CN111144882B

CN111144882B - 处理数据的方法及实现该方法的装置

Info

Publication number: CN111144882B
Application number: CN201911078366.XA
Authority: CN
Inventors: 西埃里·柳西达梅; 斯泰凡·杜普雷·拉·陶尔
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2039-11-06
Also published as: US11593898B2; EP3651104A1; US20200143490A1; CN111144882A

Abstract

本发明提供了一种计算机实现的方法，包括：确定存储在数据库中以区块链数据结构存储的当前区块，该当前区块包括与用于从社区成员设备转移电荷的第一能量转移交易相关的数据；在区块链数据结构中搜索预定数据，该预定数据指示从至少一个由主要能量提供者控制的主要能量提供者设备到社区成员设备的能量转移，在区块链数据结构中确定包括预定数据的至少一个区块后，基于至少一个区块的数据和当前区块的数据，生成具有与主要能量提供者和社区成员之间的当前回报交易相对应的数据的新区块；并在区块链数据结构中添加新区块。

Description

处理数据的方法及实现该方法的装置

技术领域

本公开涉及数据处理领域，尤其涉及表示数字充电交易的数据处理。

背景技术

区块链是一种分布式数字账本，它按时间顺序存储用户之间的交易，以使记录的数据可验证且不可变。交易被写入公共账本，该账本由一组分散的计算机或节点维护，每个分散的计算机或节点都拥有账本的相同副本。所有节点都记录了对账本的更改，因此基本上不可能创建欺诈性交易。作为此过程的结果，区块链技术被描述为去信任，因为它消除了第三方以管理两个用户之间交易的需要。

已经开发了不同的分布式共识协议，用于将新区块(对应于一个或多个交易)添加到区块链账本中，可以将其分为两种主要类型，称为工作量证明 (POW)协议和权益证明(POS)协议。

在工作量证明协议中，每个新区块的有效性由解决复杂数学问题的用户 (“矿工”)验证。数学问题很难解决(需要大量的计算能力，因此需要消耗能量)，但一旦解决就很容易检查。解决该问题的第一矿工将获得一定数量的加密货币。PoW网络的安全性是通过与这种网络上的未遂骇客相关的过高的处理要求来确保的，其代价将高于通过成功攻击可能获得的任何回报。但是，PoW 系统具有内在的环境影响，导致开发了替代的，更加节能的共识协议。

权益证明协议是此类协议的一个示例，并且被开发用于解决PoW的功耗问题。与其通过复杂的数学问题将区块添加到账本中不同，挖矿能力取决于矿工的代币比例或权益。通过证明一定比例的加密货币的所有权，允许矿工在 PoS系统中挖掘同等百分比的交易。PoS贡献者可以获得与特定区块相关的交易费，而不是像PoW中那样获得加密货币回报。维护系统的安全性是因为要求每个PoS贡献者(称为“锻工(forger)”)放下自己的资产来参与交易验证，如果他们验证了非法交易，就有失去其权益的风险。权益证明还可以防止可能影响PoW系统的“51％攻击”，从而拥有不成比例数量的加密货币的用户可能会导致网络集中化。在PoS系统中，用户需要拥有非常大量的加密货币才能发起此类攻击。

点对点(P2P)能量交易是一种在两个用户或实体之间直接转移电荷的方法。该系统正在研究中，以用于分布式电动车辆(自主或其他)充电；例如，拥有电动车辆被充电设备的房主可以为经过的电动车提供电力，并收取一定的费用。

将来，电动车辆可能会在旅途中参与能量转移交易，因为它们需要电力或可能需要从它们获得电力。许多微交易可能会在相对较短的时间内发生，并且每笔交易都必须准确，且可验证地记录下来，而不会给车主带来不必要的麻烦。

在这种新的能量分配范式下，可以被主要能量提供者的能量分配运营商，例如与向其他电动车辆提供能量的电动车辆(可以将其视为辅助能量提供者) 相反，可能希望监控和/或控制他们提供给客户的能量循环。

此外，假设P2P能量交易由注册为使用代理提供的能量交易服务的终端用户执行，其可能独立于能量分配运营商，则能量分配运营商可能希望激励终端用户转售最初从他们那里获得的能量。

发明内容

因此，需要提供一种改进的数据库管理方案和实现该方案的装置，以解决本领域常规技术中的至少一些上述缺陷和不足。

本主题公开的目的是提供一种改进的数据库管理方案和实现该方案的装置。

本主题公开的另一个目的是提供一种改进的据库管理方案，其用于处理与记录在区块链中的能量转移交易相关的交易数据，以及实现该方案的装置，以用于减轻上述使用区块链的常规数据库管理方案的上述缺陷和不足，特别是在大量微交易导致使用区块链处理大量交易数据的情况下。

本主题公开的又一个目的是提供一种用于管理记录在区块链中的交易数据的改进的数据库管理方案以及实现该数据库管理方案的装置，以减轻上述使用区块链的传统数据库管理方案的上述缺陷和不足，特别是用于监控和/或控制区块链中记录的能量循环。

本主题公开的又一个目的是提供一种用于管理记录在区块链中的交易数据的改进的数据库管理方案以及实现该数据库管理方案的装置，以减轻上述使用区块链的传统数据库管理方案的上述缺陷和不足，特别是用于监控和/或控制表示充电交易的交易数据，其中电荷由主要能量提供者提供。

为了实现这些目的和其他优点，并且根据本文所体现和广泛描述的本发明的目的，在本发明的一个方面，提出了一种计算机实现的方法。该方法包括：确定存储在数据库中以区块链数据结构存储的当前区块，该当前区块包括与用于从社区成员设备转移电荷的第一能量转移交易相关的数据，进一步确定当前区块，在区块链数据结构中搜索预定数据，该预定数据指示从至少一个由主要能量提供者控制的主要能量提供者设备到社区成员设备的能量转移，在区块链数据结构中确定包括预定数据的至少一个区块后，基于至少一个区块的数据和当前区块的数据，生成具有与主要能量提供者和社区成员之间的当前回报交易相对应的数据的新区块，以及在区块链数据结构中添加新区块。

将来，电动车辆可能会在我们的道路上变得越来越普遍，并且将需要适当的基础设施来支持它们。此外，越来越多的自主设备将能够共享信息和资源而无需人工监督，这为基于设备到设备的智能能量交易系统提供了机会。但是，用户需要准确记录可能发生的任何交易，以便按要求转移资金，但又不希望手动监控所有交易带来不便，或者他们希望以最少的人工完成设备上的交易互动。

在一些实施例中，在区块链数据结构中的搜索区块集合的至少一个区块上执行搜索，其中除了当前区块之外，搜索区块集合中的每个区块在区块链数据结构中位于当前区块之前。

在这样的情况下，可以定义搜索集合，这有利地允许限制可能潜在包括非常大量区块的区块链中的搜索范围。因此，可以控制搜索所需的计算能力。优选地，搜索区块集合可以包括预定数量的区块链的连续区块，每个区块位于区块链中的当前区块之前。

在一些实施例中，该方法进一步包括：从社区成员设备接收详细的电荷状态、DSOC、社区成员设备的储能单元的数据记录，其中，DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据；以及基于DSOC数据记录，生成要插入到区块链数据结构中的当前区块，该区块包括与充电交易相关的交易数据，该充电交易对应于社区成员设备和被充电设备之间的能量转移，用于将电荷从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备，其中，DSOC数据记录包括与从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备的电荷量相关的信息。

可以从社区成员设备接收DSOC数据记录，因为该设备可能具有自己的 DSOC数据记录，该DSOC数据记录存储在区块链中和/或本地存储，如设备执行的充电交易所更新的那样。在这种情况下，在区块链数据结构中搜索预定数据可以包括从区块链数据结构中检索DSOC数据记录，或从区块链数据结构中检索到的数据重建DSOC数据记录，如下文更详细地解释。在这种情况下，可以基于DSOC数据记录生成新区块。

在一些实施例中，预定数据可以包括详细的电荷状态、DSOC、社区成员设备的储能单元的数据记录，其中，DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。

在这种情况下，可以不会从该设备接收该设备的设备DSOC数据记录，而是可以由区块链管理服务器从区块链中获取。DSOC数据记录的获取可以包括直接从区块链中检索DSOC数据记录，从区块链数据结构中检索到的数据重建DSOC数据记录或它们的组合。

使用DSOC数据记录有利地规避了区块链中的搜索范围，特别是在将 DSOC数据记录存储在例如区块链中的实施例中，例如在与设备接电荷中的合格充电交易关联的交易数据中。

在一些实施例中，预定数据可以包括主要能量提供者的标识信息和指示用于将主要能量提供者提供的电荷转移到社区成员设备的交易类型。然后可以有利地将搜索限于与主要能量提供者执行的某些交易。

在一些实施例中，在区块链中的搜索可以作为循环执行，在这种情况下，该方法可以进一步包括：执行区块链顺序搜索循环的迭代，其中循环的每次迭代包括：在当前搜索区块的有效载荷部分中搜索预定数据，即在区块链中紧接着在该循环的前一个迭代过程中处理的前一个搜索区块之后，其中，使用紧接着区块链中当前区块之前的当前搜索区块初始化该循环。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：基于从主要能量提供者转移到社区成员设备的能量的相应量和/或从社区成员设备转移的能量的相应量，确定新区块的当前交易数据。新区块可以对应于主要能量提供者以充电信用的形式向设备的用户提供的回报。这种充电信用可以反映在为新区块生成的交易数据中，该交易数据有利地可以基于从主要能量提供者转移到社区成员设备的能量的相应量(在主要能量提供者多次转移能量而没有相应回报的情况下)和/ 或从社区成员设备转移的能量的相应量。回报可以仅基于从社区成员设备转移的能量量，或者基于从社区成员设备转移的能量量的程度，此类能量是从主要能量提供者那里获得的。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：进一步确定当前区块，搜索区块链中的搜索区块集合，以确定除当前区块之外的至少一个第二区块，该第二区块包括与至少一个用于从社区成员设备转移电荷的第二能量转移交易相关的数据；并且基于至少一个第二区块的数据生成新区块。

在区块链中的搜索可以导致识别包括与来自社区成员设备的相应能量转移相关的数据的多个区块，在这种情况下，新区块的生成可以有利地考虑这样的识别区块。

同样，在区块链中的搜索可以导致识别包括预定数据的多个区块，在这种情况下，新区块的生成可以有利地考虑这样的识别区块。在一些实施例中，该方法然后可以进一步包括：在区块链中确定包括预定数据的多个区块时，基于多个区块的数据生成新区块。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：在确定当前区块之后，搜索区块链中的搜索块集合以确定至少一个第三区块，该第三区块包括与主要能量提供者和社区成员之间的回报交易相对应的数据；以及基于至少一个第三区块的数据生成新区块。

有利地，还可以在搜索集中进行搜索以识别一个或多个第三区块，这些区块对应于已经授予社区成员设备的回报交易。这在从搜索预定数据的搜索集合中识别出几个区块的情况下尤其重要，因为这些区块中的某些区块可能对应于来自社区成员设备的已经被回报的充电交易。

