CN113259886B - 工业边缘端的数据传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业边缘端的数据传输方法、装置、工业边缘端和计算机可读存储介质，通过识别各个采样数据的数据标签，确定采样数据的优先级，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，和第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将相应报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，其在提升相应数据传输效率的基础上，使工业互联网平台能够顺利接收优先级不为最低的各类报文，提升了数据传输过程中的稳定性和安全性。

Description

工业边缘端的数据传输方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种工业边缘端的数据传输方法、装置、工业边缘端和计算机可读存储介质。

背景技术

工业互联网平台通常采用工业边缘端从工业生产现场的设备和仪表采集各种数据，并且通过边缘端的计算对采集的数据进行即时处理并标记数据状态，然后再将这些数据通过网络传输到云端的工业互联网平台。工业互联网边缘端传输的数据，除了测量到信号的数据本身外还包含了精确的采样时间以及相应的数据状态等信息，因此需要传输的数据量相当大。

但是在诸如海上石油作业等场合，工业设备和仪表以及相应的工业边缘端设备的往往无法接入固定有线网络，只能通过卫星通讯链路接入。卫星链路的数据传输带宽有限，并且由于卫星位置变化以及大气环境干扰等因素，卫星链路还具有高延时，高误码率的特点。同时工业领域对于数据的实时性要求较高，但是对于不同的位号数据接收的顺序并没有要求。并且网络传输严重受限的最坏情况下，可以接受部分数据状态为正常的位号数据丢失，但是对于数据状态为报警或者事件则不允许丢失。

上述因素使得传输层TCP协议在星间链路中存在诸多问题，而UDP协议简洁、快速、高效的特点明显更加符合卫星通信的需求。同时考虑到通过卫星链路传输时候需要经过多层网络，那么为了避免路由器拆分IP包等耗时操作，应该将UDP包数据控制在一个合理范围。鉴于Internet上的标准MTU(最大传输单元)值为576字节，再减去IP包头，应该将单个UDP包数据的长度控制在508个字节为佳。

基于上述限制，在卫星链路的低带宽、高延时网络上通过相关报文传输工业边缘端采集的实时数据十分必要。目前业界应对卫星链路传输工业过程数据的常规做法主要有3种方式:一种方式是通过简单的降低数据传输频率以适应较小的带宽，比如将数据采集和传输的频率降低到分钟级，这样能够很大程度上减少数据传输量；另外一种方式是采用通用数据压缩技术如Deflate算法，将所有数据进行压缩以后再传输给工业互联网平台，并由工业互联网平台解压还原得到原始数据；最后一种方式利用前后数据偏差的方式上传数据，即先上传一个包含位号采样时间、位号数据标签、位号数据的完整数据帧，后续通过对比前后数据的变化，每次仅传输相对前一次的变化值，以此减少所需要减少的数据总量。

上述方式均可以在一定程度上改善卫星链路带来的带宽限制，但是存在局限性或者传输速度低这些问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高简历数据识别准确率的工业边缘端的数据传输方法、装置、工业边缘端和计算机可读存储介质。

本申请在第一方面提供一种工业边缘端的数据传输方法，所述方法包括：

识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低；

识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据；

发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻。

在其中一个实施例中，上述工业边缘端的数据传输方法还包括：

接收所述工业互联网平台发送的确认报文；所述确认报文包括所述工业互联网平台当前接收报文的包头；所述包头记录相应报文的描述信息；

根据所述确认报文携带的包头，遍历待确认发送的报文队列，如果在待确认发送的报文队列中查找到与所述确认报文携带的包头相匹配的报文，则将该报文从待确认发送的报文队列中移除。

具体地，在所述接收所述工业互联网平台发送的确认报文之前，所述方法还包括：

所述工业互联网平台接收工业边缘端发送的报文，抽取所接收报文的包头；

如果抽取的包头对应的报文优先级不为最低优先级，则将抽取的包头装入确认报文，并将所述确认报文反馈至所述工业边缘端。

在其中一个实施例中，在所述识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级之前，还包括：从工业边缘端关联的各个位号的采样数据；

所述识别所述各个采样数据的数据类型包括：根据所述各个位号关联的数据类型确定所述各个采样数据的数据类型。

在其中一个实施例中，所述设定时段包括第一时段和第二时段；所述第一时段小于第二时段；

所述检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文包括：

在发送报警类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第一时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文；

