet中跨域多个设备而被分布。当移动设备或固定设备与根控制器注册时，根控制器向纳米盒传送注册通知以向该纳米盒通知它将执行对于该移动设备的处理。注册通知可以包含:包含设备类型或能力信息的对于移动设备的标识信息，诸如互联网协议(IP)地址的设备位置信息，或类似信息。可以使用任何类型或组合的通信协议，包含机器至机器通信协议，来传送注册通知。初始注册还可以标识新注册的设备正在运行的或它最近或常常使用的应用或一组应用。可以使用任何类型的标识符，诸如名字、资源定位符或类似的标识符，来标识应用O
[0029]在框104处，纳米盒通过有线、无线或类似的网络来接收对于授权给移动设备或固定设备的应用的数据。授权的应用可以是根控制器或其它授权控制器确定由MistNet支持的、由该移动设备或固定设备的用户所拥有的、由网络提供商批准用于操作的或类似被授权的任何应用。应用可以被配置为使得移动设备或固定设备可以具有在该移动设备或固定设备上正在运行的或常常使用的应用的客户端或完整的应用。该应用的处理要求可能超过移动设备或固定设备所能够的或如果仅在该移动设备或固定设备处处理则可能只是对该移动设备增加很大负载。纳米盒运行该应用的服务器组件、完整应用或该应用的功能性的任何组合以减轻