CN111526201A - 一种机器人管理方法、系统及边缘服务器 - Google Patents

一种机器人管理方法、系统及边缘服务器 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种机器人管理方法、系统及边缘服务器，应用于边缘服务器，包括：接收机器人发送的通信地址和认证信息；发送认证信息至云服务器；接收云服务器发送的认证成功信息；利用认证成功信息，将通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播通信地址，将机器人接入区块链网络中；接收机器人发送的运行数据；将运行数据保存至区块链网络中；发送运行数据至云服务器；接收云服务器的控制指令；发送控制指令至机器人，以使机器人根据控制指令动作；本申请通过云服务器判断机器人是否可以接入，确保接入设备的安全性，同时，利用区块链存储机器人上传的运行数据，确保运行数据不会被修改，提高数据的安全性。

Description

一种机器人管理方法、系统及边缘服务器
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种机器人管理方法、系统及边缘服务器。
背景技术
随着机器人工业的快速发展，机器人即将进入4.0时代，机器人的复杂程度与智能程度都将有极大的提升，机器人的覆盖率也会快速地增加；机器人4.0时代的机器人将极大地依赖网络获取各种信息，进行信息共享。
随着机器人覆盖率的增加，如何对机器人进行统一管理并能够在特定情况下对机器人实行远程控制成为首要问题，同时在机器人4.0时代，网络是不可或缺的，如何保证机器人接入的安全性以及命令的收发的安全，并做到可追踪、可溯源，是当前需要解决的问题。
为此，需要提出一种新的机器人管理方法，确保安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机器人管理方法、系统及边缘服务器，提高安全性。其具体方案如下：
一种机器人管理方法，应用于边缘服务器，包括：
接收机器人发送的通信地址和认证信息；
发送所述认证信息至云服务器；
接收所述云服务器发送的认证成功信息；
利用所述认证成功信息，将所述通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播所述通信地址，将所述机器人接入区块链网络中；
接收所述机器人发送的运行数据；
将所述运行数据保存至所述区块链网络中；
发送所述运行数据至所述云服务器；
接收所述云服务器的控制指令；
发送所述控制指令至所述机器人，以使所述机器人根据所述控制指令动作。
可选的，所述接收机器人发送的通信地址和认证信息的过程，包括：
接收所述机器人广播的网卡MAC地址；
其中，所述通信地址和所述认证信息均为所述网卡MAC地址。
可选的，所述发送所述运行数据至所述云服务器的过程，包括：
通过5G通信网络，采用MQTT协议将所述运行数据上传至所述云服务器。
本发明还公开了一种边缘服务器，包括：
信息接收模块，用于接收机器人发送的通信地址和认证信息；
认证信息发送模块，用于发送所述认证信息至云服务器；
认证信息接收模块，用于接收所述云服务器发送的认证成功信息；
通信地址广播模块，用于利用所述认证成功信息，将所述通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播所述通信地址，将所述机器人接入区块链网络中；
运行数据接收模块，用于接收所述机器人发送的运行数据；
运行数据保存模块，用于将所述运行数据保存至所述区块链网络中；
运行数据发送模块，用于发送所述运行数据至所述云服务器；
控制指令接收模块，用于接收所述云服务器的控制指令；
控制指令发送模块，用于发送所述控制指令至所述机器人，以使所述机器人根据所述控制指令动作。
可选的，所述信息接收模块，具体用于接收所述机器人广播的网卡MAC地址；
其中，所述通信地址和所述认证信息均为所述网卡MAC地址。
可选的，所述运行数据发送模块，具体用于通过5G通信网络，采用MQTT协议将所述运行数据上传至所述云服务器。
本发明还公开了一种机器人管理系统，包括：依次通信连接的云服务器、如前述的边缘服务器和机器人；
所述云服务器，用于接收通过所述边缘服务器发送的所述机器人的认证信息和运行数据，存储所述运行数据，验证所述机器人的认证信息，发送认证结果至所述边缘服务器，通过所述边缘服务器发送用于控制所述机器人的控制指令至所述机器人；
所述机器人，用于上传所述运行数据至所述边缘服务器，依据所述控制指令执行动作。
可选的，所述机器人，用于基于ROS上传所述运行数据至所述边缘服务器，依据所述控制指令执行动作。