在发送事件类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第二时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文。

在其中一个实施例中，所述生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第一采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第一数据报文。

在其中一个实施例中，所述生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第二采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第二数据报文。

本申请在第二方面提供一种工业边缘端的数据传输装置，所述装置包括：

第一识别模块，用于识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低；

第二识别模块，用于识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据；

发送模块，用于发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻。

本申请在第三方面提供一种工业边缘端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的工业边缘端的数据传输方法。

本申请在第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的工业边缘端的数据传输方法。

上述工业边缘端的数据传输方法、装置、工业边缘端和计算机可读存储介质，可以识别各个采样数据的数据标签，根据数据标签确定各个采样数据的优先级，生成为开关量的第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成为模拟量的第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文，发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，其在提升相应数据传输效率的基础上，使工业互联网平台能够顺利接收优先级不为最低的各类报文，提升了数据传输过程中的稳定性和安全性，能够适用于更多场景。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是一个实施例的通信环境示意图；

图2是一个实施例中工业边缘端的数据传输方法的流程示意图；

图3是一个实施例中报文重发过程示意图；

图4是一个实施例中工业边缘端发送接收确认过程示意图；

图5是一个实施例中工业互联网平台的工作过程示意图；

图6为一个实施例中开关量位号数据报文内存结构示意图；

图7为一个实施例中模拟量位号数据报文内存结构示意图；

图8为一个实施例中工业边缘端的数据传输装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

本申请提供的工业边缘端的数据传输方法可以应用在图1所示的工业边缘端，上述工业边缘端指直接和底层数据源连接并从底层数据源采集数据，然后将这些数据处理以后通过网络发送给工业互联网平台的嵌入式设备。工业边缘端多采用嵌入式处理器作为核心，具有低功耗、高可靠性、特点，同样由于硬件资源限制器处理能力有限，其中底层数据源多指工业控制领域中，直接测量电压电流信号的一次仪表，每个仪表上面可以有多个数据测点，每个数据测点对应一个电压/电流信号通道。在工业通讯中底层数据源上的单个数据测点常用位号的方式来表示，一个位号对应了底层数据源的一个测点，位号可以用名称(字符串)标识，同时也可以用数字ID进行标识。举例说明：电表上的当前用电度数可以作为一个位号，以名称Power.Consumption表示，工业边缘端处理能力限制，一个工业边缘端所能处理的位号总数不超过1万个位号。参考图1所示，工业互联网平台通过卫星链路连接多个工业边缘端。卫星链路所在的卫星网络在现实应用中，海上采油作业所用的卫星通讯链路是典型的窄带网络，具有高延时、低带宽的特点，工业边缘端定期对底层数据源的位号进行采样，获取到相应的信号转换为数值，称之为采样数据。采样数据分为两大类：开关量(只有两种状态：开/关)和模拟量(整数或者浮点数，如34、1.12，模拟量数据最多可以用4个字节表示)。采用数据对应的采样时间指位号采集到数据时刻对应的绝对时间，比如2020-12-01T10:00:00.000，对于典型的高速设备如压缩机一般要求时间精度至少达到1毫秒。本申请中的数据报文是指由工业边缘端向工业互联网平台所发送的网络包，该网络包基于UDP传输方式发送。UDP协议与TCP协议一样用于处理数据包，两者都位于传输层，处于IP协议的上一层。UDP没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序，或者可以保障可靠性的应用程序。

如图2所示，本申请第一方面提供了一种工业边缘端的数据传输方法，下述各个实施例以该方法应用在图1所示的工业边缘端为例进行说明，包括以下步骤：

S20，识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低。

上述工业边缘端可以根据通过自定义规则，对从底层数据源所采集的采样数据进行处理，并且根据处理结果对位号数据进行标签，确定所得采样数据的标记。数据标签可以包括3大类：正常、报警、事件。其中除了正常状态(或类型)外，报警状态和事件状态又可以分成更多的子类型，举例说明：温度超过阈值数据状态标记为高限报警/低限报警、电流超过设定值并保持一段时间数据状态标记为设备过载事件。无论报警和事件，一个2字节整型(65536种子类型)都足以表示全部子类型的信息。

