CN110493304B - 边缘计算系统以及交易系统 - Google Patents

Abstract

一种边缘计算系统以及交易系统，边缘计算系统包括：多个边缘节点，部署在数据供方以及数据需方，用以响应于所述数据需方的查询请求，从所述数据供方获取数据资源，每一数据供方或数据需方处部署至少一个边缘节点；云服务器，用以对来自所述多个边缘节点的数据资源进行分析汇总，得到交易数据，以用于数据流通。本发明技术方案能够提升数据流通的实时性和便捷性。

Description

边缘计算系统以及交易系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种边缘计算系统以及交易系统。

背景技术

近十几年来，中心化的云计算模型已经成为了一种标准的服务平台。在数据交易和数据流通领域，云计算已普遍应用。

随着第五代移动通信技术(5th-Generation,5G)、物联网时代的到来以及云计算应用的逐渐增加，数以千亿计的各种设备将会联网，大量的物联网数据将是智慧化服务的基础。对于数据交易系统中的各个设备而言，其基本需求是“低时延、大带宽、大连接、本地化”。

但是，传统的云计算平台开发没有针对在资源受限的情况下去满足应用需求，例如没有考虑过如何满足那些对高带宽、低延时或者多站点大规模分布式应用程序的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何提升数据流通的实时性和便捷性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种边缘计算系统，边缘计算系统包括：多个边缘节点，部署在数据供方以及数据需方，用以响应于所述数据需方的查询请求，从所述数据源设备获取数据资源，每一数据供方处部署至少一个边缘节点；云服务器，用以对来自所述多个边缘节点的数据资源进行分析汇总，得到交易数据，以用于数据流通。

可选的，所述边缘计算系统还包括：边缘管理器，用以驱动所述多个边缘节点，或者调用所述多个边缘节点。

可选的，每一边缘节点包括：边缘采集设备，用以获取数据资源；边缘云服务器，用以对边缘节点提供算力，以对所述边缘采集设备获取到的数据资源进行分析，并将分析结果上传至所述云服务器；边缘控制器，用以控制和调用所述边缘云服务器以及所述边缘采集设备。

可选的，所述边缘云服务器与所述云服务器采用统一的网络架构以及接口。

可选的，所述边缘云服务器在与所述云服务器未连接时，对所述边缘节点获取到的数据资源进行实时分析处理，并在与所述云服务器连接时，将处理结果上传至所述云服务器。

可选的，所述边缘计算系统还包括：边缘网关，用以对网络协议进行转换。

可选的，所述数据资源选自数据、算法模型和算力。

为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了一种数据交易系统，数据交易系统包括：交易系统，用以接收数据需方的查询请求；多个所述边缘计算系统，用以接收来自所述交易系统的所述查询请求，并将所述交易数据发送至所述交易系统，所述交易系统将所述交易数据转发至所述数据需方。

可选的，所述交易系统包括：交易模块，用以供各个数据供方以及数据需方发布数据资源，并在数据资源完成后生成和维护交易协议；流通控制模块，用以控制所述交易数据在数据供方和数据需方之间的路由；融合流通模块，用以按照所述流通控制模块的指示，将所述数据资源中的数据和算法模型流通至提供算力的数据供方，以在所述提供算力的数据供方处训练得到模型参数或者计算得到计算结果。

可选的，所述交易系统还包括：质量评估模块，用以对所述数据供方提供的数据或算法模型进行质量评估，并形成质量评估报告。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案中，通过在数据供方部署至少一个边缘节点，并部署在数据供方以及数据需方，边缘节点之间能够进行数据交互，边缘节点也能够与云服务器进行数据交互，可以实现最终端边缘节点、云服务器以及最终端边缘节点与云服务器之间的中间边缘节点三体协同的端到端的技术架构，进而可以实现数据的采集、存储、分析等操作可以在网络的边缘进行处理，减轻云端压力，降低带宽成本，提升数据流通的实时性和便捷性，进一步而言，本发明技术方案融合网络、计算、存储、安全、应用等核心能力，并通过边端的统一管控实现云计算服务的下沉，提供端到端分布式开放平台的服务，进而实现海量与异构数据源的联接、业务的实时性、数据的优化、应用的智能性以及数据资源的安全与隐私保护。

