CN112671854A - 数据处理方法、服务器和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据处理方法、服务器和系统。该方法包括：获取基站发送的工业设备的设备数据；所述设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；根据所述设备数据生成融合数据集；将所述融合数据集发送给中心云服务器，以供所述中心云服务器存储并处理所述融合数据集。本发明能够有效降低数据处理的时延，为新型工业业务场景的需求提供支持，还可以为基于网络和工业两方面的新型业务发展创造有利条件。

Description

数据处理方法、服务器和系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种数据处理方法、服务器和系统。

背景技术

传统的工业解析服务一般承载在大型云计算中心，由于网络传输限制，传统的工业解析服务无法满足超低延时场景，且传统的工业解析服务只能解析设备运行数据，无法满足新型工业业务场景的需求，导致基于网络和工业两方面的新型业务发展受限。

发明内容

为此，本发明提供数据处理方法、服务器和系统，以解决现有技术中由于传统的工业解析服务无法满足超低延时场景且只能解析设备数据而导致的基于网络和工业两方面的新型业务发展受限的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种数据处理方法，该方法包括：

获取基站发送的工业设备的设备数据；所述设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；

根据所述设备数据生成融合数据集；

将所述融合数据集发送给中心云服务器，以供所述中心云服务器存储并处理所述融合数据集。

优选地，上述获取基站发送的工业设备的设备数据之前，还包括：

建立容器服务，并广播所述容器服务的容器服务地址端口，以供所述基站基于所述容器服务地址端口与所述容器服务对应的容器建立通信连接；

所述容器用于获取所述基站发送的工业设备的设备数据，并根据所述设备数据生成所述融合数据集。

优选地，上述设备运行数据包含设备物理标识码；所述根据所述设备数据生成融合数据集的步骤，包括：

基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换；

以所述设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与所述设备网络数据进行数据融合，获得所述融合数据集。

优选地，上述设备运行数据还包含数据协议名称；所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换之前，还包括：

获取预存的所述设备物理标识码对应的工业设备数据协议；

判断预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称是否一致；

在预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换的步骤。

优选地，上述设备网络数据包括位置数据、通信状态数据、轨迹数据、设备网络标识和用户数据中的一种或多种。

优选地，上述将所述融合数据集发送给中心云服务器的步骤，包括：

建立消息队列，将所述融合数据集通过所述消息队列发送给所述中心云服务器。

本发明第二方面提供一种边缘云数据处理服务器，该边缘云数据处理服务器包括：至少一个容器和边缘云解析服务模块；所述容器包括：获取模块和生成模块；

所述获取模块用于获取基站发送的工业设备的设备数据；所述设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；所述生成模块用于根据所述设备数据生成融合数据集；

所述边缘云解析服务模块用于将所述融合数据集发送给中心云服务器，以供所述中心云服务器存储并处理所述融合数据集。

优选地，上述边缘云数据处理服务器还包括容器服务建立模块；

所述容器服务建立模块，用于在所述获取模块获取基站发送的工业设备的设备数据之前，建立所述容器对应的容器服务，并广播所述容器服务的容器服务地址端口，以供所述基站基于所述容器服务地址端口与所述容器服务对应的所述容器建立通信连接。

优选地，上述设备运行数据包含设备物理标识码；所述容器还包括数据转换模块；所述数据转换模块用于基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换；所述生成模块具体用于以所述设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与所述设备网络数据进行数据融合，获得所述融合数据集。

优选地，上述设备运行数据还包含数据协议名称；所述容器还包括协议匹配模块；

所述协议匹配模块用于获取预存的所述设备物理标识码对应的工业设备数据协议，并判断预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称是否一致；