在实际应用中，工业边缘端设备启动后可以逐个扫描所有已经连接的仪表并获得这些仪表上面所有位号的采样数据、位号对应的实际采样时间，以获取采样数据以及该采样数据的描述信息，上述描述信息可以记录相应采样数据对应的位号、数据标签、时间戳和/或采样信息等内容。工业边缘端对采样数据可以根据相关自定义的规则开始计算，并分别标记相应的数据标签，数据标签分为3大类：正常、事件、报警；分别对应不同的优先级，报警优先级最高，事件其次，正常最低。

S30，识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据。

上述第一数据报文和第二数据报文具有相同的包头结构，在一个示例中，包头可以包括5个字节共40个bit，具体内容如下：

最高39-38两bit代表报文类型：00＝开关量位号，01＝模拟量；

37-36两bit代表报文的优先级：正常＝1(二进制01)，事件＝2(二进制10)，报警＝3(二进制11)；

35-8共28bit代表报文的采样时间基准，采样时间基准＝工业边缘端开始执行本轮采样操作的时间点-当天0时0分0秒，28个bit以毫秒为单位最多可以表示74.5小时大于24小时，因此是足够的；

7-0共8bit＝1个字节代表报文发送序列，即本轮采样完成以后发送的数据报文的序列号，该值从0开始递增。

S40，发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻(即当前重新发送报文的时刻)。

上述步骤可以按照各个第一数据报文和各个第二数据报文的时间戳发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，以保证发送过程中的有序性。待确认发送的报文队列指工业边缘端向工业互联网平台发送的高优先级数据报文(优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文)，在未收到工业互联网平台确认之前的缓存。

在一个示例中，参考图3所示，工业边缘端可以定时扫描待确认发送报文队列，计算当前时间和每个数据报文的发送时刻的时间间隔(这里将该时间间隔记为ρT)；如果所检测的时间间隔ρT内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，且时间间隔ρT大于确认超时To(设定时段)，则重新发送该数据报文，并且设置该数据报文的发送时刻为当前时间，继续检测以新的发送时刻为起始时刻的设定时段内是否收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，若未收到，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻，以此类推直至收到工业互联网平台针对相应报文反馈的确认报文，以确认工业互联网平台收到优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文，保证该部分数据传输的稳定性。

本实施例中，工业边缘端可以识别各个采样数据的数据标签，根据数据标签确定各个采样数据的优先级，生成为开关量的第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成为模拟量的第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文，发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，其在提升相应数据传输效率的基础上，使工业互联网平台能够顺利接收优先级不为最低的各类报文，提升了数据传输过程中的稳定性和安全性，能够适用于更多场景。

在一个实施例中，上述工业边缘端的数据传输方法还包括：

接收所述工业互联网平台发送的确认报文；所述确认报文包括所述工业互联网平台当前接收报文的包头；所述包头记录相应报文的描述信息；

根据所述确认报文携带的包头，遍历待确认发送的报文队列，如果在待确认发送的报文队列中查找到与所述确认报文携带的包头相匹配的报文，则将该报文从待确认发送的报文队列中移除。

上述描述信息可以记录相应采样数据对应的位号、数据标签、时间戳和/或采样信息等内容。

本实施例可以参考图4所示，接收所述工业互联网平台发送的确认报文，从确认报文中抽取爆头信息，根据确认报文中包含的数据报文的包头，查找待确认发送报文队列，如果找到匹配的数据报文，则将该数据报文从待确认发送报文队列中移除，使报文队列所缓存的报文数据具有更高的有效性。

具体地，在所述接收所述工业互联网平台发送的确认报文之前，所述方法还包括：

所述工业互联网平台接收工业边缘端发送的报文，抽取所接收报文的包头；

如果抽取的包头对应的报文优先级不为最低优先级，则将抽取的包头装入确认报文，并将所述确认报文反馈至所述工业边缘端。

本实施例中，工业互联网平台的工作过程可以参考图5所示，接收到来自工业边缘端发送的数据报文，解析数据报文并抽取包头，如果包头所表示的数据报文优先级大于1(即优先级不为最低优先级)，那么将抽取的包头装入确认报文并发回给工业边缘端，使工业边缘端能够确定相应的报文被工业互联网平台锁接收，进一步提升了数据传输过程中的稳定性。

