CN112202621A - 边缘计算系统通道管理方法及边缘系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种边缘计算系统通道管理方法及边缘系统，边缘计算系统通道管理方法包括读取通道类型；根据通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息；根据通道配置信息完成通道配置；通过完成通道配置的通道采集节点数据。本申请可以解决在多种协议、多种网络模式下，通道配置不满足多种硬件结构接入条件，以使系统自适应适配能力低的问题，通过选择适配通道配置信息，可以提高系统的灵活性，实现在协议、模式、硬件类型等都不同的情况下，能够快速的融合和解析，完成节点数据采集。

Description

边缘计算系统通道管理方法及边缘系统

技术领域

本申请属于边缘计算技术领域，具体涉及一种边缘计算系统通道管理方法及边缘系统。

背景技术

随着各个行业或领域对数据的有效性、控制的及时性要求越来越高，边缘计算系统的应用越来越迫切。边缘计算起源于传媒领域，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。

为了能够解决边缘计算的问题，就必须确保数据采集系统的规范性。边缘计算系统通道管理系统就是在边缘计算系统下的数据接入应用部分，用于将不同协议、不同模式、不同类型在整个计算系统的支配下完成数据的统一接入。现有的边缘计算系统通道管理方法是针对行业的不同和主从方式不同进行专门的设计，定制开发的程度较高，不能灵活更换，自适应适配能力低。

发明内容

为至少在一定程度上克服现有的边缘计算系统通道管理方法是针对行业的不同和主从方式不同进行专门的设计，定制开发的程度较高，不能灵活更换，自适应适配能力低的问题，本申请提供一种边缘计算系统通道管理方法及边缘系统。

第一方面，本申请提供一种边缘计算系统通道管理方法，包括：

读取通道类型；

根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息；

根据所述通道配置信息完成通道配置；

通过所述完成通道配置的通道采集节点数据。

进一步的，通道数量为多个，还包括：

依次读取各个通道的通道类型；

根据每个通道类型选择适配每个通道的配置信息；

根据所述通道配置信息完成多个通道配置；

通过所述多个配置完成的通道进行节点数据读取。

进一步的，所述节点数量为多个，所述通过所述完成通道配置的通道采集节点数据，包括：

通过所述完成通道配置的通道读取节点清单；

依次读取每个节点清单中的节点数据。

进一步的，在根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息后，还包括：

读取通道的实际配置；

通过对比实际配置和适配配置信息，确认是否更新配置；

若是，启动更新配置程序；

否则，启动采集节点数据。

进一步的，所述通道数量为多个时，还包括：

所述多个通道包括多个硬件接口，所述硬件接口包括WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G中的一项或多项。

进一步的，所述硬件接口为：从模式\客户端模式硬件接口，和/或，所述硬件接口为：主模式\服务端模式硬件接口。

进一步的，所述硬件接口采用TTL串口连接。

进一步的，所述通道数量为多个时，还包括：

预设统一数据传输协议；

所述多个通道按照所述统一数据传输协议进行数据传输与解析。

进一步的，还包括：

规范数据格式标准；

将符合数据格式标准的数据通过统一数据传输协议进行传输。

第二方面，本申请提供一种边缘计算系统，包括：

软件部分，所述软件部分包括：

读取模块，用于读取通道类型；

选择模块，用于根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息；

配置模块，用于根据所述通道配置信息完成通道配置；

采集模块，用于通过所述完成通道配置的通道采集节点数据。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的边缘计算系统通道管理方法及边缘系统，通过读取通道类型，根据通道类型选择适配通道类型的通道配置信息，根据通道配置信息完成通道配置，通过完成通道配置的通道采集节点数据，可以解决在多种协议、多种网络模式下，通道配置不满足多种硬件结构接入条件，以使系统自适应适配能力低的问题，通过选择适配通道配置信息，可以提高系统的灵活性，实现在协议、模式、硬件类型等都不同的情况下，能够快速的融合和解析，完成节点数据采集。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一个实施例提供的一种边缘计算系统通道管理方法的流程图。