在本主题公开的另一方面，提出了一种用于管理社区成员设备的储能单元的电荷的计算机实现的方法，该方法包括：获得第一详细电荷状态、DSOC、储能单元的数据记录，其中DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据；基于储能单元的当前电荷状态，通过更新第一DSOC数据记录来生成第二DSOC数据记录；使用被充电设备执行能量转移，以将电荷从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备；以及基于从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备的电荷量，通过更新第二DSOC数据记录来生成第三DSOC 数据记录。

该电荷管理方法有利地允许设备管理(包括跟踪，记录和更新)其自己的 DSOC数据记录，该DSOC数据记录可以提供设备通过其获取电荷的充电交易的历史记录。这样的历史可以由中央管理功能有利地用于验证和确认目的。此外，DSOC数据记录可以有利地用于沿着从社区成员设备传转移的电荷量转移所转移电荷的电荷获取历史。

在一些实施例中，获得第一DSOC数据记录可以包括：搜索区块链数据结构的区块，以确定包括社区成员设备的DSOC数据记录的最新区块。

在一些实施例中，电荷管理方法可以进一步包括：将第三DSOC数据记录发送到服务器，用于基于第三DSOC数据记录生成要插入到区块链数据结构中并包括与能量转移相对应的充电交易相关的交易数据的区块。优选地，交易数据将包括第三DSOC数据记录。

在本主题公开的另一方面，提出了一种装置，其包括处理器，可操作地耦合到处理器的存储器，以及在计算机网络中进行通信的网络接口，其中，该装置被配置为执行在本主题公开的计算机网络中提出的方法。

在本主题公开的另一方面，提出一种具有可执行指令编码的非暂时性计算机可读介质，该可执行指令在被执行时使包括与存储器可操作地耦合的处理器的装置执行本主题公开的方法。

在本主题公开的另一方面，提出一种计算机程序产品，其包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码，该计算机程序代码包括指令，以在该指令被提供给计算机系统并被执行时使计算机执行本主题公开中提出的方法。在本主题公开的另一方面，提出了一种数据集，该数据集表示例如通过压缩或编码的在此提出的计算机程序。

应当理解，可以多种方式来实现和利用本发明，包括但不限于作为处理，装置，系统，设备以及作为现在已知和以后开发的应用的方法。根据以下描述和附图，本文公开的系统的这些和其他独特特征将变得更加显而易见。

附图说明

通过参考以下附图并结合所附的说明书，将更好地理解本主题公开，并且其众多目的和优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见，其中：

图1示出了其中可根据一个或多个实施例中使用所提出的方法的示例性系统；

图2是示出在区块链数据集中添加新区块以达成共识的方法的框图；

图3a示出了区块链数据集的示例性架构；

图3b示出了区块链数据集的示例性架构；

图4示出了根据一个或多个实施例的设备的示例性详细充电状态(DSOC) 数据记录；

图5是示出根据一个或多个实施例的管理数据库的方法的框图；

图6是示出根据一个或多个实施例的管理设备的电荷的方法的框图；

图7a和7b示出了根据一个或多个实施例的更新DSOC数据记录的方法；

图8示出了根据一个或多个实施例的在执行能量转移期间社区成员设备的储能单元的电荷状态中发生的变化；

图9示出了根据一个或多个实施例的社区成员设备(A)的DSOC的更新；

图10是说明根据一个或多个实施例的可用于启用设备管理的点对点能量转移系统的方法的框图；

图11a示出了根据一个或多个实施例的示例性装置；

图11b示出了根据一个或多个实施例的示例性设备。

具体实施方式

为了图示的简单和清楚，附图示出了一般的构造方式，并且可以省略公知特征和技术的描述和细节，以避免不必要地使对本发明的所描述的实施例的讨论变得不清楚。另外，附图中的元件不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，以帮助提高对本发明的实施例的理解。为了帮助理解，可以理想的方式示出某些图，例如当示出的结构具有直线、锐角和/或平行平面等时，在现实情况下可能会大大降低对称性和有序性。在不同附图中，相同的附图标记表示相同的元件，而相似的附图标记可以但不一定表示相似的元件。

另外，显然的是，本文的教导可以多种形式来体现，并且本文公开的任何具体结构和/或功能仅是代表性的。特别地，本领域的技术人员将理解，本文公开的一个方面可以独立于任何其他方面来实现，并且几个方面可以各种方式组合。

下面参考根据一个或多个示例性实施例的方法、系统和计算机程序的功能、引擎、方框图和流程图说明来描述本公开。可以硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任何合适的组合来实现每个所描述的功能、引擎、方框图和流程图的框图。如果以软件实现，则可以通过计算机程序指令或软件代码来实现框图的功能、引擎、方框图和/或流程图的框图，所述计算机程序指令或软件代码可以在计算机可读介质上存储或传输，或者加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以生产机器，从而使在计算机或其他可编程数据处理设备上执行的计算机程序指令或软件代码，创建用于实现本文所述功能的装置。

计算机可读介质的实施例包括但不限于计算机存储介质和通信介质，通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一地方的任何介质。如本文所使用的，“计算机存储介质”可以是可以由计算机或处理器访问的任何物理介质。另外，术语“存储器”和“计算机存储介质”包括任何类型的数据存储设备，例如但不限于硬盘驱动器、闪存驱动器或其他闪存设备(例如，存储密钥、内存条、密钥驱动器)、CD-ROM或其他光学存储设备、DVD、磁盘存储或其他磁性存储设备、存储芯片、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器存储器(EEPROM)、智能卡或可用于以指令或数据结构形式存储或存储程序代码的任何其他合适的介质或其组合，这些指令或数据结构可由计算机处理器读取。而且，各种形式的计算机可读介质可以向计算机发送或携带指令，包括路由器、网关、服务器或其他传输设备，有线(同轴电缆、光纤、双绞线、DSL电缆)或无线(红外、无线电、蜂窝，微波)的指令。指令可以包括来自任何计算机编程语言的代码，包括但不限于汇编、C、 C++、Python、Visual Basic、SQL、PHP和JAVA。

除非另有明确说明，否则应理解，在以下所有描述中，利用诸如处理、计算、计算、确定等术语的讨论是指计算机或计算系统或类似电子计算设备的动作或过程，操作或转换表示为物理的数据，例如，将计算系统的寄存器或存储器内的电子数量转换为其他数据，类似地表示为存储器，寄存器或计算系统的其他此类信息存储，传输或显示设备内的物理数量。

术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体旨在覆盖非排他性包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不必受到限制。这些要素，但可以包括未明确列出或此类过程，方法，物品或设备固有的其他要素。

另外，单词“示例性”在本文中用来表示“用作示例，实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例或设计不必被解释为比其他实施例或设计更优选或有利。

在下面的描述和权利要求中，术语“耦合”和“连接”以及它们的派生词可以被无差别地用来表示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触，或两个或多个元件彼此不直接接触，但仍彼此协作或交互。

在以下描述和权利要求中，术语“有效载荷”，“有效载荷数据”，“消息”， “分组”和“数据分组”可以被无差别地使用，并且可以包括数据块，协议数据单元或任何数据单元，其可以在节点或站点之间或通过网络进行路由或传输。分组可包括一组比特，例如，其可包括一个或多个地址字段，控制字段和数据。数据块可以是数据或信息位的任何单位。

为了本公开的目的，术语“服务器”在本文中用于指代提供处理，数据库和通信设施的服务点。作为示例而非限制，术语“服务器”可以指代具相关联的通信和数据存储以及数据库设施的单个物理处理器，或者它可以指处理器或关联的网络和存储设备，支持服务器提供的服务的操作软件以及一个或多个数据库系统和应用程序软件的网络化或集群化复合体。服务器的配置或功能可能相差很大，但通常一台服务器可能包含一个或多个中央处理单元和内存。服务器还可以包括一个或多个大容量存储设备，一个或多个电源，一个或多个有线或无线网络接口，一个或多个输入/输出接口或一个或多个操作系统，例如Windows Server、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD等。

为了本公开的目的，“计算机网络”应该被理解为是指可以耦合设备(在本文中也称为“节点”)的网络，使得数据通信可以发生在设备之间，包括例如经由无线网络耦合的无线设备之间。网络还可以包括大容量存储，例如网络附加存储(NAS)，存储区域网络(SAN)或其他形式的计算机或机器可读介质，并且可以包括或连接到服务器。网络可以包括互联网，一个或多个局域网 (LAN)，一个或多个广域网(WAN)，有线类型的连接，无线类型的连接，蜂窝式的，例如运营商电话线，光纤，同步光网络，同步数字体系结构链接，电力线通信链接(例如IEEE 61334，IEEE P1901.2)，以太网，蓝牙，蓝牙低功耗(BLE)或蓝牙智能，WiFi或基于IEEE802.11x协议的任何连接，ZigBee 或任何基于IEEE802.15.4协议的连接，Z-Wave，6LowPAN(IPv6低功耗无线个人局域网)，Thread，Sigfox，Neul，LoRa，任何NFC连接，2G(包括 GSM/GPRS/EDGE)/3G(包括UMTS/HSPA)/4G(包括LTE和LTE-Advanced) /5G蜂窝电话或其任意组合。可以使各种类型的设备(例如网关)可用以为网络中使用的不同体系结构或协议提供互操作能力。根据本主题公开，可以在计算机网络中使用任何数量的节点，设备，装置，链路，互连等。

通信链路或信道可以包括例如模拟电话线，完整或部分数字线，包括卫星链路的无线链路或本领域技术人员已知的其他通信链路或信道。

应当理解，本主题公开的实施例可以用于各种应用中。尽管本主题公开在此方面不受限制，但是本文公开的管理数据库的方法和管理电荷的方法可以在许多装置中使用，例如在任何具有一定计算能力并配置为参与交易的设备中，包括软件交易(例如称为“智能合约”的交易)，例如，计算机程序指令，当被提供给包括处理器的计算机系统并被执行时，使所述计算机执行与数字交易相关的功能。为了清楚起见，以下描述集中于点对点能量转移交易的上下文。然而，本主题公开的技术特征不限于此。

图1示出了示例性系统(10)，其中可以实现本主题公开中提出的系统，计算机程序产品和方法。

图1的系统(10)包括但不限于一组设备D1，D2，...，D6(以下称为“社区成员”)，这些设备需要电荷才能起作用并且能够提供电荷并与其他设备(11a 和11b)(以下称为“电荷提供者”)一起参与能量转移交易(以下称为“充电交易”)以获取电荷。

设备的示例包括但不限于配置有用于提供计算能力的处理单元的任何设备，并且其可能参与能量转移交易以收集能量和/或提供能量，例如电子(包括移动)设备(智能手机，平板电脑，便携式计算机，平板手机，PDA设备，无人机，照相机等)，电动车辆(电动和/或混合动力汽车，卡车，公共汽车，送货自动驾驶汽车，踏板车和自行车)等。

