CN113472822A - 数据分流方法、装置、设备及介质 - Google Patents
数据分流方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113472822A CN113472822A CN202010234561.3A CN202010234561A CN113472822A CN 113472822 A CN113472822 A CN 113472822A CN 202010234561 A CN202010234561 A CN 202010234561A CN 113472822 A CN113472822 A CN 113472822A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- gateway
- target
- network
- equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 12
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000003370 grooming effect Effects 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 description 1
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
- H04L65/40—Support for services or applications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/56—Provisioning of proxy services
- H04L67/565—Conversion or adaptation of application format or content
- H04L67/5651—Reducing the amount or size of exchanged application data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
- H04L67/1004—Server selection for load balancing
- H04L67/1008—Server selection for load balancing based on parameters of servers, e.g. available memory or workload
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Information Transfer Between Computers (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种数据分流方法、装置、设备及介质。该方法用于网关,包括:获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,第一数据包括第一数据的数据类型;根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。通过本发明实施例,能够根据数据对计算能力和计算时间的需求,确定进行运算处理的目标运算设备,将数据分流至该目标运算设备,进而减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种数据分流方法、装置、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
在制造业中,普遍使用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)对生产制造的设备进行离散控制,通过PLC控制,可实现各种指令的下发,以及各类机器运行状态数据的回传。
在目前的工业控制系统中,普遍采用将数据收集解析后通过有线交换机上传到中心服务器统一处理的方案。而在现代工业中,视频监控,机器人,智能产线等新型工业应用层出不穷。如果像传统网关一样把所有数据统一上传到业务中心处理,对中心服务器的压力较大,很多控制对时延的要求较高,传统的中心处理模式无法满足高并发量的业务处理。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据分流方法、装置、设备和计算机可读存储介质,能够减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
第一方面,本发明实施例提供一种数据分流方法,该方法用于网关,该方法包括:获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,第一数据包括第一数据的数据类型;根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。
在第一方面的一些可实现方式中,网络设备包括网关、移动边缘计算MEC服务器、中心云服务器;目标运算设备包括以下选项中任意一项:网关、移动边缘计算(Mobile EdgeComputing,MEC)服务器、中心云服务器。
在第一方面的一些可实现方式中,当目标运算设备是MEC服务器或中心云服务器时,该方法还包括:根据目标运算设备的标识和第一数据,确定用户面功能(User PanelFunction,UPF);根据UPF向目标运算设备发送第一数据。
在第一方面的一些可实现方式中,第一数据包括数据属性信息;根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,包括:根据第一数据的数据类型、网络设备的负载信息和数据属性信息,确定目标运算设备。
在第一方面的一些可实现方式中,获取终端发送的第一数据,包括:获取终端的发送的第二数据,对第二数据进行预处理,得到第一数据。
第二方面,本发明实施例提供一种数据分流方法,该方法用于MEC服务器,该方法包括:接收网关发送的第一数据,其中,第一数据是网关根据UPF发送的,UPF是网关根据MEC服务器的标识和第一数据确定的;对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果;向目标终端发送运算处理结果。
第三方面,本发明实施例提供一种数据分流装置,该装置用于网关,该装置包括:获取模块,用于获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,第一数据包括第一数据的数据类型;确定模块,用于根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。