图2为本申请另一个实施例提供的一种边缘计算系统通道管理方法的流程图。

图3为本申请一个实施例提供的一种主模式\服务端模式通道示意图。

图4为本申请一个实施例提供的一种从模式\客户端模式通道示意图。

图5为本申请另一个实施例提供的一种边缘计算系统通道管理方法的流程图。

图6为本申请一个实施例提供的另一种边缘计算系统通道管理方法的流程图。

图7为本申请一个实施例提供的一种通道的配置及数据采集方法的流程图。

图8为本申请一个实施例提供的一种边缘计算系统的功能结构图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的边缘计算系统通道管理方法的流程图，如图1所示，该边缘计算系统通道管理方法，包括：

S11：读取通道类型；

S12：根据通道类型选择适配通道类型的通道配置信息；

S13：根据通道配置信息完成通道配置；

S14：通过完成通道配置的通道采集节点数据。

边缘计算系统的通道配置部分是在边缘计算系统下的数据接入应用部分，用于将不同协议、不同模式、不同类型在整个边缘计算系统的支配下完成数据的统一接入。现有的边缘计算系统通道管理方法是针对行业的不同和主从方式不同进行专门的设计，定制开发的程度较高，不能灵活更换，不能实现不同协议、不同模式、不同硬件接口类型下的所有节点数据采集，自适应适配能力低。

本实施例中，通过读取通道类型，根据通道类型选择适配通道类型的通道配置信息，根据通道配置信息完成通道配置，通过完成通道配置的通道采集节点数据，可以解决在多种协议、多种网络模式下，通道配置不满足多种硬件结构接入条件，以使系统自适应适配能力低的问题，通过选择适配通道配置信息，可以提高系统的灵活性，实现在协议、模式、硬件类型等都不同的情况下，能够快速的融合和解析，完成节点数据采集。

图2为本申请另一个实施例提供的边缘计算系统通道管理方法的流程图，如图2所示，若通道数量为多个，该边缘计算系统通道管理方法，包括：

S21：依次读取各个通道的通道类型；

S22：根据每个通道类型选择适配每个通道的配置信息；

一些实施例中，在根据通道类型选择适配通道类型的通道配置信息后，还包括：

S221：读取通道的实际配置；

S222：通过对比实际配置和适配配置信息，确认是否更新配置；

S223：若是，启动更新配置程序；

S224：否则，启动采集节点数据。

S23：根据通道配置信息完成多个通道配置；

S24：通过多个配置完成的通道进行节点数据读取。

一些实施例中，节点数量为多个，通过完成通道配置的通道采集节点数据，具体包括：

S241：通过完成通道配置的通道读取节点清单；

S242：依次读取每个节点清单中的节点数据。

一些实施例中，通道数量为多个时，还包括：

多个通道包括多个硬件接口，硬件接口包括但不限于WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G等。

硬件接口分为：从模式\客户端模式硬件接口和主模式\服务端模式硬件接口。各个硬件接口采用TTL串口连接。

例如，一些实施例中，多个通道为16个通道；通道的硬件接口采用了TTL串口连接的设计方法；每个通道上的采集模块具备相同或不同的硬件外设；

如图3所示，通道上的采集模块可接入有线网络、WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G等硬件接口，并采用主模式\服务端模式进行设计。

如图4所示，通道上的采集模块可接入有线网络、WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G等硬件接口，并采用从模式\客户端模式进行设计。

传统的边缘计算系统中硬件系统的扩展性不足，硬件系统平台不能复用，极易造成硬件成本的损耗。

本实施例中，通过嵌入式硬件结构设计，能够对主从模式、多类型、多协议的硬件通道进行保护。通过嵌入式软件流程设计，确认通道状态与类型、对通道信息传输的交互过程进行保护。

