CN113467308A - 一种边缘计算控制器及数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种边缘计算控制器及数据处理方法，其中，边缘计算控制器包括：数据获取模块获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；指令接收模块接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；数据处理模块根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；数据返回模块将目标数据返回工业设备。本申请通过将工业互联网和边缘计算技术结合，提高了数据采集和处理的效率，同时，通过接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法，对采集的工业数据进行数据处理，实现了可编程的数据处理方式，使数据处理方式更加的丰富。

Description

一种边缘计算控制器及数据处理方法

技术领域

本发明涉及边缘计算技术领域，尤其是涉及一种边缘计算控制器及数据处理方法。

背景技术

边缘计算，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，就近提供最新端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务相应，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。

现有的物联网技术，工业设备需要将大量的数据上传至云服务器，通过云服务器执行复杂的数据分析和处理，这样，既不能保证数据的安全性，也无法实现数据处理的高效率，同时，现有的物联网技术对网络的要求很高，还存在带宽成本和响应延迟时间长等问题。

基于此，如何将边缘计算和工业互联网相结合以提高数据采集和处理的效率成为亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种边缘计算控制器及数据处理方法，以提高数据采集和处理的效率，通过可编程的算法对工业数据进行处理，使数据处理方式更加的丰富。

第一方面，本发明实施例提供了一种边缘计算控制器，包括：数据获取模块，用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；指令接收模块，用于接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；数据处理模块，用于根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；数据返回模块，用于将目标数据返回工业设备。

在本发明较佳的实施例中，指令接收模块还用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，判断工业数据的数据类型，确定处理工业数据的目标算法；接收终端设备发送的第一数据处理指令；其中，第一数据处理指令为用户通过终端设备输入目标算法对应的高级语言编写的源程序得到的。

在本发明较佳的实施例中，高级语言至少包括以下之一：JavaScript语言、C#语言、Python语言或Java语言。

在本发明较佳的实施例中，边缘计算控制器还包括指令查找模块；指令查找模块，用于在获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，根据工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的第二数据处理指令；如果查找成功，根据第二数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备；如果查找失败，继续执行接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。

第二方面，本发明实施例还提供一种数据处理方法，包括：获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备。

在本发明较佳的实施例中，获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，方法还包括：判断工业数据的数据类型，确定处理工业数据的目标算法；接收终端设备发送的第一数据处理指令；其中，第一数据处理指令为用户通过终端设备输入目标算法对应的高级语言编写的源程序得到的。

在本发明较佳的实施例中，高级语言至少包括以下之一：JavaScript语言、C#语言、Python语言或Java语言。

在本发明较佳的实施例中，获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，方法还包括：根据工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的第二数据处理指令；如果查找成功，根据第二数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备；如果查找失败，继续执行接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的数据处理方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的数据处理方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种边缘计算控制器及数据处理方法，其中，边缘计算控制器包括：数据获取模块获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；指令接收模块接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；数据处理模块根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；数据返回模块将目标数据返回工业设备。本申请通过将工业互联网和边缘计算技术结合，提高了数据采集和处理的效率，同时，通过接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法，对采集的工业数据进行数据处理，实现了可编程的数据处理方式，使数据处理方式更加的丰富。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种边缘计算控制器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种边缘计算控制器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种数据处理方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如前述在背景技术中所提及的，现有的物联网技术，工业设备需要将大量的数据上传至云服务器，通过云服务器执行复杂的数据分析和处理，这样，既不能保证数据的安全性，也无法实现数据处理的高效率，同时，现有的物联网技术对网络的要求很高，还存在带宽成本和响应延迟时间长等问题。

基于此，本发明实施例提供的一种边缘计算控制器及数据处理方法，可以将工业互联网和边缘计算技术结合，提高了数据采集和处理的效率，同时，通过接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法，对采集的工业数据进行数据处理，实现了可编程的数据处理方式，使数据处理方式更加的丰富。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或模块，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与模块，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书的附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种边缘计算控制器进行详细介绍。

实施例1

本申请实施例提供了一种边缘计算控制器，如图1所示的一种边缘计算控制器的结构示意图，本申请提供的一种边缘计算控制器100包括：数据获取模块120、指令接收模块130、数据处理模块140和数据返回模块150；

上述数据获取模块120，用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；其中，边缘设备是用做采集外接工业设备的工业数据的智能设备，边缘设备包括多种传感器矩阵，用于采集工业设备在运行过程中产生的工业数据。边缘设备可以具有独立的智能网关，以远程将采集到的工业数据上传至上述边缘计算控制器100。

上述指令接收模块130，用于接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；终端设备与边缘计算控制器100连接，终端设备包括多种高级语言开发软件，其中，高级语言开发软件可以包括但不限于eclipse、Viual Studio和Viual Studio Code等等，用户可以将算法通过高级语言编写成程序代码的形式，再将高级语言编译生成.obj目标文件，其中，算法可以包括但不限于可视化分析、数据挖掘算法、预测性分析能力、语义引擎及数据质量和数据管理等等算法。

上述数据处理模块140，用于根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；编译数据处理指令，生成.obj目标文件，再运行.obj目标文件，对工业数据进行处理，从而得到目标数据。

上述数据返回模块150，用于将目标数据返回工业设备。边缘计算控制器100将处理过的工业数据也即目标数据，返回工业设备，以使工业设备根据处理后的数据作出相应的操作。

本申请实施例体提供的一种边缘计算控制器包括：数据获取模块获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；指令接收模块接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；数据处理模块根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；数据返回模块将目标数据返回工业设备。本申请通过将工业互联网和边缘计算技术结合，提高了数据采集和处理的效率，同时，通过接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法，对采集的工业数据进行数据处理，实现了可编程的数据处理方式，使数据处理方式更加的丰富。