进一步地，每一边缘节点包括：边缘云服务器，用以对边缘节点提供算力，以对所述边缘节点获取到的数据资源进行分析，并将分析结果上传至所述云服务器；边缘采集设备，用以获取数据资源；边缘控制器，用以控制和调用所述边缘云服务器以及所述边缘采集设备。本发明技术方案中，边缘节点具备存储、计算等功能，实现了将云服务的功能延伸至边缘基础设备(也即数据供方的数据源设备)，云服务器与边缘节点之间的配合扩展了云服务的覆盖范围，进一步提升数据流通的实时性和便捷性。

附图说明

图1是本发明实施例一种边缘计算系统的结构示意图；

图2是本发明实施例另一种边缘计算系统的结构示意图；

图3是图1所示边缘节点101的具体结构示意图；

图4是本发明实施例一种数据交易系统的结构示意图；

图5是图4所示数据交易系统301的具体结构示意图。

具体实施方式

如背景技术中所述，传统的云计算平台开发没有针对在资源受限的情况下去满足应用需求，例如没有考虑过如何满足那些对高带宽、低延时或者多站点大规模分布式应用程序的需求。

本发明技术方案中，通过在数据供方部署至少一个边缘节点，并部署在数据供方以及数据需方，边缘节点之间能够进行数据交互，边缘节点也能够与云服务器进行数据交互，可以实现最终端边缘节点、云服务器以及最终端边缘节点与云服务器之间的中间边缘节点三体协同的端到端的技术架构，进而可以实现数据的采集、存储、分析等操作可以在网络的边缘进行处理，减轻云端压力，降低带宽成本，提升数据流通的实时性和便捷性。

本发明实施例的边缘计算系统和数据交易系统能够直接支持分布式的基础设施。可以通过边端的统一管控实现云计算服务的下沉，提供端到端分布式开放平台的服务。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例的边缘计算系统以及数据交易系统可以由数据交易中心部署和维护。

图1是本发明实施例一种边缘计算系统的结构示意图。

所述边缘计算系统10可以包括多个边缘节点101以及云服务器102。

本发明实施例的边缘计算系统10可以作为联接物理和数字世界的桥梁，使能智能资产、智能网关、智能系统和智能服务。

其中，多个边缘节点101可以部署在数据供方以及数据需方，用以响应于所述数据需方的查询请求，从所述数据供方获取数据资源，每一数据供方或数据需方处部署至少一个边缘节点101；

云服务器102用以对来自所述多个边缘节点的数据资源进行分析汇总，得到交易数据，以用于数据流通。

需要指出的是，关于边缘节点的数量，可以根据实际的应用需求进行适应性的配置，本发明实施例对此不作限制。

本实施例中的边缘节点101可以是数据供方或数据需方的前置机，并配置有相应的软件，或者所述边缘节点101可以仅是前置机软件。

本实施例中，部署在数据供方的边缘节点101能够提供数据资源，具体可以是生成数据资源，或者可以是存储有数据资源。例如，边缘节点101可以包括数据供方的服务器、网路设备、电源设备、机房机架、安全设备、数据库等。

边缘节点101可以通过部署在数据供方来获取数据资源。此外，为了保证数据需方获取数据资源的实时性，边缘节点101可以在获取到查询请求后，再从数据源设备获取数据资源。

部署在各个数据供方的边缘节点101在获取到数据资源后，将其发送给云服务器102。云服务器102可以将来自各个边缘节点101的数据资源进行分析汇总。进一步而言，汇总后的数据资源可以形成数据湖。根据数据湖中数据的不同特征及作用，可以把数据划分为三类：主数据、业务数据(也可以称为行为数据)以及元数据。其中，主数据是描述“业务实体”(又名数据主体)的基本属性方面的数据，具有相对稳定的特性。主数据可以在平台内被多个用户重复使用，并且存在于多个异构的应用系统中；业务数据是系统中的“业务实体”的行为所形成的数据。业务数据是业务主体使用相关业务而产生的数据。元数据是描述数据的数据，一般指在系统建设过程中所产生的有关数据定义、目标定义、转换规则等相关的关键系统数据。具体如对数据的关系、业务、结构、定义、存储、约束、安全等各方面对数据的描述。