为了清楚起见，以下描述集中于电动车辆之间的点对点电荷转移交易(在本文中也称为“V2V交易”)。然而，本主题公开的技术特征不限于此。

这组设备D1，D2，D3，D4，D5和D6形成了所谓的充电设备社区(12)，在实施例中，该充电设备社区可以由大量连接的电子设备形成，每个电子设备具有连接到通信网络(13)的能力，并具有一定的计算能力。设备D1-D6中的每一个可以包括计算机系统(图中未示出)，该计算机系统被配置为根据在此提供的共识协议根据请求执行计算。典型的社区成员可以包括(但不限于) 电动汽车，卡车，公共汽车，送货自动驾驶汽车，踏板车和自行车。

系统(10)可以被操作以使用社区成员设备向终端用户提供服务，例如，点对点能量交易服务或V2V充电服务。取决于实施例，此类服务可以由充当主要能量提供者的能量分配运营商提供，以向社区成员设备提供能量，或者可以由经纪人提供，其可能独立于任何主要能量提供者，与可能为社区成员设备提供能量的一个或多个主要能量提供者相关联地提供服务。如本文所使用的，辅助能量提供者将指代不是主要能量提供者的能量提供者，例如社区成员设备或能够向另一设备提供能量的任何车辆设备。

如图1所示，系统(10)的第一充电点CP1(11a)可以由第一主要能量提供者(PEP1)操作，而系统(10)的第二充电点CP2(11b)可以由第二主要能量提供者(PEP2)操作。

系统(10)可以使用注册/注销方案，通过该方案，设备用户可以注册他们的设备以属于充电设备社区(12)并使用建议的服务。充电设备社区(12) 于是可以包括注册设备，并且关于每个注册设备的信息(诸如登录证书，标识信息，简档信息等)可以存储在服务器(14)的数据库(图中未示出)中。

系统(10)还可包括例如通过移动应用程序和/或通过浏览器界面的用户界面环境(图中未示出)，以供用户与系统(10)的各种功能交互，作为其提供的服务的一部分。

系统(10)可以使用不同类型的电荷提供者：电荷提供者可以是充电设备社区(12)外部的设备(D1，D2，D3，D4，D5和D6)，例如充电点(11a、11b)，该充电点提供电荷，但无需通过系统(10)获取。充电设备社区(12)中的其他设备(例如电动车辆)可以提供电荷，但在需要时也需要获取电荷，它也可以作为系统(10)中的电荷提供者运行。

如本文所使用的，将参与提供给社区成员设备的服务的实体(可以是主要能量提供者、辅助能量提供者、设备(例如车辆设备)，包括社区成员设备) 称为“参与实体”，将不参与提供给社区成员设备的服务的实体称为“非参与实体。”例如，取决于PEP是否参与提供给社区成员设备的服务，主要能量提供者可以是参与PEP或非参与PEP。取决于辅助能量提供者是否参与提供给社区成员设备的服务，辅助能量提供者可以是参与辅助能量提供者或非参与辅助能量提供者。例如，在一些实施例中，不是社区成员设备的设备(例如，电动车辆)可以被处理为非参与辅助能量提供者。

电荷交换，社区成员(D2)从充电设备(11a)获取电荷，其可以在充电设备(11a)触发软件实体的执行，该软件实体用于创建表示社区成员(D2) 与充电设备(11a)之间的对应充电交易的一组数据。

取决于交易中涉及的电荷提供者设备的类型，充电交易可能包括电荷的转移，例如，从道路感应式充电器到车辆，从静止状态的“快速钳位(quick-clamp)” 有线充电器到车辆，或在两辆车之间。车辆也可以行驶，并且可以通过与汽车之间的物理链路来为汽车充电机制进行充电。

充电设备社区(12)的每个设备(D1，D2，D3，D4，D5和D6)可被配置用于通过通信网络(13)与服务器(14)进行数据通信，服务器(14)也通信连接到通信网络(13)。

充电设备(例如充电点11a，11b)通常还将包括计算机系统，该计算机系统被配置为生成表示充电交易的数据集(以下称为“交易数据”)，并通过通信网络(13)将该交易数据发送至服务器(14)。

在一个或多个实施例中，用于P2P充电交易的交易数据(例如，在充电设备是电动车辆的情况下)可以包括识别充电设备的数据，以及表示充电设备根据交易提供的电荷量的数据。标识充电设备的数据可以包括作为在系统(10) 中注册的社区成员设备的充电设备的注册标识数据。

在一些实施例中，用于P2P充电交易的交易数据可以进一步包括表示一旦完成充电交易，充电设备的储能单元的最大电荷状态的数据。

在一些实施例中，用于P2P充电交易的交易数据可以进一步包括标识被充电设备的数据，特别是当被充电设备也是社区成员设备时。

在一些实施例中，用于P2P充电交易的交易数据还可以包括：用于充电设备的社区成员设备的详细的电荷状态，DSOC，社区成员设备的储能单元的数据记录，该数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。

系统(10)还包括账本(15)(以下称为“能量转移账本”)，其是在使用共识协议被添加到账本中之前已被验证的充电交易的数据记录。能量转移账本 (15)可以实现为用于记录社区成员之间以及社区成员与电荷提供者之间发生的各种充电交易的区块链存储系统。每个充电交易可以被处理，包括被验证，以通过设备共识验证过程作为区块(“交易区块”)被添加到能量转移账本。

在一个或多个实施例中，系统(10)可以被配置为通过群组选择功能(14a) 执行群组选择算法，通过交易区块创建功能(14b)执行交易区块创建，通过设备共识功能(14c)执行设备共识算法，以及通过数据库管理功能(14d)执行数据库管理算法。

在一个或多个实施例中，群组选择功能(14a)可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，执行群组选择算法，该群组选择算法可用于从充电设备社区中随机选择设备的子组(12)(以下称为 “设备群组”)。从充电设备社区(12)随机选择设备可确保无法预测特定设备群组的成员资格，每次选择新的设备群组时，即每次将新的交易区块加到能量转移账本(15)时，该值都不同。

取决于实施例，设备群组的成员可以仅来自例如在指定时间段(例如，一小时、一天)内活跃(即参与充电交易)的那些社区成员，或者，所有已知的社区成员。

在一个或多个实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为在图1 所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，在接收一个或多个交易数据集之后，执行用于将一个或多个交易数据集编译为一个或多个交易区块的交易区块创建算法。即，交易区块可以包括分别对应于几个充电交易的几个交易数据集。或者，可以配置交易区块创建功能(14b)，以便为每个新的充电交易创建一个新的交易区块。

在其他实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为一个或多个软件实体，每个被配置为在不同平台上运行，诸如充电设备社区(12)的设备平台，服务器(14)平台和/或电荷提供者设备平台。

在一些实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为编译交易区块以包括相关的标识数据，诸如交易值，交易类型，交易的时间戳信息(例如交易的日期和时间)，交易的地理位置，和/或交易中的电荷提供方和/或电荷接收方。

在一些实施例中，交易区块创建功能(14b)可以被配置为将多个充电交易编译为单个交易区块，其可以通过或可以不通过以上任何参数彼此关联。

在一个或多个实施例中，设备共识功能(14c)还可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，在将新交易区块插入到能量转移账本中之前执行设备共识算法，以控制新交易区块的验证。在一些实施例中，在一些实施例中，由设备共识功能(14c)执行的控制可以包括将相应的子任务分配给选择群组设备(即，由群组选择功能选择为设备群组的一部分的设备)，如下文更详细地描述。

在一个或多个实施例中，数据库管理功能(14d)可以被配置为在图1所示的示例性实施例中在服务器(14)上运行的软件实体，以执行数据库管理算法，该数据库管理算法可用于管理包括能量转移账本(15)的数据库，以便监控执行的使用可能已从一个或多个主要能量提供者获取电荷的充电交易。

在一个或多个实施例中，电荷管理功能(16)可以被配置为在诸如用户设备(例如，智能电话，平板电脑，执行网络浏览器的计算机等)的用户平台上运行的软件实体，和/或直接在配备有用户界面(例如，图形用户界面)的社区成员设备上运行的软件实体。

在一些实施例中，为了达成共识，由群组选择算法定义的设备群组的多个或全部成员可以有助于完成验证任务(“工作任务”)。该工作任务可以是例如计算或处理工作，例如对图像的整体或部分的分析。

最好将设备群组中每个设备的贡献设计得很小，以便使每个设备所需的能量消耗最小。结果，可以用大量成员来确定设备群组的尺寸。

与POW共识机制相比，由于本系统的固有安全性是通过许多设备参与共识机制产生的，因此可以有利地使总体上完成的工作量最小化。因此，本主题公开内容有利地提供了一种在安全性和全球能量消耗之间达成折衷的新方法。

由于在实施例中设备群组的成员通常可以成千上万，因此单个实体不太可能控制足够的群组成员以能够进行欺诈性交易。

相关领域的普通技术人员将理解，可以使用任何合适的(优选地，较大的) 数量的社区成员来代替仅以示例的方式给出的图1中使用的充电设备社区 (12)。

图2示出了一种用于在区块链中添加新区块以达成共识的方法，该方法可以在本主题公开的一个或多个实施例中使用。

如图2所示，在执行与社区成员设备和电荷源设备之间的电荷交换相对应的能量转移交易时，生成包括表示能量转移交易的交易数据的数字数据区块 (50)。

在将数字数据区块插入启用了区块链的存储系统之前需要先对其进行验证，可能需要进行进一步的处理(除了出于验证目的)。

提出的验证方案包括在一组社区成员设备中随机选择(51)多个区块验证设备，其中，区块验证设备形成区块验证设备的子组。在一些实施例中，并非一组社区成员设备中的所有社区成员设备都可以被视为候选区块验证设备，因此一组社区成员设备可以包括一组候选区块验证设备，并且在候选区块验证设备组中的随机选择可能导致选择的候选区块验证设备形成候选区块验证设备组的子组。在一些实施例中，社区成员设备组可以由需要电荷来起作用和/或能够向其他设备提供电荷的设备组成。此外，社区成员设备组中的每个设备可以被配置为具有连接到计算机网络的能力，并且包括作为计算机网络的节点的计算机系统。

可以配置启用了区块链的存储系统，从而可以将新区块插入到区块链中的条件是，通过可能涉及完成工作(即计算任务)的验证协议来验证或验证的新区块。根据本主题公开的，可以将这样的区块验证计算任务划分(52)为多个区块验证计算子任务。结果，可以通过区块验证计算子任务在每个具有自己的计算能力的多个区块验证设备之间共享计算任务。

一旦通过区块验证计算任务的划分确定了区块验证计算子任务，或者，当确定区块验证计算子任务时，可以将区块验证计算子任务分配(53)给区块验证设备的子组中的相应选择的区块验证设备。

然后可以数字数据区块连同其相应的区块验证计算子任务一起通过计算机网络发送(54)到每个选择的区块验证设备，并且可以接收至少一组区块验证结果，其对应于发送到所选区块验证设备的子任务之一。

如将在下面进一步详细描述的，在一个或多个实施例中，除了一个子任务将导致确定的区块验证解决方案之外，所分配的子任务都将导致无法确定区块验证计算任务的解决方案。在这种情况下，可能仅需要获得解决区块验证计算任务的成功结果即可确定已验证的数字数据区块(55)。