图5为本申请另一个实施例提供的边缘计算系统通道管理方法的流程图，如图5所示，若通道数量为多个，该边缘计算系统通道管理方法，包括：

S51：预设统一数据传输协议；

统一数据传输协议的格式如下表所示：

表1统一数据传输协议的格式

如上表所示：

包头：数据的开始位，用于数据的开始的表示；

长度：数据从数据长度(不含长度位)开始到检验位(不含校验位)结束的字节数；

特征字：每发送数据该位自加1，用于作为异步传输的标志；

通道号：用于标志通道的位置；

属性：用于标记本报数据为功能命令，还是数据命令，功能为1，用于表示心跳，数据为当前状态等信息，功能为2，表示数据类，数据为当前通道上传来的传感器信息及数据；

校验位：校验位表示数据从数据长度(不含长度位)开始到检验位(不含校验位)结束的字节数数据的校验，可采用CRC校验和Checksum校验等；

表1中数据的协议格式如表2所示：

表2数据的协议格式

如上表所示，该表表示了统一数据传输协议中的“数据”的内容：

数据类型：表示本报数据的含义，0x01表示数据心跳数据，0x02表示传感器数据；

数据长度：数据从数据长度(不含长度位)开始到检验位(不含校验位)结束的字节数；

设备id1：表示第一个数据的id号，一包数据中包含多个设备id但是总长度不得超过65536；

设备物理量1：表示第一个数据的物理量，一包数据中包含多个物理量但是总长度不得超过65536；

单位1：表示第一个数据的单位，一包数据中包含多个单位但是总长度不得超过65536；

值1：表示第一个数据的值，一包数据中包含多个值但是总长度不得超过65536；

数据n：表示从设备id1到值1的整数个内容，表示多个传感器的多个数据；

校验位：校验位表示数据从数据长度(不含长度位)开始到检验位(不含校验位)结束的字节数数据的校验，可采用CRC校验和Checksum校验等；

通过使用统一数据传输协议进行数据传输，可以解决不同模式、协议、类型的数据采集时通道不适配的问题。

S52：多个通道按照统一数据传输协议进行数据传输与解析。

一些实施例中，还包括：

规范数据格式标准，是规范了采集的内容中涉及到的物理量和单位，结合数据就组成了传输过程中的数据不一致问题，旨在规范通讯中数据的内容，数据格式规范如表3所示：

表3数据格式标准

通过在数据传输前对数据进行统一格式标准，可以解决不同模式、协议、类型的数据采集时通道不适配的问题。

将符合数据格式标准的数据通过统一数据传输协议进行传输。

如图6所示，在进行节点数据采集程序执行过程中对通道进行实时扫描，在该过程中同步通道实时状态，如通道的类型(如LORA型、485型等)、每个通道下管理的节点的清单、每个通道的历史在线节点清单、每个通道的当前在线清单等；在完成通道配置后，进行通道节点数据采集，针对该通道下的配置及数据采集流程如图7所示。

具体包括：

步骤1：首读取通道类型，通道除了包含主从模式以外，首先读取通道类型，通道类型包括了有线网络、WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G等硬件接口；

步骤2：根据通道的类型选择通道的配置信息；

步骤3：读取通道的实际配置，通过对比实际配置和选择的配置信息，确认是否更新配置，如果“是”那么启动更新配置程序，如果“否”那么启动读取节点清单；

步骤4：启动更新配置程序包括发送已选取的配置信息，并完成配置；

步骤5：判断配置是否完成，如果未完成，从新进行配置更新流程，如果完成读取节点清单；

步骤6：读取完毕后，更新在线节点清单；

步骤7：启动读取在线节点清单，更新在线节点清单；

步骤8：依次读取在线节点清单中节点数据，并保存在数据库中；

步骤9：重复读取节点清单流程开始的后续流程，如对数据进行解析与处理。

需要说明的是，系统复位或主控系统重新开始该程序流程时，运行一次后再次执行时从读取节点清单开始。

本实施例中，在多种协议、多种网络模式，多种硬件结构的在接入过程中对硬件架构与软件实现流程设计，实现对协议、主从模式、硬件类型等都不同的情况下，能够快速的融合和解析，对数据进入边缘系统的硬件接口、软件链接的规范性和数据的一致性设计，实现灵活结构设计。