在第三方面的一些可实现方式中,网络设备包括网关、MEC服务器、中心云服务器;目标运算设备包括以下选项中任意一项:网关、MEC服务器、中心云服务器。
在第三方面的一些可实现方式中,该装置还包括:发送模块,用于当目标运算设备是MEC服务器或中心云服务器时,根据目标运算设备的标识和第一数据,确定UPF;根据UPF向目标运算设备发送第一数据。
在第三方面的一些可实现方式中,第一数据包括数据属性信息;确定模块具体用于:根据第一数据的数据类型、网络设备的负载信息和数据属性信息,确定目标运算设备。
在第三方面的一些可实现方式中,获取模块具体用于:获取终端的发送的第二数据,对第二数据进行预处理,得到第一数据。
第四方面,本发明实施例提供一种数据分流装置,该装置用于MEC服务器,该装置包括:接收模块,用于接收网关发送的第一数据,其中,第一数据是网关根据UPF发送的,UPF是网关根据MEC服务器的标识和第一数据确定的;运算模块,用于对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果;发送模块,用于向目标终端发送运算处理结果。
第五方面,本发明实施例提供一种数据分流设备,该设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;处理器执行计算机程序指令时实现第一方面或者第一方面任一些可实现方式中所述的数据分流方法,或者,处理器执行计算机程序指令时实现第二方面所述的数据分流方法。
第六方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面或者第一方面任一些可实现方式中所述的数据分流方法,或者,计算机程序指令被处理器执行时实现第二方面所述的数据分流方法。
本发明实施例提供的一种数据分流方法、装置、设备和计算机可读存储介质,获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。如此,能够根据数据对计算能力和计算时间的需求,确定进行运算处理的目标运算设备,将数据分流至该目标运算设备,进而减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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是本发明实施例提供的一种边缘计算平台的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种数据分流方法的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种数据分流方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种数据分流方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的一种数据分流装置的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种数据分流装置的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种数据分流设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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……”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。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
目前,通常采用工业网关通过串口RS232/485或注册插座(Registered Jack,RJ)45与设备PLC连接,工业网关经过有线的三层交换机架构(接入,汇聚,核心)将生产数据传送到服务器,在数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)或制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)中交互,从而实现远程集中控制。
但是,在目前的生产中,网关把所有数据统一上传到业务中心处理,再将计算结果送至终端,对中心服务器的压力较大,而且很多控制对时延的要求较高,导致中心处理模式无法满足高并发量的业务处理。此外,有线网络中的三层架构(接入,汇聚,核心)对网络性能造成了一定的影响,层次越多,使用的设备就越多,延迟也就越大,性能效率就会降低。
针对于此,本发明实施例提供了一种数据分流方法、装置、设备和计算机可读存储介质,通过获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。如此,能够根据数据对计算能力和计算时间的需求,确定进行运算处理的目标运算设备,将数据分流至该目标运算设备,进而减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
在本发明的实施例中,数据分流方法可以应用于边缘计算平台,边缘计算平台的网关是边缘网关,其中,边缘计算平台可以如图1所示。
图1是本发明实施例提供的一种边缘计算平台的结构示意图。如图1所示,边缘计算平台可以包括中心云、边缘云、边缘网关。其中,中心云不仅可以管理所有的边缘云以及边缘网关,为用户和管理者提供统一的门户,而且可以展现边缘云个数,资源使用情况,业务运行状态。作为一个示例,中心云可以是指中心云服务器。边缘云可以是中心云的私有化部署,具备网络转发、存储、大数据处理、智能化数据分析等能力,以降低响应时延、减轻中心云端压力、降低带宽成本。依据对处理能力需求的不同,边缘云可以分级部署在城域网,接入网和基站级别网络。作为一个示例,边缘云可以是指MEC服务器。边缘网关可以提供智能化的网络接入以及高带宽,低时延的网络承载,并依靠开放的连接、计算与存储资源及应用程序接口(Application Programming Interface,API)支持多生态业务在现场的灵活部署,可以在不受核心网影响的情况下直接通过基站进行本地计算与通讯。
在一些实施例中,边缘网关结构可以分为硬件层和软件层,硬件层可以支撑网关具备异构计算、网络(如软件定义网络,低延时网络)以及时序数据库储存的功能。换句话说,边缘网关可以具有运算模块、网络模块以及储存模块,其中,网络模块可以是第五代移动通信技术(5th generation mobile networks,5G)模组。软件层可以包括设备服务层,核心服务层,支撑服务层以及输出服务层。其中,核心服务层及设备服务层可以完成协议解析,物理及逻辑连接,计算服务以及微服务构建。支撑服务层和输出服务层可以完成端到端的业务流,包括资源反馈,业务请求,策略调动,多视图呈现功能,并且将核心服务层建立的微服务进行处理,调度以及发布输出。