在其他实施例中，可以通过计算机网络从每个选择的区块验证设备接收相应的区块验证结果。

除了接收区块验证结果之外，还仅从一个选择的区块验证设备接收这样的结果还是从多个(可能是每个)选择的区块验证设备接收相应的结果，可以确定(55)该区块被验证。

可以将验证的区块添加(56)到启用了区块链的存储系统，进一步确定该区块已被验证。

在一些实施例中，这种确定可以包括基于接收到的验证结果来确定数字数据区块是否被验证的确定。例如，在一些实施例中，基于所接收的验证结果确定数字数据区块被验证的步骤可以包括：将相应的验证结果进行组合以生成聚合验证结果。

在确定数字数据区块被验证的情况下，可以响应于该确定将验证的区块添加到启用了区块链的存储系统。

图3a示出了可在所提出的系统、计算机程序产品和本主题公开的方法中使用的启用区块链的存储系统的示例性架构。

图3a示出了区块链(100)，即一组数据区块，其形成了作为账本存储在存储器中的区块序列。新区块附加到序列的末尾，除了序列的第一个区块(初始区块，有时称为区块链的“创世区块”)，该序列的每个区块(100a，100b， 100c，100d)在序列中包含一个指向其父区块的链接。在图3a所示的示例中，创世区块(100a)是第一个区块(100b)的父对象，而第一个区块(100b)本身是第二个区块(100c)的父对象，并且区块的序列一直持续到第n个区块 (100d)，其父区块是序列的第n-1个区块。

序列的每个区块可以具有相同的数据结构，并且可以包括报头部分 (101a-101d)和有效载荷部分(102a-102d)。可以通过数字打印(例如，由于将哈希函数(例如SHA-256)应用于父区块的数据而获得的哈希值)区块报头中包含的父区块(103b–103d)的数据来执行将区块耦合到其父区块的操作。

图3b进一步详细示出了可以在本主题公开的所提出的系统，计算机程序产品和方法中使用的区块的示例性架构。

如图3b所示，是区块(100e)，其包括报头(101e)和有效载荷(102e)，如上面参考图3a所述。区块报头(101e)包括区块(100e)的父区块(103e) 中包括的数据的数字打印，序列号(104e)(也称为“区块高度”)，其形式为整数值，表示以预定等级(例如0或1)的创世区块开头的区块序列中区块 (100e)的等级，每个带有其父区块的序列号的区块，向其添加了增量值(例如1)，时间戳数据(105e)，可以是表示日期和/或时间的数据，表示为截至参考时间(例如1970年1月1日)所经过的秒数，包含在区块中的数据的数字打印(106e)，即4字节字段形式的随机数值(106e)，可以将其确定为用于验证区块(100e)的任务工作的一部分。

区块(100e)的有效载荷(102e)可以包括设备之间的交易数据，例如能量转移交易。

在一个或多个实施例中，用于区块链的数字打印函数可以是哈希函数，例如加密哈希函数，其将区块的数据映射到唯一的固定大小的哈希值。加密哈希函数可以有利地用作区块链的数字打印函数，因为它具有以下特性，这些特性非常适合设计要针对新区块解决的计算量大的数学问题：加密哈希函数是确定性的，因此相同的消息始终会导致相同的哈希。除了尝试所有可能的消息外，从其哈希值生成消息是不可行的，这表示了计算上非常昂贵的任务。此外，对消息的较小更改将极大地改变哈希值，以致新哈希值看起来与旧哈希值不相关。最后，找到两个具有相同哈希值的不同消息是不可行的。

可以在本主题公开的实施例中使用的加密哈希函数的示例包括MD5，安全哈希算法函数族SHA-1，安全哈希算法函数族SHA-2(包括SHA-256)，安全哈希算法函数族SHA-3，RIPEMD-160，Whirlpool和BLAKE2。

设备(例如车辆或任何使用可充电电池运行的电子设备)在其活动过程中可能会从各种来源和各种技术(通过电缆等非接触方式)接收电荷。每次电荷交换可以被定义为设备与电荷源之间的交易。

可以基于每个交易，或基于设备所涉及的多个交易来形成数据区块，必须在将数据添加到启用了区块链的交易账本之前对其进行验证。

区块链系统可以包括计算机网络的多个节点，每个节点存储区块链的副本。

返回参考图1的示例性系统(10)，注册为充电设备社区(12)的成员的一些或全部设备(D1-D6)可以是存储区块链副本的计算机网络的这种节点。

在一些实施例中，只有注册有指示其可以被选择为设备群组的成员的配置文件的充电设备社区(12)的设备成员可以存储区块链的副本。

将新的验证区块添加到启用了区块链的交易账本中可以包括利用新添加的区块来更新本地存储在充电设备社区(12)的成员处的区块链的每个副本。

区块链系统中使用的共识协议旨在确保多个相应节点持有的账本副本相同。

通常由计算机计算组成的工作任务旨在验证区块，并确保具有新区块的设备不太可能利用恶意区块攻击启用了区块链的交易账本。在一些实施例中，任务可以包括计算新区块的数据的哈希值，上述随机数值已经预先添加到该哈希值。

可以使用迭代的加密哈希算法来执行哈希值计算，其中在第一迭代中将随机数值设置为0，并且在每次迭代时将其迭增(例如，以预定的增量步长递增)。如以上关于加密哈希函数的性质所讨论的，即使数据区块中的很小变化，例如随机数的增加，也将导致不同的哈希值。因此，要执行的工作任务可以看作是反向哈希计算，因为它旨在确定正确的随机数值，以使哈希计算结果小于给定的阈值(称为难度)。只要计算结果不小于施加的难度，就可以在每次哈希计算迭代时增加随机数。

一旦计算出小于或等于施加的难度的哈希值，任务便完成。然后可以将具有确定的随机数值的区块分配给区块链系统的设备，以便可以验证哈希计算。

在一些实施例中，在可以将每个区块添加到交易账本之前，可以由(通常是大数值)随机选择的一组充电设备来验证每个区块。选择的设备有助于工作任务(例如计算)以验证区块。

启用区块链的交易账本(15)可以由服务器(14)管理，该服务器可以集中方式或分布式方式(例如，基于云的服务器)来实现。

在一些实施例中，记录在启用区块链的交易账本(15)的区块链中的区块中记录的交易可以是至少两种类型：第一类型的交易，其中社区成员设备从充电点获取电荷(P2V)，以及第二种交易，其中社区成员设备从另一个社区成员设备获取电荷(V2V交易)。

在一个或多个实施例中，为包括储能单元(例如电池)的一个或多个社区成员设备维护详细的电荷状态(DSOC)数据记录。

在一些实施例中，社区成员设备的储能单元的DSOC数据记录可以包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态(SOCsup)的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据；

在一些实施例中，可以基于如上所述的DSOC数据记录来获得更详细的 DSOC数据记录，其包括表示用于将电荷转移到储能单元的一个或多个后续充电交易的序列的数据，包括用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元的那些充电交易。更详细的DSOC数据记录可以包括与给定时间的储能单元的最大电荷状态(SOCsup)有关的信息，以及与社区成员设备的储能单元接收到电荷的一次或多次后续充电交易有关的信息，接收到的电荷组合对应于最大电荷状态(SOCsup)。即，更详细的DSOC数据记录可以提供与给定时间t₀(SOC(t₀)) 处的储能单元的最大电荷状态(SOCsup)有关的信息，以及与导致最大充电状态SOCsup(t₀)的不同充电交易的历史相关的信息。

设备的储能单元在给定时间t₀(SOCsup(t₀))处的最大电荷状态可能来自随后的充电交易，每个充电交易可能都涉及参与提供给社区成员设备的服务的主要能量提供者(PEP1，PEP2)(以下称为“参与主要能量提供者”)，不参与提供给社区成员设备的服务的主要能量提供者(X)(以下称为“非参与主要能量提供者”)，不参与提供给社区成员设备的服务的辅助能量提供者(例如，在某些实施例中，不是社区成员设备的电动车辆)(以下称为“非参与辅助能量提供者”)，或参与提供给社区成员设备(例如，另一个社区成员设备)的服务的辅助能量提供者(以下称为“参与辅助能量提供者”)。

图4示出了用于设备D的示例性DSOC，其示出为示出了在时间上连续发生的不同充电交易的图示。

非参与实体(非参与主要能量提供者和非参与辅助能量提供者)在图4中称为“X”实体，彼此之间没有区别。根据本主题公开的实施例，所提出的系统可以跟踪仅涉及参与实体作为充电实体的交易，如图4所示，可以基于从存储在区块链中的数据获得的DSOC数据记录来生成给定设备的更详细的 DSOC。

在下文中，用于充电交易i的设备D的储能单元的电荷水平在充电开始时将被称为CTi1，在充电结束时的电荷水平将被称为CTi2。设备D从主要能量提供者PEPk操作的充电点接收的能量的第一充电交易将被称为SOC_PEPk_l，并且在交易开始时(以及结束)的电荷水平将被分别为SOC_PEPk_l1和 SOC_PEPk_l2。

如图4所示，第一充电交易CT1，其中设备D首先及时从参与的PEP(PEP2) 接收了电荷。该第一充电交易(时间最早)是在所示DSOC提供的充电历史记录中与PEP2进行的第一充电交易，被称为SOC_PEP2_1，并且在交易开始时(以及结束)的电荷水平将被分别为SOC_PEPk_l1和SOC_PEPk_l2。在图4上通过标记为SOC_PEP2_11的交易的最低电荷水平(充电开始)和标记为SOC_PEP2_12的最高电荷水平(充电结束)示出了与该交易相关的所接收的电荷量。参照相应的充电交易，这种电荷量也由在电荷CT11开始时的电荷水平和在电荷CT12结束时的电荷水平示出。因此，在此次交易过程中接收到的电荷量ΔQ(CT1)＝ΔQ(SOC_PEP2_1)可以被表示为充电交易结束时的电荷水平与充电交易开始时的电荷水平之间的差：

ΔQ(CT1)＝ΔQ(SOC_PEP2_1)＝CT12-CT11＝SOC_PEP2_12-SOC_PEP2_11.

在第一充电交易CT1之后的第二充电交易CT2，其中设备D从非参与充电点(在图中表示为“X”)接收电荷，向一些电荷添加到先前的最高电荷水平CT21＝CT12＝SOC_PEP2_12。在此交易CT2期间接收到的电荷量ΔQ(CT2) 可以由充电交易结束时的电荷水平与充电交易开始时的电荷水平之间的差表示：

ΔQ(CT2)＝CT22-CT21＝CT22-CT12.