本发明中，机器人管理方法，应用于边缘服务器，包括：接收机器人发送的通信地址和认证信息；发送认证信息至云服务器；接收云服务器发送的认证成功信息；利用认证成功信息，将通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播通信地址，将机器人接入区块链网络中；接收机器人发送的运行数据；将运行数据保存至区块链网络中；发送运行数据至云服务器；接收云服务器的控制指令；发送控制指令至机器人，以使机器人根据控制指令动作。
本发明通过云服务器判断机器人是否可以接入，确保接入设备的安全性，同时，利用区块链存储机器人上传的运行数据，确保运行数据不会被修改，提高数据的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种机器人管理方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种边缘服务器结构示意图；
图3为本发明实施例公开的一种机器人管理系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种机器人管理方法，参见图1所示，应用于边缘服务器，该方法包括：
S11：接收机器人发送的通信地址和认证信息。
具体的，机器人要想加入到整个管理网络中，需要主动发送其自身通信地址和认证信息，通信地址便于后续认证成功后，利用通信地址建立与机器人的通信连接，认证信息用于验证该机器人是否被授权允许加入管理网络，确保安全性，避免未知机器人加入。
需要说明的是，由于通信地址具有唯一性，因此，通信地址也可以作为认证信息，即通信地址等于认证信息，例如，均可以为机器人的网卡MAC地址。
其中，机器人可以通过广播的形式广播自身的网卡MAC地址。
S12：发送认证信息至云服务器。
具体的，对于机器人是否授权的认证，可以交由云服务器进行验证，云服务器中可以预先存储有记载了所有被允许授权的机器人的认证信息，通过比对当前机器人的认证信息是否有预先存储，就可以判断机器人是否被授权允许加入到管理网络中。
S13：接收云服务器发送的认证成功信息。
具体的，云服务器完成认证后会反馈认证结果，如果认证成功，则反馈认证成功信息，如果认证失败，则反馈认证失败信息，拒绝相应的机器人接入。
S14：利用认证成功信息，将通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播通信地址，将机器人接入区块链网络中。
具体的，一旦认证成功，则通过本地区块将机器人的通信地址广播至整个区块链网络中的所有区块，以使所有区块接收并存储机器人的通信地址，让机器人接入区块链网络中，以便后续存储机器人上传的数据，同时，可以确保机器人的通信地址不会被修改，确保安全性。
S15：接收机器人发送的运行数据。
具体的，机器人加入网络后，可以实时上传运行期间的运行数据。
S16：将运行数据保存至区块链网络中。
具体的，接收运行数据，通过本地区块将运行数据广播至整个区块链网络，使运行数据保存至整个区块链网络中，确保运行数据不会被修改，提高数据的安全性。
S17：发送运行数据至云服务器。
具体的，为了便于对机器人的控制和管理，将运行数据上传至云服务器，云服务器可以将运行数据转发至用户终端，显示给用户，以便用户对机器人进行控制和管理。
S18：接收云服务器的控制指令。
具体的，用户可以通过云服务器将用户终端发送的控制指令发送至机器人，以实现对机器人的控制。
S19：发送控制指令至机器人，以使机器人根据控制指令动作。
具体的，将控制指令转发至机器人，完成对机器人的控制。
可见，本发明实施例通过云服务器判断机器人是否可以接入，确保接入设备的安全性，同时，利用区块链存储机器人上传的运行数据，确保运行数据不会被修改，提高数据的安全性。
可以理解的是，可以具体通过5G通信网络，采用MQTT协议(MQTT，Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输)将运行数据上传至云服务器，确保数据上传速度，提高数据传输效率，当然，机器人也可以通过5G通信网络上传数据至边缘服务器。
具体的，边缘服务器与机器人之间通信距离较近，通信延迟低，边缘服务器中可以搭载离线任务，即不需要云服务器实时控制的任务，边缘服务器可以自动控制机器人执行离线任务，提高机器人的任务执行效率，减少延迟对于任务执行速度的影响。
相应的，本发明实施例还公开了一种边缘服务器，参见图2所示，包括：
信息接收模块11，用于接收机器人发送的通信地址和认证信息；
认证信息发送模块12，用于发送认证信息至云服务器；
认证信息接收模块13，用于接收云服务器发送的认证成功信息；
通信地址广播模块14，用于利用认证成功信息，将通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播通信地址，将机器人接入区块链网络中；
运行数据接收模块15，用于接收机器人发送的运行数据；
运行数据保存模块16，用于将运行数据保存至区块链网络中；
运行数据发送模块17，用于发送运行数据至云服务器；