所述数据转换模块具体用于在预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换的步骤。

优选地，上述边缘云解析服务模块具体用于建立消息队列，将所述融合数据集通过所述消息队列发送给所述中心云服务器。

本发明第三方面提供一种数据处理系统，该系统包括：基站、上述本发明第二方面提供的边缘云数据处理服务器和中心云服务器。

本发明具有如下优点：

本发明提供一种数据处理方法、服务器和系统。首先，获取基站发送的工业设备的设备数据，其中，设备数据包含基站基于与工业设备的网络连接获取的设备网络数据和基站接收的工业设备发送的设备运行数据；然后，根据设备数据生成融合数据集；最后，将融合数据集发送给中心云服务器，以供该中心云服务器存储并处理融合数据集，能够有效降低数据处理的时延，可以为新型工业业务场景的需求提供支持，还可以为基于网络和工业两方面的新型业务发展创造有利条件。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的步骤S102的一种具体实现方式的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种边缘云数据处理服务器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种数据处理系统的结构示意图。

在附图中：

31：容器 32：边缘云解析服务模块

311：获取模块 312：生成模块

41：工业设备 42：基站

43：边缘云数据处理服务器 44：中心云服务器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

传统的工业解析服务一般承载在大型云计算中心，由于网络传输限制，传统的工业解析服务无法满足超低延时场景，且传统的工业解析服务只能解析设备运行数据，无法满足新型工业业务场景的需求，导致基于网络和工业两方面的新型业务发展受限。

本发明实施例提供一种数据处理方法，应用于边缘云数据处理服务器。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取基站发送的工业设备的设备数据。

其中，设备数据包含基站基于与工业设备的网络连接获取的设备网络数据和基站接收的工业设备发送的设备运行数据。

在一些实施例中，设备网络数据可以包括位置数据、通信状态数据、轨迹数据、设备网络标识和用户数据中的一种或多种。其中，位置数据是工业设备与基站建立网络连接后，基站基于该网络连接对设备进行定位获得的数据；轨迹数据是在预设时间段内的位置数据的集合；通信状态数据包含已激活状态、通信良好状态或已注销状态等；设备网络标识是工业设备在网络中的唯一标识，即一个工业设备存在且仅存在一个设备网络标识与其对应；用户数据是基站所属的运营商系统中预存的与该工业设备对应的用户基本信息数据，例如用户基本信息数据是该工业设备所属的机构的基本信息等。

在一些实施例中，工业设备发送的设备运行数据可以包含设备物理标识码、工业设备的传感器采集的数据，例如温度传感器采集的温度数据、湿度传感器采集的湿度数据、声音传感器采集的声音数据、图像获取装置(例如摄像头)采集的图像数据等；例如图像数据可以是设备图像数据、环境图像数据等；设备运行数据还可以包含应用在该工业设备中的工业设备数据协议的数据协议名称。

在一个实施方式中，工业设备内置有通信模组(例如5G模组)，基站可以为5G基站，工业设备与基站预先建立网络连接(例如第五代移动通信网络(5th generation mobilenetworks，5G)网络连接)，当工业设备启动并开始运行时，工业设备会将采集的设备运行数据通过内置的通信模组(例如5G模组)经由5G网络发送到基站，基站接收该设备运行数据。同时，基站基于与工业设备的网络连接获取工业设备对应的设备网络数据。基站将包含该设备网络数据和设备运行数据的设备数据封装为数据包的形式，发送给边缘云数据处理服务器。

而后，边缘云数据处理服务器执行上述步骤S101，获取基站发送的工业设备的设备数据。需要说明的是，随着移动通信网络的发展，工业设备与基站之间、基站与边缘云数据处理服务器之间进行数据传输的速度均得到极大提升，数据传输时延减小。而且，边缘云数据处理服务器能够同时获取设备运行数据和设备网络数据，为基于网络和工业两方面的新型业务的发展创造了有利条件。

在一个实施方式中，边缘云数据处理服务器包括至少一个容器，边缘云数据处理服务器在执行步骤S101之前，即获取基站发送的工业设备的设备数据的步骤之前，还包括：建立容器服务，并广播该容器服务的容器服务地址端口，以供基站基于容器服务地址端口与容器服务对应的容器建立通信连接。