本发明实施例提供一种边缘计算系统，如图8所示的功能结构图，该边缘计算系统包括：

软件部分81，软件部分81包括：

读取模块811，用于读取通道类型；

选择模块812，用于根据通道类型选择适配通道类型的通道配置信息；

配置模块813，用于根据通道配置信息完成通道配置；

采集模块814，用于通过完成通道配置的通道采集节点数据。

一些实施例中，软件部分81还包括：

预设模块815，用于预设统一数据传输协议，多个通道按照统一数据传输协议进行数据传输与解析。

建立模块816，用于规范数据格式标准；将符合数据格式标准的数据通过统一数据传输协议进行传输。

一些实施例中，系统还包括：

多个通道82，多个通道82包括多个硬件接口83，硬件接口包括但不限于WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G等。

硬件接口83分为：从模式\客户端模式硬件接口和主模式\服务端模式硬件接口。各个硬件接口83采用TTL串口连接。

本实施例中，通过硬件部分包括多个通道，多个通道包括多个硬件接口，软件部分实现读取通道类型，根据通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息，根据通道配置信息完成通道配置，通过完成通道配置的通道采集节点数据，可以解决在多种协议、多种网络模式下，通道配置不满足多种硬件结构接入条件，以使系统自适应适配能力低的问题，通过选择适配通道配置信息，可以提高系统的灵活性，实现在协议、模式、硬件类型等都不同的情况下，能够快速的融合和解析，完成节点数据采集。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能组件的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能组件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，包括：

读取通道类型；

根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息；

根据所述通道配置信息完成通道配置；

通过所述完成通道配置的通道采集节点数据。

2.根据权利要求1所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，通道数量为多个，还包括：

依次读取各个通道的通道类型；

根据每个通道类型选择适配每个通道的配置信息；

根据所述通道配置信息完成多个通道配置；

通过所述多个配置完成的通道进行节点数据读取。

3.根据权利要求1所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，所述节点数量为多个，所述通过所述完成通道配置的通道采集节点数据，包括：

通过所述完成通道配置的通道读取节点清单；

依次读取每个节点清单中的节点数据。

4.根据权利要求1所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，在根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息后，还包括：

读取通道的实际配置；

通过对比实际配置和适配配置信息，确认是否更新配置；

若是，启动更新配置程序；

否则，启动采集节点数据。

5.根据权利要求3所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，所述通道数量为多个时，还包括：

所述多个通道包括多个硬件接口，所述硬件接口包括WiFi、LORA、LORAWAN、蓝牙、485、CAN总线、电力载波、4G、5G中的一项或多项。

6.根据权利要求5所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，所述硬件接口为：从模式\客户端模式硬件接口，和/或，所述硬件接口为：主模式\服务端模式硬件接口。

7.根据权利要求5或6任一项所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，所述硬件接口采用TTL串口连接。

8.根据权利要求3所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，所述通道数量为多个时，还包括：

预设统一数据传输协议；

所述多个通道按照所述统一数据传输协议进行数据传输与解析。

9.根据权利要求8所述的边缘计算系统通道管理方法，其特征在于，还包括：

规范数据格式标准；

将符合数据格式标准的数据通过统一数据传输协议进行传输。

10.一种边缘计算系统，其特征在于，包括：

软件部分，所述软件部分包括：

读取模块，用于读取通道类型；

选择模块，用于根据所述通道类型选择适配所述通道类型的通道配置信息；

配置模块，用于根据所述通道配置信息完成通道配置；

采集模块，用于通过所述完成通道配置的通道采集节点数据。

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