在后续的数据交易以及数据流通过程中，数据需方和数据供方之间的数据交互均是基于数据湖中的数据资源进行的。

在本发明一个优选实施例中，所述数据资源选自数据、算法模型和算力。

具体实施中，算法是利用数据生成模型的方法，也是为达成某种业务目标对数据处理的一系列指令。算法需要将数据作为输入项，经计算后才可输出计算结果的数据。模型是为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。具体来说，模型就是为了某种目的，用字母、数字及其它数学符号建立起来的等式或不等式数学结构表达式。

算力是指计算能力，是利用算法于所需的数据进行计算的能力。算力通常包括系统中的硬件、操作系统以及软件。例如：大数据分析计算中可以由硬件服务器集群、Linux操作系统、Hadoop数据处理引擎组成一个集群节点提供计算能力。算力可以通过云计算技术以服务的形式对外输出。

本发明一个具体实施例中，图1边缘计算系统10还可以包括边缘管理器，用以驱动所述多个边缘节点101，或者调用所述多个边缘节点101。

具体实施中，可以直接将边缘节点101的计算资源、网络资源和存储资源进行封装，提供调用接口，边缘管理器可以以代码下载、网络策略配置和数据库操作等方式使用边缘节点101的资源。

或者，边缘节点101的资源按功能封装成功能模块，边缘管理器通过模型驱动的业务编排的方式组合和调用功能模块，实现边缘计算业务的一体化开发和智能敏捷部署。

本发明一个具体实施例中，请参照图3，每一边缘节点101包括边缘采集设备1011、边缘云服务器1012和边缘控制器1013。

其中，边缘采集设备1011用以获取数据资源；边缘云服务器1012用以对边缘节点提供算力，以对所述边缘采集设备1011获取到的数据资源进行分析，并将分析结果上传至所述云服务器102；边缘控制器1013用以控制和调用所述边缘云服务器1012以及所述边缘采集设备1011。

一并参照图2，在区域网络100中，边缘节点1001中的边缘云服务器可以为最终端边缘节点1002和1003提供服务，此时，边缘节点1001也可以称为边缘云，以实现最终端边缘节点1002和1003、云服务器102以及边缘云三体协同的端到端的技术架构，进而可以实现数据的采集、存储、分析等操作可以在网络的边缘进行处理，减轻云端压力，降低带宽成本，提升数据流通的实时性和便捷性，

具体实施中，边缘采集设备1011可以低功耗地进行信息获取和处理。边缘云服务器1012可以进行大规模的数据处理。边缘控制器1013可以控制和调用边缘云服务器1012以及所述边缘采集设备1011的各个功能，以完成智能配置服务。具体而言，边缘采集设备1011可以是获取数据的边缘端点基础设备，例如传感器等设备，也可以是能够生产数据的软/硬件设备，本发明实施例对此不作限制。

具体实施中，边缘云服务器1012可依边缘节点101的条件智能化弹性给予不同任务，让此边缘节点101的各项设备达到最适化、最佳化、最大化使用。

进一步地，继续参照图1和图3，所述边缘云服务器1012与所述云服务器102采用统一的网络架构以及接口。

具体实施中，通过统一的网络架构以及接口，可以使得边缘云服务器1012可以最大程度上与中心云服务器102能够统一管理，最大程度地降低用户开发和运维成本，真正实现将云计算的范畴扩展至距离数据产生更近的地方，弥补传统架构的云计算在某些应用场景中的不足。

进一步地，继续参照图1和图3，所述边缘云服务器1012在与所述云服务器102未连接时，对所述边缘节点101获取到的数据资源进行实时分析处理，并在与所述云服务器102连接时，将处理结果上传至所述云服务器102。