在第二充电交易CT2之后的第三充电交易CT3，其中设备D从参与的PEP (PEP1)接收电荷，将一些电荷添加到先前的最高电荷水平CT31＝CT22。该第三充电交易是在由所示的DSOC提供的充电历史中与PEP1进行的第一充电交易，被称为SOC_PEP1_1，在交易开始时(以及结束)的电荷水平将被分别为SOC_PEPk_l1和SOC_PEPk_l2。在图4上通过标记为SOC_PEP2_11的交易的最低电荷水平(充电开始)和标记为SOC_PEP2_12的最高电荷水平(充电结束)示出了与该交易相关的所接收的电荷量。参照相应的充电交易CT3，这种电荷量也由充电CT31开始处的电荷水平(CT31＝CT22)和充电CT32结束处的电荷水平示出。因此，在此交易过程中接收到的电荷量ΔQ(CT3)＝ΔQ(SOC_PEP1_1) 可以由充电交易结束时的电荷水平与交易开始时的电荷水平之间的差表示：

ΔQ(CT3)＝ΔQ(SOC_PEP1_1)＝CT32-CT31＝SOC_PEP1_12-SOC_PEP1_11

当CT31＝CT22，并且CT12＝CT21时，可以基于与第一和第三交易相关的数据来生成与第二交易(于非参与实体的交易)相关的数据，这两者都是在参与实体中发生的。在一些实施例中，这可以允许基于包括与交易相关数据的 DSOC来生成如图4所示的详细的DSOC，该交易相关的数据仅与来自参与实体的用于设备充电交易相关。

在第三充电交易CT3之后的第四充电交易CT4，其中设备D从非参与充电点(在图中表示为“X”)接收电荷，将一些电荷添加到先前的最高电荷水平CT41＝CT32＝SOC_PEP1_12。在此交易CT4期间接收到的电荷量ΔQ(CT4) 可以由充电交易结束时的电荷水平与交易开始时的电荷水平之间的差表示：

ΔQ(CT4)＝CT42-CT41＝CT42-CT32

在第四充电交易CT4之后的第五充电交易CT5，其中设备D从参与的 PEP、PEP1接收到电荷，将一些电荷添加到先前的最高电荷水平CT51＝CT42。该第五充电交易是在由所示的DSOC提供的充电历史中与PEP1进行的第二充电交易，被称为SOC_PEP1_2，在交易开始时(以及结束)的电荷水平将被分别为SOC_PEP1_21和SOC_PEP1_22。在图4上通过标记为SOC_PEP1_21的交易的最低电荷水平(充电开始)和标记为SOC_PEP1_22的最高电荷水平(充电结束) 示出了与该交易相关的所接收的电荷量。参照相应的充电交易CT5，这种电荷量也由充电CT52开始处的电荷水平CT51(CT51＝CT42)和充电CT52结束处的电荷水平示出。因此，在此交易过程中接收到的电荷量 ΔQ(CT5)＝ΔQ(SOC_PEP1_2)可以由充电交易结束时的电荷水平与交易开始时的电荷水平之间的差表示：

ΔQ(CT5)＝ΔQ(SOC_PEP1_2)＝CT52-CT51＝SOC_PEP1_22-SOC_PEP1_21

在第五充电交易CT5之后的第六充电交易CT6，其中设备D从非参与充电点(在图中表示为“X”)接收电荷，将一些电荷添加到先前的最高电荷水平 CT61＝CT52＝SOC_PEP1_22。在此交易CT6期间接收到的电荷量ΔQ(CT6) 可以由充电交易结束时的电荷水平与交易开始时的电荷水平之间的差表示：

ΔQ(CT6)＝CT62-CT61＝CT62-CT52

在第六充电交易充电结束时，电荷水平CT62在设备的储能单元的时间t₀(SOCsup(t₀))达到最大电荷状态。

当SOCsup(t₀)＞CT52时，可以基于与第五交易相关的数据(与参与实体一起发生)以及SOCsup(t₀)的值来生成与第六交易(与非参与实体进行的)相关的数据。在一些实施例中，这可以允许基于包括与交易相关的数据的DSOC来生成如图4所示的详细的DSOC，该交易相关的数据仅与来自参与实体的用于设备充电的交易相关。

因此，图4所示的详细DSOC说明了在时间t₀(SOCsup(t₀))的最大电荷状态是通过6次充电交易的时间序列达成的，与PEP PEP2的第一充电交易，与PEP PEP1的第三和第五充电交易，与非参与充电点的第二和第四和第六充电交易。图4所示的示例性DSOC还有利地提供了与设备针对六个充电交易(CTi,i＝1,…,6) 中的每一次获得的电量ΔQ(CTi)相关的信息，因此在一些实施例中，其可以从在时间t₀(SOCsup(t₀))的最大电荷状态以及与该设备针对与参与实体(CTi,i＝1,3,5)进行的每次充电交易获得的电荷量ΔQ(CTi)的相关信息获得。

图5示出了根据本主题公开的一个或多个实施例的管理数据库的方法。

如图5所示，在一些实施例中，可以首先确定(200)存储在数据库中以区块链数据结构存储的当前区块，该当前区块包括与用于从社区成员设备转移能量的第一能量转移交易相关的数据。

在一些实施例中，可以在检测到包括与第一能量交易相关的交易数据的新区块已经插入到区块链中之后，在完成第一能量交易时执行该确定。

除了确定当前区块之外，在一些实施例中，可以在区块链数据结构的区块中进行搜索(201)以寻找预定数据，该预定数据指示从由能量提供者(例如， PEP)控制的至少一个能量提供者设备到社区成员设备的能量转移。在一些实施例中，搜索可以针对预定数据，该预定数据指示从由参与能量提供者(例如，参与PEP)控制的至少一个能量提供者设备到社区成员设备的能量转移。

因此，可以有利地在存储在区块链中的社区成员设备的充电交易历史中搜索预定数据，该预定数据指示从至少一个由能量提供者控制的能量提供者设备到社区成员设备的能量转移，例如，与先前充电交易相关的信息，社区成员设备从PEP接收能量。

在一个或多个实施例中，预定数据可以包括详细的电荷状态、DSOC、社区成员设备的储能单元的数据记录，该数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。

为了搜索社区成员设备的充电交易历史，在一些实施例中，可以有利地在区块链数据结构中的搜索区块集合的区块上执行搜索。取决于实施例，搜索区块集合可以包括或不包括当前区块。

在一些实施例中，可以选择搜索区块集合，以便搜索区块集合中除当前区块之外的每个区块都位于区块链数据结构中的当前区块之前。即，搜索区块集合的每个区块是相对于当前区块的父区块或祖父区块。否则，搜索区块集合的每个区块具有时间戳，该时间戳的时间对应于早于与当前区块的时间戳相对应的时间。

在一些实施例中，当在区块链数据结构中确定包括预定数据的至少一个区块(在一些实施例中，该至少一个区块可以包括当前区块(如在搜索中包括的区块)和/或当前区块之前的区块)时，可以基于至少一个区块的数据和当前区块的数据来生成(202)具有与能量提供者和社区成员之间的当前回报交易相对应的数据的新区块。

在一些实施例中，可以将搜索配置为在区块链中首先确定包括预定数据的区块时停止。搜索可以作为顺序搜索进行，从当前区块开始，或者根据实施例，从当前区块的父区块开始，并在确定包括预定数据的区块时停止搜索。

例如，可以基于从主要能量提供者转移到社区成员设备的能量的相应量和 /或从社区成员设备转移的相应能量量来确定要生成的新区块的交易数据。

在一些实施例中，对搜索区块集合执行的搜索可以被配置为使得其确定至少一个第二区块(可能不同于当前区块)，该第二区块包含与用于从社区成员设备转移电荷的至少一个第二能量转移交易相关的数据。在这种情况下，可以基于至少一个第二区块的数据来生成新区块。

在区块链中的搜索导致在区块链中确定包含预定数据的多个区块的情况下，在一些实施例中，新区块的生成可以基于多个区块的数据。例如，如以上参考图4所讨论的，设备的交易历史可以针对设备的当前电荷状态包括与一个或多个主要能量提供者(PEP1和PEP2)的一次或多次交易。新区块的生成可以基于若干后续交易，由此设备从主要能量提供者接收电荷。

一旦生成区块，则在一些实施例中，可以在区块链数据结构中插入(203) 新区块。

例如，可以根据本主题公开中公开的共识协议来执行在区块链中的新区块的插入。相关领域的普通技术人员将理解，可以使用用于在区块链中插入新区块的任何合适的共识协议或机制来代替这里描述的协议和机制，其仅以示例的方式给出。

返回参考图1，在一些实施例中，可以通过由系统10的服务器14执行的数据库管理功能(14d)来执行当前区块的确定，区块链数据结构的区块搜索的操作。在一些实施例中，可以通过在系统10中执行的群组选择功能(14a)，区块创建功能(14b)和/或设备共识功能(14c)来执行新区块的生成和新区块在区块链中的插入。

在一个或多个实施例中，一旦获得了社区成员设备的详细电荷状态的数据记录，则在区块链数据结构的区块中进行的预定数据搜索指示从由能量提供者控制的至少一个能量提供者设备向社区成员设备的能量转移可以视为已完成。

在一个或多个实施例中，根据本主题公开，确定当前区块还可以包括：从社区成员设备接收其储能单元的DSOC数据记录，该DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，该交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据，以及与从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备的电荷量的相关信息。

继接收到设备的DSOC数据记录之后，可以基于DSOC数据记录来生成要插入到区块链数据结构中的当前区块，该当前区块包括与充电交易相关的交易数据，该充电交易对应于社区成员设备和被充电设备之间的能量转移，用于将电荷从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备。

以此方式，社区成员设备向另一设备提供电荷的充电交易的执行可以与 DSOC数据记录一起记录在区块链数据结构中，使得其可以有利地将区块链各区块之间的搜索简化为在当前区块中的搜索。

在这些实施例中，搜索区块集合可以包括当前区块，并且在一些实施例中可以限于当前区块。

在一个或多个实施例中，搜索区块集合可以被选择为包括预定数量的区块链的连续区块，除了当前区块之外，搜索区块集合中的每个区块在区块链中位于当前区块之前。以这种方式，搜索可以有利地限制最大搜索区块数量，以便控制专用于该搜索的计算资源量。

在一些实施例中，搜索还可以使用区块链顺序搜索循环来执行，其中循环的每次迭代包括：在当前搜索区块的有效载荷部分中搜索预定数据，即在区块链中紧接着在循环的前一个迭代过程中处理的前一个搜索区块之后，其中，根据实施例，利用当前区块或紧接在区块链中当前区块之前的当前搜索区块来初始化循环。

在一个或多个实施例中，可以为社区成员设备通过其接收能量的每个合格的充电交易生成DSOC数据记录。

在一些实施例中，社区成员设备通过其接收能量的每个充电交易可以是合格的。

在其他实施例中，合格的充电交易可以是社区成员设备通过其从参与的能量提供者接收能量的充电交易，该参与的能量提供者可以是参与主要能量提供者或参与辅助能量提供者。在这种情况下，可能仅针对合格的充电交易生成 DSOC数据记录。

在其他实施例中，合格的充电交易可以是社区成员设备通过其从参与主要能量提供者接收能量的充电交易。在这种情况下，可能仅针对合格的充电交易生成DSOC数据记录。

在一些实施例中，对应于当前充电交易CTi的DSOC数据记录的生成可以包括更新在社区成员设备通过其接收能量的合格充电交易的离散时间序列 {CT_i}_{i＝1，...，N}中紧接在前充电交易CT_i-1生成的先前DSOC数据记录，例如如图4 所示。