控制指令接收模块18，用于接收云服务器的控制指令；
控制指令发送模块19，用于发送控制指令至机器人，以使机器人根据控制指令动作。
可见，本发明实施例通过云服务器判断机器人是否可以接入，确保接入设备的安全性，同时，利用区块链存储机器人上传的运行数据，确保运行数据不会被修改，提高数据的安全性。
具体的，上述信息接收模块11，可以具体用于接收机器人广播的网卡MAC地址；
其中，通信地址和认证信息均为网卡MAC地址。
具体的，上述运行数据发送模块17，可以具体用于通过5G通信网络，采用MQTT协议将运行数据上传至云服务器。
此外，本发明实施例还公开了一种机器人管理系统，参见图3所示，该系统包括：依次通信连接的云服务器21、如前述的边缘服务器22和机器人23；
云服务器21，用于接收通过边缘服务器22发送的机器人23的认证信息和运行数据，存储运行数据，验证机器人23的认证信息，发送认证结果至边缘服务器22，通过边缘服务器22发送用于控制机器人23的控制指令至机器人23；
机器人23，用于上传运行数据至边缘服务器22，依据控制指令执行动作。
具体的，云服务器21中可以包括数据库，将机器人23上传的运行数据持久化存储。
具体的，上述机器人23，可以用于基于ROS上传运行数据至边缘服务器22，依据控制指令执行动作。
具体的，机器人23可以依靠ROS完成自动导航、路径规划等功能，同时可以基于ROS以订阅发布的通讯形式与边缘服务器22通信。
其中，边缘服务器22还起到数据格式转换的功能，云服务器21和机器人23可能采用不同的通讯协议，例如，云服务器21采用MQTT协议，机器人23采用基于ROS的协议，边缘服务器22能够将双方发送的数据转换为对方的协议格式，实现云服务器21与机器人23之间的数据传递。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种机器人管理方法，其特征在于，应用于边缘服务器，包括：
接收机器人发送的通信地址和认证信息；
发送所述认证信息至云服务器；
接收所述云服务器发送的认证成功信息；
利用所述认证成功信息，将所述通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播所述通信地址，将所述机器人接入区块链网络中；
接收所述机器人发送的运行数据；
将所述运行数据保存至所述区块链网络中；
发送所述运行数据至所述云服务器；
接收所述云服务器的控制指令；
发送所述控制指令至所述机器人，以使所述机器人根据所述控制指令动作。
2.根据权利要求1所述的机器人管理方法，其特征在于，所述接收机器人发送的通信地址和认证信息的过程，包括：
接收所述机器人广播的网卡MAC地址；
其中，所述通信地址和所述认证信息均为所述网卡MAC地址。
3.根据权利要求1所述的机器人管理方法，其特征在于，所述发送所述运行数据至所述云服务器的过程，包括：
通过5G通信网络，采用MQTT协议将所述运行数据上传至所述云服务器。
4.一种边缘服务器，其特征在于，包括：
信息接收模块，用于接收机器人发送的通信地址和认证信息；
认证信息发送模块，用于发送所述认证信息至云服务器；
认证信息接收模块，用于接收所述云服务器发送的认证成功信息；
通信地址广播模块，用于利用所述认证成功信息，将所述通信地址保存至本地区块中，并向区块链中所有区块广播所述通信地址，将所述机器人接入区块链网络中；
运行数据接收模块，用于接收所述机器人发送的运行数据；
运行数据保存模块，用于将所述运行数据保存至所述区块链网络中；
运行数据发送模块，用于发送所述运行数据至所述云服务器；
控制指令接收模块，用于接收所述云服务器的控制指令；
控制指令发送模块，用于发送所述控制指令至所述机器人，以使所述机器人根据所述控制指令动作。
5.根据权利要求4所述的边缘服务器，其特征在于，所述信息接收模块，具体用于接收所述机器人广播的网卡MAC地址；
其中，所述通信地址和所述认证信息均为所述网卡MAC地址。
6.根据权利要求4所述的边缘服务器，其特征在于，所述运行数据发送模块，具体用于通过5G通信网络，采用MQTT协议将所述运行数据上传至所述云服务器。
7.一种机器人管理系统，其特征在于，包括：依次通信连接的云服务器、如权利要求4至6任一项所述的边缘服务器和机器人；
所述云服务器，用于接收通过所述边缘服务器发送的所述机器人的认证信息和运行数据，存储所述运行数据，验证所述机器人的认证信息，发送认证结果至所述边缘服务器，通过所述边缘服务器发送用于控制所述机器人的控制指令至所述机器人；
所述机器人，用于上传所述运行数据至所述边缘服务器，依据所述控制指令执行动作。
8.根据权利要求7所述的机器人管理系统，其特征在于，所述机器人，用于基于ROS上传所述运行数据至所述边缘服务器，依据所述控制指令执行动作。
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