在本实施方式中，基站基于容器服务地址端口与容器服务对应的容器建立通信连接之后，基站将封装为数据包形式的设备数据通过该通信连接发送到容器服务对应的容器，容器服务对应的容器获取该基站发送的工业设备的设备数据，并根据设备数据生成所述融合数据集。需要说明的是，由于容器服务可扩展性强，其能够实现多设备同时连接，而且不易出现通道拥塞的情况，降低了出现故障的风险，同时也降低了获取工业设备的设备数据的时延。

在一些实施例中，在边缘云数据处理服务器包括多个容器的情形下，各容器之间可以相互独立工作，也可以协同工作，例如各容器之间还可以进行数据分享为用户提供数据查重与清理等容器服务，各容器之间还可以进行数据分享以提供当前全部容器所连接的设备数量等信息查询等容器服务，为新型工业业务场景的需求提供支持。

步骤S102，根据设备数据生成融合数据集。

其中，一条融合数据集中包含一个工业设备对应的数据。

图2提供步骤S102的一种具体实现方式。在一个实施方式中，如图2所示，边缘云数据处理服务器根据设备数据生成融合数据集的步骤，包括：

步骤S1021，基于设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换。

如上所述，设备运行数据可以包含设备物理标识码、应用在该工业设备中的工业设备数据协议的数据协议名称，还包含工业设备的传感器采集的数据等。

由于设备运行数据中包含的数据大多由工业设备中的各装置(例如传感器等)采集而获得，因此，该设备运行数据中包含数据的数据类型繁多，需要对设备运行数据进行数据转换以将其转换为相同类型数据，便后续流程中使用设备运行数据。需要说明的是，工业设备常常应用有对应的工业设备数据协议，以使工业设备各装置协调工作，因此，对设备运行数据进行数据转换需要基于对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换。

在一个实施方式中，设备运行数据包含数据协议名称。为了防止对设备运行数据进行数据转换出现错误导致数据处理时延增加，在基于设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换之前，还包括：

首先，获取预存的设备物理标识码对应的工业设备数据协议。其中，该预存的设备物理标识码对应的工业设备数据协议可以是用户在边缘云数据处理服务器注册时预存的工业设备对应的数据协议，也可以是边缘云数据处理服务器预存该类型的工业设备的开源工业设备数据协议。

其次，判断预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称是否一致。在预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行基于设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换的步骤。

在预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称不一致的情况下，生成协议匹配不一致警告，并通过基站向工业设备发送该协议匹配不一致警告，以供工业设备重新发送设备运行数据。

步骤S1022，以设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与设备网络数据进行数据融合，获得融合数据集。

其中，设备网络数据包括位置数据、通信状态数据、轨迹数据、设备网络标识和用户数据中的一种或多种。边缘云数据处理服务器以设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与该位置数据、通信状态数据、轨迹数据、设备网络标识和用户数据中的一种或多种进行数据融合，获得融合数据集。

在一个实施方式中，边缘云数据处理服务器创建的容器服务对应的容器根据该设备数据生成融合数据集。需要说明的是，由于容器服务可扩展性强，其能够实现多设备同时连接，而且不易出现通道拥塞的情况，降低了出现故障的风险，加快了生成融合数据集的速度，降低了数据处理的时延。

步骤S103，将融合数据集发送给中心云服务器，以供该中心云服务器存储并处理融合数据集。

在一个实施方式中，将融合数据集发送给中心云服务器的步骤，包括：建立消息队列，将该融合数据集通过消息队列发送给中心云服务器。

在一个实施方式中，边缘云数据处理服务器还包括边缘云解析服务模块，边缘云解析服务模块用于建立消息队列，将该融合数据集通过消息队列发送给中心云服务器。

中心云服务器可以通过消息订阅功能，同步接收融合数据集，并将该融合数据集以数据表的形式存储在中心云服务器的数据库中。在一些实施例中，中心云服务器对数据库中的融合数据集进行处理，例如进行数据清洗、数据分析、数据展示等。