具体实施中，边缘节点101可以在网络无法覆盖的地域提供边缘计算服务，例如，深山、远海航船、矿井、飞机等需要计算的场景，在需要的时候能够处理的数据进行实时处理，并在联网之后再与中心云服务器102协同处理。

进一步地，继续参照图3，每一边缘节点101还可以包括边缘网关，用以对网络协议进行转换。具体地，边缘网关可以对网络协议进行处理和转换，以保证边缘节点101与其他设备或者其他系统进行交互的顺利进行。

请参照图4，本发明实施例还公开了一种数据交易系统30。

数据交易系统30可以包括交易系统301以及多个图1所示的边缘计算系统10。

其中，交易系统301用以接收数据需方的查询请求；边缘计算系统10用以接收来自所述交易系统301的所述查询请求，并将所述交易数据发送至所述交易系统301，所述交易系统301将所述交易数据转发至所述数据需方。

具体实施中，交易系统301基于数联网的“数据、算法模型、算力”三者融合的数据资源聚合平台，数据供方可在交易系统301为数据需方提供多源多维数据、数据存储、算法或算法模型训练等面向不同行业领域的数据服务。

需要说明的是，关于边缘计算系统10的更多具体实施方式，请参照前述实施例，此处不再赘述。

本发明一个具体实施例中，请参照图5，图4所示交易系统301可以包括交易模块401、流通控制模块402和融合流通模块403。

其中，交易模块401用以供各个数据供方以及数据需方发布数据资源，并在数据资源完成后生成和维护交易协议；流通控制模块402用以控制所述交易数据在数据供方和数据需方之间的路由；融合流通模块403用以按照所述流通控制模块的指示，将所述数据资源中的数据和算法模型流通至提供算力的数据供方，以在所述提供算力的数据供方处训练得到模型参数或者计算得到计算结果。

具体实施中，交易模块401以数据、算法模型和/或算力为交易对象，为数据供方和数据需方提供交易服务，并能够实现数据供方和数据需方之间交易协议的生成、确认及维护。交易模块401可以对平台用户的基本开户信息进行维护和管理；可以供用户根据统一的算法、模型或数据描述标准发布算法模型或数据信息，并对单品进行管理。

交易模块401还可以支持数据供方和数据需方面向不同的应用场景实现对特定数据、算法模型的定制化需求发布和报名。

具体实施中，流通控制模块402可以将数据、算法模型及算力进行融合，可以撮合平台形成的交易订单信息和流通相关的参数、路由、安全加密等信息进行结合，以文件推送的方式发送到流通主体(如数据需方)的前置流通软件上，启动融合流通。

具体实施中，融合流通模块403可以采用分布式的数联网架构，以网络为载体，将各数据资源拥有方、算法模型提供方、算法模型需求方、算力提供方、算力需求方、数据需求方等数联网节点进行连接，组成物理上分布、按需连接的数联网络。融合流通模块403可以接收流通控制模块402的指令，将数据、算法模型流通至算力节点，通过在算力节点高效实时的计算，为数据需方训练出符合要求的模型参数或直接根据算法计算出结果数据。

具体而言，接收到流通控制模块402控制的启动流通指令后，数据供方和数据需方的前置机软件按照指定的业务类型按照预定的业务流程进行流通，具体包括：需求数据获取、算法训练以及结果获取。在需求数据获取过程中，数据需求方与数据供方交互，调用前置软件接口，根据配置中心的加密信息对需求ID进行加密，转换为多供方不同的xID并以参数形式发送至数据供方，将准备好的数据通过数字信封的加密方式传输至数据需方。数据需方将数据存放在自有或外部的算力节点，如阿里云、腾讯云、沃云及AWS等云服务平台。