例如，再次参考图4，可能已经为与图4所示的参与实体(CTi,i＝1,3,5) 的每个充电交易生成DSOC数据记录。另外，这三个DSOC数据记录中的每一个可能已经基于针对在紧接针对其生成了DSOC数据记录的充电交易之前，针对充电交易而生成的DSOC数据记录而生成。

在一些实施例中，设备的DSOC数据记录可以作为交易数据以区块链数据结构存储在区块的有效载荷中，交易数据表示设备在其中接收电荷的充电交易。可以将与交易数据相对应的这种交易数据存储在区块链数据结构的区块中，其副本可以由多个社区成员设备以及在区块链管理服务器(例如，图1所示的系统架构中的服务器(14))中保存。在这种情况下，紧接当前充电交易之前的设备的充电交易的DSOC数据记录的检索可能涉及在当前区块之前的区块的区块链数据结构中进行搜索，该区块包括交易数据，交易数据包括该设备的DSOC数据记录。

在一些实施例中，以区块链数据结构存储在每个区块中的时间戳信息可用于搜索包括社区成员设备的DSOC数据记录的时间区块中的最近的时间戳。

在一个或多个实施例中，可以基于存储在区块链数据集中的交易数据历史来生成DSOC数据记录。

例如，在存储在当前区块之前的区块链的区块中对预定数据进行搜索，该预定数据包括一个或多个实体(例如，一个或多个参与的PEP)的标识信息，以及指示用于将一个或多个实体提供给设备的电荷转移的交易类型的交易类型信息，其可以导致表示合格交易历史的数据的生成，由此设备从一个或多个实体(例如，一个或多个参与的PEP)获得电荷。

在一些实施例中，预定数据可以进一步包括：对于每个识别的交易，设备从实体(例如，参与的PEP)获取的电荷是根据交易从实体获取的电荷量。

随存储在区块链中的区块一起提供的时间戳信息可以用于重建充电交易的时间历史，或者根据实施例，重建合格的充电交易，从而设备获得电荷(例如从参与的PEP)。

图6示出了根据本主题公开的一个或多个实施例的管理社区成员设备的储能单元的电荷的方法。

在进行对应于与被充电设备进行的能量转移交易之前，该转移交易用于将电荷从其储能单元转移到被充电设备，社区成员可以更新其DSOC数据记录，以便此类数据记录可以在执行交易之前不久准确反映其电荷状态。

在一些实施例中，可以获得社区成员设备的第一DSOC数据记录(300)。如上所述，第一DSOC数据记录可以包括表示一个或多个后续充电交易的序列的数据，交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由所述储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。例如，第一DSOC可以对应于图4所示并且如上所述的DSOC。

在一个或多个实施例中，可以通过搜索区块链数据结构的区块来确定第一 DSOC数据记录，以确定用于社区成员设备的包含DSOC数据记录的最新区块。

可以基于储能单元的当前电荷状态(SOCi)来更新(301)第一DSOC数据记录。

当前的电荷状态SOCi可以通过在更新DSOC数据记录之前(优选地在紧接之前或不久之前)测量储能单元的电荷状态，即电荷水平来获得。

当前电荷状态可以反映出自上次为社区成员设备生成DSOC数据记录以来发生的储能单元的一个或多个充电，以及对应于社区成员设备的操作使用的储能单元的一个或多个放电能量(例如，在电动车辆依靠电能行驶时发生放电)。

在一个或多个实施例中，可以在每次满足预定的SOCi测量条件时测量当前的电荷状态SOCi，并将其存储在存储器中。在一些实施例中，可以在对SOCi 进行新的测量时更新存储在存储器中的SOCi。

SOCi可以存储在任何合适的存储器中，可以出于更新DSOC数据记录的目的从中检索SOCi。例如，社区成员设备的SOCi可以存储在社区成员设备的存储器中，与在诸如移动电话，平板电脑，浏览器等的计算机平台上可执行的软件应用程序相关联的存储器中，和/或由提供V2V电荷管理的服务器管理的内存中。

在一个或多个实施例中，社区成员设备的SOCi可以被进一步更新为社区成员设备的储能单元的每次充电或放电(例如，进一步进行V2V交易，或者在电动车辆停止之前)。

SOCi可能不同于最后存储的DSOC数据记录中记录的储能单元的最大电荷状态(SOCsup)，因为自上次存储的DSOC数据记录以来可能发生了一个或多个充电和/或放电事件，其可能尚未被视为将为其生成DSOC数据记录的充电交易，因此可能尚未记录在最后存储的DSOC数据记录中。例如，当电动或混合动力车辆行驶时电池的放电，使用不是社区成员设备的设备对储能单元进行充电和放电事件，这些事件不会导致生成DSOC数据记录。

一旦通过基于社区成员设备的SOCi更新第一DSOC数据记录而生成了第二DSOC数据记录，可以执行与用于将电荷从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备的能量转移交易相对应的能量转移(302)。

进一步完成能量转移(例如，通过完成相应的能量转移交易以及随后在区块链数据结构中插入包含与之相关的交易数据的区块来反映)，还可以基于在能量转移期间从社区成员设备的储能单元转移到被充电设备的电荷量，通过更新第二DSOC数据记录来生成第三DSOC数据记录(303)。

被充电设备可以是社区成员设备，也可以不是。在被充电设备是社区成员设备的情况下，例如，如图6所示，本主题公开的社区成员设备的储能单元的电荷管理方法，可以在被充电设备上执行，以便充电设备和被充电设备都可以使用该方法。

在一些实施例中，第三DSOC数据记录可以被发送到服务器，用于基于第三DSOC数据记录来生成要被插入到区块链数据结构中并且包括与对应于能量转移的充电交易相关的交易数据的区块。新区块的交易数据可以包括第三 DSOC数据记录。

在下文中，将进一步详细描述并且根据图7a和7b来说明根据本主题公开的实施例的通过更新第一DSOC数据记录生成第二DSOC数据记录。

图7a和7b示出了根据本主题公开的一个或多个实施例的更新社区成员设备的DSOC数据记录的方法。

在一个或多个实施例中，要更新的DSOC数据记录包括表示用于将电荷从至少一个主要能量提供者转移到社区成员设备的储能单元的一个或多个后续充电交易的序列的数据，表示储能单元的最大电荷状态(SOCsup)的数据，以及表示由储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。

基于DSOC数据记录中包含的数据，用于将电荷转移到社区成员设备的储能单元的后续充电交易的完整时序，导致储能单元的最大电荷状态(SOCsup)，可以获得表示由储能单元获取的电荷量的数据。

可以基于社区成员设备的储能单元的当前电荷状态(SOCi)来更新社区成员设备的DSOC。

假设包含在DSOC数据记录中的储能单元的最大电荷状态(SOCsup)与储能单元的当前电荷状态(SOCi)不同，可能会遇到两种情况：SOCsup＜SOCi 和SOCsup＞SOCi。

图7a示出了在SOCsup＞SOCi的情况下根据本主题公开的一个或多个实施例的更新社区成员设备的DSOC数据记录的方法。

在这种情况下，可以假定社区成员设备消耗的电荷多于其获取的电荷。即， (通过操作社区成员设备和/或对其他设备进行充电)所使用的电荷量大于通过各种充电交易获得的电荷量。DSOC数据集中记录的电荷储备已被消耗，因为SOCi＜SOCsup。

在一个或多个实施例中，根据先进先出(FIFO)堆栈管理方案来更新 DSOC：从第一个DSOC数据集中删除等于SOCsup和SOCi之间的差的能量，也就是说，社区成员设备的完整时间序列中最早的交易。

如图7a所示，已经为社区成员设备获得了对应于图4所示的完整时间序列，这表明社区成员设备的储能单元的最大电荷SOCsup进一步达到了六次连续的(及时)充电交易，其中包括与第一参与主要能量提供者PEP1进行的第一充电交易，与一个或多个非参与实体进行的第二、第四和第六充电交易，以及与第二参与主要能量提供者PEP2进行的第三和第五充电交易。

在图7a的完整时间序列上还显示了SOCi电荷水平，基于该值，可以更新初始完整时间序列(图7a的左侧)。

在图7a的右侧示出了更新之后的完整时间序列。

从图7a可以看出，构成初始完整时间序列的后续电荷的堆栈已从堆栈的底部开始被清空，因此根据FIFO堆栈管理进行管理。从堆栈底部取出的电荷量对应于ΔQ＝SOCsup-SOCi，因此，储能单元的更新后的最大电荷状态 (SOCsup)等于SOCi。

在图7a的示例中，第一(最早的)充电交易(与第二主要能量提供者PEP2 进行的)第二(第二早)充电交易的一部分(与未知的能量提供者X进行的) 已从最初的完整时间序列中删除，并且相应地更新了表示由储能单元获取的电荷量的指标(充电交易水平的开始和充电交易水平的结束)。

图7b示出了在SOCsup＜SOCi的情况下根据本主题公开的一个或多个实施例的更新社区成员设备的DSOC数据记录的方法。

在这种情况下，可以假定社区成员设备已获得的电荷比其消耗的更多。即，通过各种充电交易获得的电荷量大于(通过操作社区成员设备和/或对其他设备充电)所使用的电荷量。DSOC数据集中记录的电荷储备尚未耗尽，因为 SOCi＞SOCsup。

在一个或多个实施例中，通过在电荷堆栈的顶部添加等于SOCi和SOCsup 之差的能量，即在社区成员设备的完整时序的最新交易之后，更新DSOC。

如图7b所示，已经为社区成员设备获得了对应于图4所示的完整时间序列，这表明社区成员设备的储能单元的最大电荷SOCsup进一步达到了六次连续的(及时)充电交易，其中包括与第一参与主要能量提供者PEP1进行的第一充电交易，与一个或多个非参与实体的进行的第二、第四和第六充电交易，以及与第二参与主要能量提供者PEP2进行的第三和第五充电交易。

在图7b的完整时间序列上还显示了SOCi电荷水平，基于该SOCi电荷水平可更新初始完整时间序列(图7b的左侧)。

在图7b的右侧示出了更新之后的完整时间序列。

从图7b可以看出，构成初始完整时间序列的后续电荷的堆栈已从堆栈的顶部开始增加了与SOCi和SOCsup之差相对应的额外电荷，即ΔQ＝SOCi-SOCsup，从而储能单元的更新后的最大电荷状态(SOCsup)等于 SOCi。

在图7b的示例中，紧随第六充电交易时间之后，与非参与能量提供者进行了第七次最新的充电交易(与非参与能量提供者X的交易)在DSOC数据记录中被记录。不对表示由储能单元获取的电荷量的指标(充电交易水平的开始和充电交易水平的结束)进行更新。