需要说明的是，由于边缘云数据处理服务器是边缘云设备，可支撑海量的设备联网需求，承载指数级增长的工业数据，基于边缘计算与实时计算的灵活性和高效性，本实施例中设备数据在边缘云侧进行处理获得融合数据集后，再发送至中心云服务器，有效降低了设备数据处理的时延，为新型工业业务场景(例如，智能巡检、故障定位、风险预警、机器视觉质量检测、远程移动型机械控制等)的需求提供了支持，为基于网络和工业两方面的新型业务(例如个性化定制、柔性生产、服务化制造等)发展创造了有利条件。

本发明实施例提供一种数据处理方法，首先，获取基站发送的工业设备的设备数据，其中，设备数据包含基站基于与工业设备的网络连接获取的设备网络数据和基站接收的工业设备发送的设备运行数据；然后，根据设备数据生成融合数据集；最后，将融合数据集发送给中心云服务器，以供该中心云服务器存储并处理融合数据集，能够有效降低数据处理的时延，可以为新型工业业务场景的需求提供支持，还可以为基于网络和工业两方面的新型业务发展创造有利条件。

本发明实施例还提供一种边缘云数据处理服务器。如图3所示，该边缘云数据处理服务器包括：至少一个容器31和边缘云解析服务模块32。

其中，容器31包括：获取模块311和生成模块312。

获取模块311，用于获取基站发送的工业设备的设备数据。其中，设备数据包含基站基于与工业设备的网络连接获取的设备网络数据和基站接收的工业设备发送的设备运行数据。

生成模块312，用于根据设备数据生成融合数据集。

在一个实施方式中，边缘云数据处理服务器还包括容器服务建立模块。该容器服务建立模块，用于在获取模块获取基站发送的工业设备的设备数据之前，建立容器服务，并广播容器服务的容器服务地址端口，以供基站基于容器服务地址端口与容器服务对应的容器31建立通信连接。该容器31用于获取基站发送的工业设备的设备数据，并根据设备数据生成融合数据集。

在一个实施方式中，上述容器31还包括容器转换模块。其中，容器转换模块，用于基于设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换。

在一个实施方式中，设备运行数据还包含数据协议名称。上述容器31还包括协议匹配模块和容器预警模块。其中，协议匹配模块用于获取预存的设备物理标识码对应的工业设备数据协议，并判断预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称是否一致。上述容器转换模块，还用于在预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行基于设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对设备运行数据进行数据转换的步骤。容器预警模块，用于在在预存的工业设备数据协议的名称与设备运行数据包含的数据协议名称不一致的情况下，生成协议匹配不一致警告，并通过基站向工业设备发送该协议匹配不一致警告，以供工业设备重新发送设备运行数据。

在一个实施方式中，设备运行数据包含设备物理标识码。上述生成模块312，用于以该设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与设备网络数据进行数据融合，获得融合数据集。

边缘云解析服务模块32，用于将融合数据集发送给中心云服务器，以供中心云服务器存储并处理融合数据集。

在一个实施方式中，边缘云解析服务模块32，还用于建立消息队列，将融合数据集通过消息队列发送给中心云服务器。

本实施例提供的边缘云数据处理服务器中各模块的工作方式与应用于边缘云数据处理服务器的数据处理方法中各步骤对应，因此，边缘云数据处理服务器中各模块的详细工作方式可参见本实施例提供的应用于边缘云数据处理服务器的数据处理方法。

本实施例提供一种边缘云数据处理服务器，该边缘云数据处理服务器包括：容器和边缘云解析服务模块；其中，容器包括：获取模块和生成模块；获取模块用于获取基站发送的工业设备的设备数据，该设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；生成模块用于根据设备数据生成融合数据集；边缘云解析服务模块，用于将融合数据集发送给中心云服务器，以供中心云服务器存储并处理所述融合数据集，能够有效降低数据处理的时延，可以为新型工业业务场景的需求提供支持，还可以为基于网络和工业两方面的新型业务发展创造有利条件。