实施例2

本申请实施例提供了另一种边缘计算控制器，如图2所示的另一种边缘计算控制器的结构示意图，本申请提供的另一种边缘计算控制器100包括：数据获取模块120、指令接收模块130、数据处理模块140、数据返回模块150和指令查找模块121；

上述指令查找模块121，用于在获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，根据工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的第二数据处理指令；如果查找成功，根据第二数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备；如果查找失败，继续执行接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。其中，预设的数据处理指令库包括多种可以运行的算法文件，也即.obj文件，根据待处理的数据类型匹配预设指令数据库中的.obj文件，运行.obj文件可以对待处理的工业数据进行处理，得到目标数据。

指令接收模块130还用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，判断工业数据的数据类型，确定处理工业数据的目标算法；接收终端设备发送的第一数据处理指令；其中，第一数据处理指令为用户通过终端设备输入目标算法对应的高级语言编写的源程序得到的。

高级语言至少包括以下之一：JavaScript语言、C#语言、Python语言或Java语言。用户可以通过终端中包含的高级语言开发软件对算法进行编译，得到可以运行的.obj目标文件。

本申请实施例体提供的另一种边缘计算控制器还包括：指令查找模块，用于在获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，根据工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的第二数据处理指令；如果查找成功，根据第二数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备；如果查找失败，继续执行接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。本申请通过先从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的数据处理指令，利用查找到的数据处理指令处理该工业数据，若未查找到，再将用户输入由终端设备输入的数据处理指令，处理该工业数据，提高了数据处理的效率，实现了可自由编程处理数据的方式。

实施例3

本申请实施例提供了一种数据处理方法，如图3所示的一种数据处理方法的流程图，本申请提供的一种数据处理方法包括：

步骤S310、获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；

步骤S320、接收终端设备发送的第一数据处理指令，第一数据处理指令为高级语言编译的算法；

步骤S330、根据数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；

步骤S340、将目标数据返回工业设备。

参见图4所示另一种数据处理方法的流程图，该方法还包括：

步骤S310、获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，边缘设备与工业设备连接，边缘设备包括多个传感器矩阵；

步骤S311、根据工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找数据类型对应的第二数据处理指令；

步骤S312、如果查找成功，根据第二数据处理指令处理工业数据，得到目标数据；将目标数据返回工业设备；

步骤S313、如果查找失败，继续执行接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。

本发明实施例提供的一种数据处理方法，与上述实施例提供的一种边缘计算控制器具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

参见图5所示的一种电子设备的结构示意图，本发明实施例还提供一种电子设备500，包括：处理器510，存储器520，总线530和通信接口(图中未示出)，处理器510、通信接口和存储器520通过总线530连接；处理器510用于执行存储器520中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器520可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线530可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器520用于存储程序，处理器510在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器510中，或者由处理器510实现。

处理器510可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器510中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器510可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器520，处理器510读取存储器520中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种边缘计算控制器，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，所述边缘设备与所述工业设备连接，所述边缘设备包括多个传感器矩阵；

指令接收模块，用于接收终端设备发送的第一数据处理指令，所述第一数据处理指令为高级语言编译的算法；

数据处理模块，用于根据所述数据处理指令处理所述工业数据，得到目标数据；

数据返回模块，用于将所述目标数据返回所述工业设备。

2.根据权利要求1所述的边缘计算控制器，其特征在于，所述指令接收模块还用于获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，判断所述工业数据的数据类型，确定处理所述工业数据的目标算法；接收所述终端设备发送的第一数据处理指令；其中，所述第一数据处理指令为用户通过终端设备输入所述目标算法对应的高级语言编写的源程序得到的。

3.根据权利要求1或2所述的边缘计算控制器，其特征在于，所述高级语言至少包括以下之一：JavaScript语言、C#语言、Python语言或Java语言。

4.根据权利要求1所述的边缘计算控制器，其特征在于，所述边缘计算控制器还包括指令查找模块；

所述指令查找模块，用于在获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，根据所述工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找所述数据类型对应的第二数据处理指令；如果查找成功，根据所述第二数据处理指令处理所述工业数据，得到目标数据；将所述目标数据返回所述工业设备；如果查找失败，继续执行所述接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。

5.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

获取边缘设备采集的工业设备的工业数据；其中，所述边缘设备与所述工业设备连接，所述边缘设备包括多个传感器矩阵；

接收终端设备发送的第一数据处理指令，所述第一数据处理指令为高级语言编译的算法；

根据所述数据处理指令处理所述工业数据，得到目标数据；

将所述目标数据返回所述工业设备。

6.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，所述方法还包括：

判断所述工业数据的数据类型，确定处理所述工业数据的目标算法；

接收所述终端设备发送的第一数据处理指令；其中，所述第一数据处理指令为用户通过终端设备输入所述目标算法对应的高级语言编写的源程序得到的。

7.根据权利要求5或6所述的数据处理方法，其特征在于，所述高级语言至少包括以下之一：JavaScript语言、C#语言、Python语言或Java语言。

8.根据权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，获取边缘设备采集的工业设备的工业数据的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述工业数据的数据类型，从预设的数据处理指令库中查找所述数据类型对应的第二数据处理指令；

如果查找成功，根据所述第二数据处理指令处理所述工业数据，得到目标数据；将所述目标数据返回所述工业设备；

如果查找失败，继续执行所述接收终端设备发送的第一数据处理指令的步骤。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求5至8任一所述数据处理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求5至8任一所述数据处理方法的步骤。

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