在一个具体应用场景中，对于算法训练和结果获取的过程，以一个具体例子来说明，模型需求方具有模型需求，例如需要小额信用贷款模型来协助判断是否可贷款给客户。数据供方1能够提供1000万笔数据，算法提供方能够提供金融风控相关算法。具体可以依模型需求方的需求将数据供方1的数据以及算法提供方的算法配送到算力节点，以得到训练后的模型以及所需参数。算力节点将结果回传至模型需求方。模型需求方可以向不同的数据提供方购买模型所需参数，数据提供方响应于数据需求方的需求将数据配送至算力节点，算力节点将数据提供方配送的数据代入模型进行运算，并获得运算结果。算力节点将运算结果配送至模型需求方。

进一步地，交易系统301还可以包括质量评估模块404，质量评估模块404用以对所述数据供方提供的数据或算法模型进行质量评估，并形成质量评估报告。

具体实施中，质量评估模块404主要对数据供方提供的数据或算法模型进行多维度评估，从数据的准确性、及时性、覆盖度，算法的精准性、计算复杂度、健壮性等多个维度构建质量评估指标体系，建立评估框架和评估模型。还可以通过对多源数据的交叉对比分析，结合线下用户反馈和实际线上评估结果为平台参与方提供质量评估报告。

通过质量评估模块404可以实现对数据交易系统中交易数据的质量的有效监测，从而提升数据使用的价值。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种边缘计算系统，其特征在于，包括：

多个边缘节点，部署在数据供方以及数据需方，用以响应于所述数据需方的查询请求，从所述数据供方获取数据资源，每一数据供方或数据需方处部署至少一个边缘节点；

云服务器，用以对来自所述多个边缘节点的数据资源进行分析汇总，得到交易数据，以用于数据流通；

边缘管理器，用以调用所述多个边缘节点，通过将每一边缘节点的计算资源、网络资源和存储资源进行封装来提供调用接口；或者，用以通过模型驱动的业务编排的方式组合和调用功能模块，所述功能模块由各个边缘节点的资源封装而成。

2.根据权利要求1所述的边缘计算系统，其特征在于，每一边缘节点包括：边缘采集设备，用以获取数据资源；

边缘云服务器，用以对边缘节点提供算力，以对所述边缘采集设备获取到的数据资源进行分析，并将分析结果上传至所述云服务器；

边缘控制器，用以控制和调用所述边缘云服务器以及所述边缘采集设备。

3.根据权利要求2所述的边缘计算系统，其特征在于，所述边缘云服务器与所述云服务器采用统一的网络架构以及接口。

4.根据权利要求2所述的边缘计算系统，其特征在于，所述边缘云服务器在与所述云服务器未连接时，对所述边缘节点获取到的数据资源进行实时分析处理，并在与所述云服务器连接时，将处理结果上传至所述云服务器。

5.根据权利要求2所述的边缘计算系统，其特征在于，还包括：

边缘网关，用以对网络协议进行转换。

6.根据权利要求1所述的边缘计算系统，其特征在于，还包括：

控制模块，用以根据各个边缘节点的软/硬件配置适配相应的算力。

7.根据权利要求1所述的边缘计算系统，其特征在于，所述数据资源选自数据、算法模型和算力。

8.一种数据交易系统，其特征在于，包括：

交易系统，用以接收数据需方的查询请求；

多个如权利要求1至7任一项所述的边缘计算系统，用以接收来自所述交易系统的所述查询请求，并将所述交易数据发送至所述交易系统，所述交易系统将所述交易数据转发至所述数据需方。

9.根据权利要求8所述的数据交易系统，其特征在于，所述交易系统包括：

交易模块，用以供各个数据供方以及数据需方发布数据资源，并在数据资源完成后生成和维护交易协议；

流通控制模块，用以控制所述交易数据在数据供方和数据需方之间的路由；

融合流通模块，用以按照所述流通控制模块的指示，将所述数据资源中的数据和算法模型流通至提供算力的数据供方，以在所述提供算力的数据供方处训练得到模型参数或者计算得到计算结果。

10.根据权利要求8所述的数据交易系统，其特征在于，所述交易系统还包括：

质量评估模块，用以对所述数据供方提供的数据或算法模型进行质量评估，并形成质量评估报告。

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