本发明实施例还提供一种数据处理系统，如图4所示，该系统包括：至少一个工业设备41、基站42、边缘云数据处理服务器43和中心云服务器44。

关于工业设备、边缘云数据处理服务器、基站和中心云服务器的工作方式详见上述实施例的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取基站发送的工业设备的设备数据；所述设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；

根据所述设备数据生成融合数据集；

将所述融合数据集发送给中心云服务器，以供所述中心云服务器存储并处理所述融合数据集。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取基站发送的工业设备的设备数据之前，还包括：

建立容器服务，并广播所述容器服务的容器服务地址端口，以供所述基站基于所述容器服务地址端口与所述容器服务对应的容器建立通信连接；

所述容器用于获取所述基站发送的工业设备的设备数据，并根据所述设备数据生成所述融合数据集。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备运行数据包含设备物理标识码；所述根据所述设备数据生成融合数据集的步骤，包括：

基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换；

以所述设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与所述设备网络数据进行数据融合，获得所述融合数据集。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设备运行数据还包含数据协议名称；所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换之前，还包括：

获取预存的所述设备物理标识码对应的工业设备数据协议；

判断预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称是否一致；

在预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备网络数据包括位置数据、通信状态数据、轨迹数据、设备网络标识和用户数据中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述融合数据集发送给中心云服务器的步骤，包括：

建立消息队列，将所述融合数据集通过所述消息队列发送给所述中心云服务器。

7.一种边缘云数据处理服务器，其特征在于，所述边缘云数据处理服务器包括：至少一个容器和边缘云解析服务模块；所述容器包括：获取模块和生成模块；

所述获取模块用于获取基站发送的工业设备的设备数据；所述设备数据包含所述基站基于与所述工业设备的网络连接获取的设备网络数据和所述基站接收的所述工业设备发送的设备运行数据；所述生成模块用于根据所述设备数据生成融合数据集；

所述边缘云解析服务模块用于将所述融合数据集发送给中心云服务器，以供所述中心云服务器存储并处理所述融合数据集。

8.根据权利要求7所述的边缘云数据处理服务器，其特征在于，所述边缘云数据处理服务器还包括容器服务建立模块；

所述容器服务建立模块，用于在所述获取模块获取基站发送的工业设备的设备数据之前，建立所述容器对应的容器服务，并广播所述容器服务的容器服务地址端口，以供所述基站基于所述容器服务地址端口与所述容器服务对应的所述容器建立通信连接。

9.根据权利要求7所述的边缘云数据处理服务器，其特征在于，所述设备运行数据包含设备物理标识码；所述容器还包括数据转换模块；所述数据转换模块用于基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换；所述生成模块具体用于以所述设备物理标识码作为主键，将经数据转换的设备运行数据与所述设备网络数据进行数据融合，获得所述融合数据集。

10.根据权利要求9所述的边缘云数据处理服务器，其特征在于，所述设备运行数据还包含数据协议名称；所述容器还包括协议匹配模块；

所述协议匹配模块用于获取预存的所述设备物理标识码对应的工业设备数据协议，并判断预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称是否一致；

所述数据转换模块具体用于在预存的工业设备数据协议的名称与所述设备运行数据包含的数据协议名称一致的情况下，执行所述基于所述设备运行数据对应的工业设备数据协议的工业协议解析机制对所述设备运行数据进行数据转换的步骤。

11.根据权利要求7所述的边缘云数据处理服务器，其特征在于，所述边缘云解析服务模块具体用于建立消息队列，将所述融合数据集通过所述消息队列发送给所述中心云服务器。

12.一种数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：基站、权利要求7-11任一项所述的边缘云数据处理服务器和中心云服务器。

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