在一个实施例中，在所述识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级之前，还包括：

S10，从工业边缘端关联的各个位号的采样数据；

步骤S30中，识别所述各个采样数据的数据类型包括：根据所述各个位号关联的数据类型确定所述各个采样数据的数据类型。

本实施例中，工业边缘端设备开始逐个扫描所有已经连接的仪表并获得这些仪表上面所有位号的采样数据、位号对应的实际采样时间，以获取各个位号的采样数据，并确定各个采样数据的描述信息。工业边缘端设备还可以根据采集到位号的数据类型，确定各个采样数据的数据类型，以便后续将开关量位号和模拟量位号分类打包成数据报文(如第一数据报文和第二数据报文)准备发送。

在一个实施例中，所述设定时段包括第一时段和第二时段；所述第一时段小于第二时段；

所述检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文包括：

在发送报警类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第一时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文；

在发送事件类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第二时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文。

本实施例中，上述第一时段和第二时段分别可以依据所对应报文的特征进行设置，第一时段小于第二时段，工业边缘端在发送报警类型对应的报文时，在较短的第一时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，以保证发送报警类型对应的报文的时效性，使工业互联网平台能够及时接收优先级更高的各类报文。

在一个实施例中，所述生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第一采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第一数据报文。

具体地，对于开关量对应的第一数据报文，即开关量位号数据报文内存结构可以参考图7所示，其生成过程还可以如下所示：

1)对所有的开关量位号按照优先级进行分类。

2)如果优先级大于1(优先级不为最低，事件或者报警)，则写入相应的子类型，2个字节。

3)写入本报文所包含的位号个数，1个字节，由于限定UDP包不超过508个字节，因此1个字节最多可以表示255个位号是足够的。

4)每8个开关量位号合并成一个位号组，如果不足8个位号则剩余的位号组成一个位号组，每个位号组内容包括了：第一个位号的ID 2个字节(由于每个边缘端所能处理的位号最多不超过1万，因此2个字节足够)、第一个位号采样时间的时间偏移2个字节(时间偏移是指相对于数据报文的采样时间基准，以毫秒为单位的偏移量，2个字节最多可以表示65.535秒，略大于1分钟)，然后是第二个位号的ID/采样时间偏移，一直重复到第八个位号为止。最后是前面8个开关量位号的数值，用1个字节表示。

5)重复步骤4，直到相应优先级所有开关量位号写入，或者数据报文的长度达到508个字节；这样便得到了各个优先级对应的若干个第一数据报文。

在一个实施例中，所述生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第二采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第二数据报文。

具体地，对于开关量对应的第二数据报文，即模拟量位号数据报文内存结构可以参考图8所示，其具有与图7所示第一数据报文一样的数据结构，其生成过程还可以如下所示：

1)同开关量位号：对所有的模拟量位号按照优先级进行分类；

2)同开关量位号：如果优先级大于1(事件或者报警)，则写入相应的子类型，2个字节；

3)根据位号采样数据的数值和要求的精度，判断需要几个字节表示，可选范围是1个字节到4个字节，比如位号值<255则只需要1个字节表示；

4)写入位号数据长度和位号ID信息到16bit＝2个字节，其中15-14共2个bit表示后面紧接着的位号采样数据的实际长度(2个bit可以表示从1-4)，13-0共14个bit表示位号的ID；

5)写入位号的采样数据，该字段的实际长度可以是1/2/3/4个字节，实际长度由步骤3计算得到；

6)写入位号采样时间的时间偏移2个字节(时间偏移是指相对于数据报文的采样时间基准，以毫秒为单位的偏移量，2个字节最多可以表示65.535秒)；

7)重复步骤3-步骤6，直到相应优先级所有开关量位号写入，或者数据报文的长度达到508个字节；这样便得到了各个优先级对应的若干个第二数据报文。

进一步地，在获得各个第一数据报文和各个第二数据报文之后，工业边缘端还可以执行如下过程：

8)在所有位号采样数据打包成数据报文以后，依照优先级依次以UDP方式发送数据报文。对于优先级大于1(事件或者报警)的数据报文，在发送的同时将其加入待确认发送报文队列，并记录该数据报文的发送时刻。