图8示出了在被充电设备执行能量转移期间，其用于将电荷Q从储能单元转移到被充电设备，社区成员设备的储能单元的电荷状态中发生的变化。

转移的电荷Q可以表示为相对测量值(储能单元电荷的百分比)，也可以 KWh(千瓦时)的单位表示，并确定为电荷转移之前和之后的电荷水平之间的差。

充电设备可以连接到社区成员设备(充电设备)，并且每个设备的用户可以就QKWh从充电设备到被充电设备的转移达成协议。

假设电荷转移一直进行到完成，并假设理想的充电效率(实际上从储能单元中取出的电荷量可能略高于Q)，则储能单元将减少的电荷量基本上等于Q。图8显示一旦充电完成，最大电荷状态(SOCsup)从充电前的初始水平更新为更新后的水平(SOCsup＝SOCi)。

如图8所示，已经为社区成员设备获得了对应于图4所示的完整时间序列，这表明社区成员设备的储能单元的最大电荷SOCsup进一步达到了六次连续的 (及时)充电交易，其中包括与第一参与主要能量提供者PEP1进行的第一充电交易，与一个或多个非参与实体进行的第二、第四和第六充电交易，以及与第二参与主要能量提供者PEP2进行的第三和第五充电交易。

一旦电荷转移完成，就可以基于FIFO的方式更新DSOC数据记录，如图 7a所示。在图8所示的示例中，转移的电荷量将由以下组成：从与PEP2进行的第一充电交易中获取的所有电荷，从与非参与实体的第二充电交易中获取的所有电荷以及从与PEP1的第三充电交易中获取的所有电荷(与PEP1进行的第一充电交易)。

在一个或多个实施例中，可以计算回报并将回报提供给设备，以用于从参与主要能量提供者获取电荷转移。

如图8所示，从社区成员设备转移到另一设备的电荷总量可以包括由社区成员设备最初从一个或多个参与主要能量提供者(在图8所示的示例中，PEP1 和PEP2)获取的电荷。

对于要为其确定回报的每个主要能量提供者，可以根据在充电交易之前转移的电荷量，从最早的电荷获取开始，通过在充电交易之前解析设备的详细 DSOC数据记录来确定回报。

在图8的示例中，最早的充电交易是设备与PEP2之间的交易，因此设备获取的电荷量等于SOC_PEP2_12–SOC_PEP2_11。

如果Q>SOC_PEP2_11，则PEP2可以回报该设备。回报量可以基于设备随后从PEP2获取的电荷量来确定设备可以转移的电荷量。

如果Q<SOC_PEP2_12，则回报量可以基于Q–SOC_PEP2_11。

否则，如果Q≥SOC_PEP2_12，则回报量可以基于SOC_PEP2_12– SOC_PEP2_11。

因为在图8所示的详细DSOC中没有其他涉及PEP2的充电交易，所以 PEP2的总回报量可能基于SOC_PEP2_12–SOC_PEP2_11。

对于PEP1，所有涉及PEP1且存储在详细DSOC中的充电交易都达到了设备转移的电荷量的程度，其可以被解析以确定PEP1的回报量。

如果Q<SOC_PEP1_11，则PEP1可能不会回报该设备。

如果Q≥SOC_PEP1_11，并且Q<SOC_PEP1_12，则PEP1可以根据Q– SOC_PEP1_11回报设备。

如果Q≥SOC_PEP1_12并且Q<SOC_PEP1_21，则PEP1可基于 SOC_PEP1_12-SOC_PEP1_11回报设备。

如果Q≥SOC_PEP1_21并且Q<SOC_PEP1_22，则PEP1可以根据 (SOC_PEP1_12-SOC_PEP1_11)+(Q–SOC_PEP1_11)回报设备。

在一些实施例中，主要能量提供者PEPk可以基于来回报设备NT次先前的充电交易。

在一些实施例中，可以通过循环来执行对回报基础的确定，如下：

当前回报变量可以被初始化为空值，并且循环索引可以被初始化为i＝1。

循环的每个迭代可以包括以下内容：

如果Q<SOC_PEPk_i1，则如果i＝1，PEPk可能不会回报设备，并且循环结束，否则循环结束。

如果Q≥SOC_PEPk_i1并且Q<SOC_PEPk_i2，则PEPk可以基于添加了 Q–SOC_PEP1_11的当前回报来回报设备，然后循环结束。

否则，PEPk可以基于添加了SOC_PEP1_i2-SOC_PEP1_i1的当前回报来回报设备，并且可以针对与设备和PEPk之间的另一充电交易相对应的另一循环迭代来增加索引i。

为了解决可能不适合从设备传输电荷的充电效率，可以基于从每个PEP 获取的相应电荷量，将电荷损失分配给为每个主要能量提供者计算的回报量。

如上所述，如图5所示，可以将回报确定为充电信用量，并通过PEP与设备之间的收费信用交易将其提供给设备。

在一个或多个实施例中，可以生成新的区块，该新的区块包括与这种充电信用交易相对应的交易数据，以进一步获得DSOC，基于该DSOC将确定充电信用量。

然后可以将新区块添加到区块链中，以便考虑存储在设备区块链中的交易顺序。

图9示出基于从社区成员设备(A)的储能单元转移到被充电设备(B) 的电荷量的社区成员设备(A)的DSOC的更新。

一旦电荷转移完成，就可以如图7a和8所示，以基于FIFO的方式更新 DSOC数据记录。在图9所示的示例中，转移的电荷量将由以下组成：从与 PEP2进行的第一充电交易中获取的所有电荷，从与非参与实体的第二充电交易中获取的所有电荷以及从与PEP1的第三充电交易中获取的部分电荷(与 PEP1进行的第一充电交易)。

图9还显示了被充电设备(B)的DSOC的更新，假定被充电设备也是社区成员设备。

充电设备(A)的DSOC和被充电设备的DSOC都可以基于从A转移到B 的电荷量而被更新。

可以通过从DSOC的底部减去与转移到被充电设备(B)的电荷量相对应的电荷量，以基于FIFO的方式更新充电设备(A)的DSOC，在一些实施例中可能考虑到电荷转移损失。充电设备(A)的最大电荷状态SOCsup_A更新为与SOCsup_A–Q相对应的值SOCi_A。

可以通过在DSOC的顶部添加与转移到被充电设备(B)的电荷量相对应的电荷量，以基于LIFO的方式(后进先出)更新被充电设备(B)的DSOC，在一些实施例中可能考虑到电荷转移损失。被充电设备(B)的最大电荷状态 SOCsup_B更新为与SOCsup_B+Q对应的值SOCi_B。

在一些实施例中，被充电设备(B)的DSOC可以通过复制从这种DSOC 底部获取的充电设备(A)的DSOC摘录以及对应于转移到被充电设备(B) 的DSOP的顶部的电荷量，从而使被充电设备(B)有利地获得一些有关由充电设备(A)转移到其上的电荷来源的信息。

在一些实施例中，充电设备(A)和被充电设备(B)的更新的DSOC数据记录都可以被包括在存储在区块链中的交易数据中，以在任何一个设备的下一次充电交易中用作参考。

图10示出了方法，该方法示出可用于启用诸如图1所示的设备管理的点对点能量转移系统。

所提出的方法有利地允许用户经由设备(例如，电动车辆)出售和获取能量，其中由该设备承担的交易通过所提出的共识机制由网络中的其他设备验证和记录。

在下文中，将使用设备的非限制性示例来描述本主题公开的实施例，该设备开始旅途并参与电荷提供者的分布式网络(400)的各种充电交易。电荷提供者可以是充电设备社区的其他社区成员，和/或充电设备社区外部的设备。

例如，可以通过各种用户指定的权限来确定和控制设备参与充电交易的可能性及其在交易期间的行为，例如，每天/每周的最大花费金额等，首选的充电位置或时间和/或电荷获取与一定比例的能量消耗有关。

在一些实施例中，在给定的时间点(例如，在一天或旅程结束时)，可以例如通过交易区块创建单元将设备已参与的每个充电交易编译成交易区块(401)。交易区块与新的工作任务相关联，必须将其完成才能将该区块添加到能量转移账本中。

然后可以例如通过执行群组选择算法的群组选择单元从充电设备社区中随机选择设备群组(402)。取决于实施例，群组选择可以使用广泛的选择标准来选择设备群组，例如包括：仅选择在相同时间段内已经接收电荷的那些社区成员，和/或仅选择已经接收电荷并提供电荷的那些社区成员。

取决于实施例，可以单独或组合使用以下设备群组选择策略。

这些策略可以使用设备的计算能力的概念。例如，可以假设潜在可选的电动车辆设备的计算能力可能根据作为社区一部分的车辆的类型而有很大不同。例如，电动汽车的计算能力可能比电动踏板车的计算能力高得多。在一些实施例中，设备群组中选择的候选者可以向运行该群组选择算法的一个或多个网络节点发送指示其计算能力的数据和/或指示其占用状态的数据，从而可以执行以下策略选项。

范围分配策略还可以适应此功能，以根据采矿成功时间与安全性之间的权衡取舍来平衡计算任务。

例如，与上一个示例相关，假设4个设备中只有3个具有足够的功率计算能力，则所选范围可能是：

假设N＝3和R＝1024：

设备群组的成员1功能更强大，它将测试[0,511]范围内的所有随机数。

设备队列的成员2将测试[512,767]范围内的所有随机数。

设备队列的成员4将测试[768,1023]范围内的所有随机数。

在一些实施例中，设备群组也可以通过混合相当比例的高计算能力的设备、中计算能力的设备和/或低计算能力的设备来随机地由设备构成，从而有利于降低高开采时间的可能性。

在一些实施例中，设备群组也可以在当前空闲的设备之间随机地构成，使得选定的设备可以充分利用其全部计算能力来解决分配给它们的子任务。

在一些实施例中，还可以通过将当前空闲的设备与当前繁忙的设备混合以随机地构成设备群组，以确保足够的计算能力来完成工作任务。

取决于实施例，以上设备群组选择策略中的任何策略或其组合可以用于选择共同参与完成工作任务的设备。

在一些实施例中，子任务分配策略可以考虑可选设备上可用的剩余电功率，以确保仅选择具有足够可用功率(通过电源线连接或通过其剩余电池电量) 的设备来执行分配给他们的子任务。这将有利地确保依靠电池运行的设备不会通过执行分配给它们的子任务来耗尽其电池。

在一些实施例中，群组选择功能(14a)可以被配置为解决或预期以下情况：设备的第一(初始)随机选择不会导致设备群组与具有足够电池或计算能力的设备共同执行工作任务。例如，群组选择功能(14a)可以被配置用于将各个优先级分配给可能用于选择设备群组的设备的附加标准。在一些实施例中，优先级可以用于设备群组的设备的每个选择，包括初始选择。可替代地，在设备的第一(初始)随机选择不会导致设备群组与具有足够电池或计算能力的设备共同执行工作任务的情况下，优先级可以用于增加所选设备的数量。

使用上述示例性标准，可以将优先级1分配给每个设备的电池电量状态，可以将优先级2分配给每个设备的计算能力，以及可以将优先级3分配给每个设备的占用状态，其中优先级1>优先级2>优先级3。