与相关传统方案相比，本申请的有益效果主要体现在以下方面：

1、确保了数据传输的即时性，通过减少所需要传输的数据总量以及采用UDP传输方式，在卫星链路低带宽、高延时情况下实时传输的工业过程数据；

2、根据位号数据的状态进行优先级排序，在采用UDP传输方式前提下实现对于高优先级的报警和事件信息确保不丢失；

3、相比采用数据压缩算法的方法，降低了对嵌入式数据采集设备的处理器的负荷，由于本申请的方法相对简单并不需要传统的压缩算法所需要的编码转换、字典查找等各种复杂过程，因此能适用配置嵌入式处理器的工业边缘端设备。

参考图8所示，本申请在第二方面提供了一种工业边缘端的数据传输装置，包括：

第一识别模块20，用于识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低；

第二识别模块30，用于识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据；

发送模块40，用于发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻。

关于工业边缘端的数据传输装置的具体限定可以参见上文中对于工业边缘端的数据传输方法的限定，在此不再赘述。上述工业边缘端的数据传输装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于工业边缘端中的处理器中，也可以以软件形式存储于工业边缘端中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请在第三方面提供一种计算机设备，该计算机设备可以是终端等智能设备，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种工业边缘端的数据传输方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，上述计算机设备可以为工业边缘端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的工业边缘端的数据传输方法。

本申请在第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的工业边缘端的数据传输方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种工业边缘端的数据传输方法，应用于海上采油作业，且所述海上采油作业通过基于UDP协议的卫星通讯链路传输数据，其特征在于，包括：

识别各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低；

识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据；

发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述工业互联网平台发送的确认报文；所述确认报文包括所述工业互联网平台当前接收报文的包头；所述包头记录相应报文的描述信息；

根据所述确认报文携带的包头，遍历待确认发送的报文队列，如果在待确认发送的报文队列中查找到与所述确认报文携带的包头相匹配的报文，则将该报文从待确认发送的报文队列中移除。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述接收所述工业互联网平台发送的确认报文之前，所述方法还包括：

所述工业互联网平台接收工业边缘端发送的报文，抽取所接收报文的包头；

如果抽取的包头对应的报文优先级不为最低优先级，则将抽取的包头装入确认报文，并将所述确认报文反馈至所述工业边缘端。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述识别所述各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级之前，还包括：从工业边缘端关联的各个位号的采样数据；

所述识别所述各个采样数据的数据类型包括：根据所述各个位号关联的数据类型确定所述各个采样数据的数据类型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定时段包括第一时段和第二时段；所述第一时段小于第二时段；

所述检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文包括：

在发送报警类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第一时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文；

在发送事件类型对应的报文时，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的第二时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第一采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第一数据报文。

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文包括：

分别将各个优先级对应的第二采样数据写成相应优先级对应的报文，得到各个优先级对应的若干个第二数据报文。

8.一种工业边缘端的数据传输装置，应用于海上采油作业，且所述海上采油作业通过基于UDP协议的卫星通讯链路传输数据，其特征在于，包括：

第一识别模块，用于识别各个采样数据的数据标签，根据所述数据标签确实各个采样数据的优先级；其中，所述数据标签包括正常类型、事件类型和报警类型；所述报警类型对应的优先级最高，所述事件类型对应的优先级其次，所述正常类型对应的优先级最低；

第二识别模块，用于识别所述各个采样数据的数据类型，生成第一采样数据中各个优先级分别对应的第一数据报文，并生成第二采样数据中各个优先级分别对应的第二数据报文；其中，所述数据类型包括开关量和模拟量；所述第一采样数据为数据类型为开关量的采样数据；所述第二采样数据为数据类型为模拟量的采样数据；

发送模块，用于发送各个第一数据报文和各个第二数据报文，在发送优先级不为最低的第一数据报文和第二数据报文时，将所发送的报文缓存至待确认发送的报文队列，检测所发送报文的发送时刻，若以所述发送时刻为起始时刻的设定时段内未收到工业互联网平台针对所接收报文发送的确认报文，则重新发送所述发送时刻所发送的报文，并且设置该报文的发送时刻为当前时刻。

9.一种工业边缘端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的工业边缘端的数据传输方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的工业边缘端的数据传输方法。