在一个或多个实施例中，设备群组的每个成员都参与设备共识机制(403)。设备群组集体完成与当前交易区块关联的工作任务，其中许多设备中的每一个都贡献了总工作任务的一小部分，并可能使用上述一种或几种策略分配给该设备。

因此，在设备群组的每个成员上的工作任务的能量需求可以忽略不计。结果，在一些实施例中，可以非常低的可用功率阈值来执行这种能量需求不超过相应设备的可用功率水平的检查，同时要求设备强制执行所分配的子任务。因此，设备可能无法逃避其对工作任务的贡献，例如，在大多数情况下通过显示电池电量低于系统使用的可用功率阈值来进行工作。

在一个或多个实施例中，提出的设备共识机制产生可信共识，并且将交易区块添加(404)到能量转移账本。

有利地，由于设备群组中的许多随机选择的设备是独立的并且无法串通，因此可以信任共识。单个实体无法控制欺诈地更改能量转移账本所需的足够数量的许多随机选择的设备。

图11a示出了根据本主题公开的实施例的被配置为使用数据库管理特征的示例性装置500。

装置500包括控制引擎501，群组选择引擎502，交易区块创建引擎503，设备共识管理引擎504，数据通信引擎505，存储器506，数据库管理引擎507 和电源(例如电池，插入式电源等)(未在图中显示)。

在图11a所示的体系结构中，所有群组选择引擎502，交易区块创建引擎 503，设备共识管理引擎504，数据通信引擎505，数据库管理引擎507和存储器506通过控制引擎501在操作上彼此耦合。

在一个或多个实施例中，群组选择引擎502被配置为执行如本文所述的群组选择算法的实施例的各个方面。

在一个或多个实施例中，交易区块创建引擎503被配置为执行如本文所述的交易区块创建的实施例的各个方面。

在一个或多个实施例中，设备共识管理引擎504被配置为执行如本文所述的设备共识方案的实施例的各个方面。

在一个或多个实施例中，数据库管理引擎507被配置为执行如本文所述的数据库管理的实施例的各个方面。

在一个或多个实施例中，数据通信引擎505被配置为接收和发送数据分组或消息，并处理接收到的数据。

控制引擎501包括一个或多个计算机，每个计算机至少包括处理器，该处理器可以是任何合适的微处理器，微控制器，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，数字信号处理芯片和/或状态机或其组合。根据各种实施例，一个或多个计算机可以被配置为具有用于提供并行计算的多个处理器的多处理器计算机。控制引擎501还可以包括计算机存储介质，或者可以与计算机存储介质通信，例如但不限于存储器506，其能够存储计算机程序指令或软件代码，当由处理器执行时，该计算机程序指令或软件代码使处理器执行以下操作。另外，存储器506可以是任何类型的数据存储计算机存储介质，其耦合到控制引擎501并且可以与数据通信引擎505，群组选择引擎502，交易区块创建引擎503，数据库管理引擎507以及设备共识管理引擎504一起操作，以便于管理和处理与其关联存储的数据。

在本主题公开的实施例中，装置500被配置用于执行本文所述的数据库管理方法。

应当理解，仅以示例的方式提供了参考图11a示出和描述的装置500。许多其他架构，操作环境和配置也是可能的。该装置的其他实施例可以包括更少或更多数量的组件，并且可以结合关于图11a中所示的设备组件描述的一些或全部功能。因此，尽管将控制引擎501，群组选择引擎502，交易区块创建引擎503，设备共识管理引擎504，数据通信引擎505，数据库管理引擎507和存储器305图示为设备500的一部分，但是对那些组件501-507的位置和控制没有限制。特别地，在其他实施例中，任何这样的组件501-307可以是不同实体或计算系统的一部分。

图11b示出了根据本主题公开的实施例的配置为使用电荷管理特征的示例性设备600。

设备600包括控制引擎601，子任务处理引擎602，账本管理引擎603，数据通信引擎604，存储器605，电荷管理引擎606和储能单元(例如，电池) (图中未显示)。

在图11b所示的体系结构中，所有子任务处理引擎602，账本管理引擎603，数据通信引擎604，电荷管理引擎606和存储器605通过控制引擎601可操作地彼此耦合。

在一个或多个实施例中，子任务处理引擎602被配置为执行本文所描述的用于完成子任务所提出方法的实施例的各个方面。特别地，子任务处理引擎 602可以被配置为处理针对新区块接收到的子任务分配以完成子任务。

在一个或多个实施例中，电荷管理引擎606被配置为执行如本文所述的用于电荷管理所提出的方法的实施例的各个方面。特别地，电荷管理引擎606可以被配置为使用如本文所述的用于管理其储能单元的电荷的过程(其示例性实施例由图6示出)。

在一个或多个实施例中，账本管理引擎603被配置为执行如本文所述的所提出的方法的实施例的各个方面。特别地，账本管理引擎603可以被配置为维持当前以区块链形式的能源转移账本的副本，包括通过向其添加已经被验证的新区块，并参与确定工作任务已成功完成。

在一个或多个实施例中，数据通信引擎604被配置为接收和发送数据分组和/或消息，并处理接收到的数据。

控制引擎601包括处理器，该处理器可以是任何合适的微处理器，微控制器，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，数字信号处理芯片和/或状态机，或其组合。控制引擎601还可以包括计算机存储介质，或者可以与计算机存储介质通信，例如但不限于存储器605，其能够存储计算机程序指令或软件代码，当由处理器执行时，该计算机程序指令或软件代码使处理器执行以下操作。另外，存储器605可以是任何类型的数据存储计算机存储介质，其能够存储代表区块链的数据结构以及与设备600有关的信息，例如，上述验证资源信息，耦合到控制引擎601并与数据通信引擎604，子任务处理引擎602 和账本管理引擎603一起操作，以便于管理和处理与之关联存储的数据。

应当理解，仅以示例的方式提供了参考图11b示出和描述的设备600。许多其他架构，操作环境和配置也是可能的。节点的其他实施例可以包括更少或更多数量的组件，并且可以结合关于图11b中所示的设备组件描述的一些或全部功能。因此，尽管将控制引擎601，子任务处理引擎602，账本管理引擎603，电荷管理引擎606，数据通信引擎604和存储器605图示为设备600的一部分，但是对那些组件601-606的位置和控制没有限制。特别地，在其他实施例中，这样的组件601-606可以是不同实体或计算系统的一部分。

点对点能源交易的方式可以最大程度地提高用户的能源销售能力，同时以最少的用户精力来保持交易的安全可验证记录。

电动车辆能够轻松地在旅途中根据需要以小脉冲的形式获取电荷，并通过区块链自动安全地记录这些交易，从而进一步提高了车主的便利性。

尽管已经相对于优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将容易理解，可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种改变和/或修改。

特别地，除了本文描述的点支持的设备共识机制(the peer-supported deviceconsensus mechanism)之外，任何合适的共识协议都可以用于在区块链数据结构中添加新区块，并且本公开不限于任何特定的区块链数据结构或用于管理此类区块链的任何特定协议或机制，特别是共识协议或机制。

尽管已经在某些优选实施例的上下文中公开了本发明，但是应该理解，可以在各种其他实施例中实现系统，设备和方法的某些优点，特征和方面。另外，可以预期的是，本文所述的各个方面和特征可以分开地实践，组合在一起或彼此替代，并且可以进行特征和方面的各种组合和子组合，仍然落入本发明的范围内。此外，上述系统和设备不必包括优选实施例中描述的所有模块和功能。

本文描述的信息和信号可以使用多种不同技术和技术中的任何一种来表示。例如，数据，指令，命令，信息，信号，位，符号和芯片可以由电压，电流，电磁波，磁场或粒子，光场或粒子或其任意组合表示。

取决于实施例，本文描述的任何方法的某些动作，事件或功能可以以不同的顺序执行，可以一起添加，合并或省去(例如，并非所有描述的动作或事件都是实施该方法所必需的)。而且，在某些实施例中，动作或事件可以同时执行而不是顺序执行。

Claims

1.一种计算机实现的管理数据库的方法，所述方法包括：

·确定存储在所述数据库中以区块链数据结构存储的当前区块，所述当前区块包括与用于从社区成员设备转移电荷的第一能量转移交易相关的数据；

·进一步确定所述当前区块，在所述区块链数据结构中搜索预定数据，所述预定数据指示从至少一个由主要能量提供者控制的主要能量提供者设备到所述社区成员设备的能量转移，

·在所述区块链数据结构中确定包括所述预定数据的至少一个区块后，基于所述至少一个区块的数据和所述当前区块的数据，生成具有与所述主要能量提供者和所述社区成员之间的当前回报交易相对应的数据的新区块；以及

·在所述区块链数据结构中添加所述新区块。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述区块链数据结构中的搜索区块集合的至少一个区块上执行所述搜索，其中除了所述当前区块之外，所述搜索区块集合中的每个区块在所述区块链数据结构中位于所述当前区块之前。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

·从所述社区成员设备接收详细的电荷状态、DSOC、所述社区成员设备的储能单元的数据记录，其中所述DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，所述交易用于将电荷从主要能量提供者转移到储能单元、表示所述储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由所述储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据；

·基于所述DSOC数据记录，生成要插入到所述区块链数据结构中的当前区块，所述当前区块包括与充电交易相关的交易数据，所述充电交易对应于所述社区成员设备和被充电设备之间的能量转移，用于将电荷从所述社区成员设备的储能单元转移到所述被充电设备，其中，所述DSOC数据记录包括与从所述社区成员设备的储能单元转移到所述被充电设备的电荷量相关的信息。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定数据包括详细的电荷状态、DSOC、所述社区成员设备的储能单元的数据记录，其中，所述DSOC数据记录包括表示一个或多个后续充电交易序列的数据，所述交易用于将电荷从所述主要能量提供者转移到所述储能单元、表示所述储能单元的最大电荷状态的数据，以及表示由所述储能单元获取的用于每次充电交易的电荷量的数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定数据包括所述主要能量提供者的标识信息和指示用于将所述主要能量提供者提供的电荷转移到所述社区成员设备的交易类型。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：执行区块链顺序搜索循环的迭代，其中循环的每次迭代包括：在当前搜索区块的有效载荷部分中搜索预定数据，当前搜索区块在区块链中紧接着在该循环的前一个迭代过程中处理的前一个搜索区块之后，其中，使用紧接着区块链中当前区块之前的当前搜索区块初始化该循环。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：进一步确定当前区块，搜索区块链中的搜索区块集合，以确定除当前区块之外的至少一个第二区块，该第二区块包括与至少一个用于从社区成员设备转移电荷的第二能量转移交易相关的数据；并且

基于至少一个第二区块的数据生成新区块。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在区块链中确定包括预定数据的多个区块时，基于多个区块的数据生成新区块。

9.一种装置，所述装置包括处理器和可操作地耦合到所述处理器的存储器，其特征在于，所述装置被配置为执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其包括有形地体现在计算机可读介质中的计算机程序代码，所述计算机程序代码包括指令，以在所述指令被提供给计算机系统并被执行时使所述计算机执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。