具体地,边缘网关可以包括工业数据采集、数据解析、5G网络切片构建等功能。其中,工业数据采集可以是指利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素信息进行实时高效采集和云端汇聚。工业数据采集可以对应边缘计算平台体系架构中的边缘层,通过各类通信手段将边缘网关接入不同终端设备、系统和产品,采集大范围、深层次的工业数据,进而对异构数据进行协议转换与边缘处理,构建边缘计算平台的数据基础。作为一个示例,工业数据采集在广义范围上可以包括工业现场设备的数据采集和工厂外智能产品/装备的数据采集。
其中,工业数据采集的数据的数据类型可以包括资源类、产品类、订单类、环境类、图像类等等。作为一个示例,资源类数据可以是指与产品生产相关联的资源数据。例如,传感器持续生成的操作参数(如机床轴的振动、机器人抓手的力、执行器的电气参数、驱动器和处理板、虚拟摄像机的图像参数)、刀具参数、资源状态(如程序执行时的错误、程序启用/禁用、电源碰撞、校准误差)、执行的操作质量(如持续时间、零件识别和视觉定位)和能耗(如每种产品和操作持续)等等。产品类数据可以是指与产品生产相关联的产品数据,例如人机界面提供的有关产品所需配方的数据,以及产品上的嵌入式设备控制加工过程(如几何测量、形状精加工、部件对齐)和执行过程中发生的事件(如断电和恢复时的加工追溯)的数据等等。可以理解,产品类数据可用于柔性制造的工业场景。这里所指的人机界面可以访问云端服务器。订单类数据可以是指与产品生产相关联的订单数据,例如,产品上的嵌入式设备汇总有关产品配方在专用批处理条目中转换执行方式的数据,具有先例的操作序列和为每个操作分配的资源,关于满足产品的执行顺序和最终的意外事件,关于产品在车间的位置、已执行的操作、与当前计划相关的及时性和延迟以及交付时间等等。环境类数据可以是指与产品生产相关联的环境数据,例如,可以包括监测环境产生的数据。例如,在生产特殊产品(如放射性药品)的工厂中,传感器采集的重量、温度、相对湿度、压力、放射性等数据,或者在使用视觉系统的工作站中,传感器采集的照明变化数据。由于在发生事故时需要系统做出快速响应,所以环境类数据控制需要极低的延时。图像类数据可以是指与产品生产相关联的图像数据,例如,基于机器视觉的质检能力产生的产品的图像数据、视频监控操作人员的操作产生的图像数据、以及各类巡检机器人产生的图像数据。图像类数据通常需要大传输带宽和高运算能力。可以理解,可以在传输前对数据的无效信息进行删除,提高数据传输和运算效率。
数据解析可以是指边缘网关集成多种工业协议的解析能力,利用多种工业协议的解析能力能够获取各类终端上报的数据,实现数据格式的转换和统一。其中,多种工业协议可以包括以太网工业协议(EtherNet/Industry Protocol,Ethernet/IP)、Modbus协议、控制器局域网总线(Controller Area Network,CAN)、传输控制协议/网际协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)、Profinet等主流PLC协议以及西门子、欧姆龙、三菱等私有PLC协议。
由于工厂区域的数据既有本地业务也有云计算业务,而且本地业务需要较高的私密性保护,因此5G物理网络可以基于公共陆地移动网(Public Land Mobile Network,PLMN)从单个网络转换成逻辑分区的网络,也就是说,将5G物理网络切分成网络切片。其中,网络切片具有适当的网络隔离、资源、优化的拓扑和特定配置,可以满足各种服务需求。5G网络切片构建可以是指作为无线接入网节点的边缘网关可以接收基于核心网或核心网切片到无线接入网(Radio Access Network,RAN)切片关联的路由指令,该指令可以用于在边缘网关和基站之间建立逻辑隧道,建立端到端网络切片。
下面结合附图对本发明实施例所提供的数据分流方法进行介绍。
图2是本发明实施例提供的一种数据分流方法的流程示意图。该数据分流方法100可以应用于边缘网关,如图2所示,该数据分流方法100可以包括S110至S120。
S110,获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据。
边缘网关的设备服务层可以获取终端的发送的第二数据,然后边缘网关的核心服务层对第二数据进行预处理,得到第一数据。在一些实施例中,边缘网关的设备服务层可以根据多种工业通信协议的解析能力,获取终端的发送的第二数据。边缘网关的核心服务层根据第二数据的数据类型对第二数据进行预处理,预处理可以包括逻辑运算、数据归一化、标准化处理、数据降噪、冗余数据删除等等。其中,第一数据可以包括第一数据的数据类型,第二数据可以是指工业数据采集的数据,第二数据可以包括第二数据的数据类型,网络设备可以包括边缘网关、MEC服务器、中心云服务器,可以理解,第一数据、第二数据的数据类型可以包括资源类、产品类、订单类、环境类、图像类等等。
S120,根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备。
边缘网关的支撑服务层可以综合第一数据的数据类型对网络设备的运算能力要求,以及当前网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。其中,目标运算设备可以包括边缘网关、MEC服务器、中心云服务器中任意一项。例如,有的数据类型需要低时延,注重私密性,且计算需求较大,则可以确定边缘网关为该类型数据的目标运算设备。在一些实施例中,第一数据还可以包括数据属性信息,边缘网关的支撑服务层可以根据第一数据的数据类型、网络设备的负载信息和数据属性信息,确定目标运算设备。其中,数据属性信息可以包括第一数据的数据大小、第一数据的数据来源网际协议(Internet Protocol,IP)地址、第一数据的数据指向IP地址等等,其中,数据来源IP地址是终端的IP地址,数据指向IP地址是接收第一数据的运算处理结果的目标终端的IP地址。
本发明实施例的数据分流方法,通过获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。如此,能够根据数据对计算能力和计算时间的需求,确定进行运算处理的目标运算设备,将数据分流至该目标运算设备,进而减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
在一些实施例中,边缘网关的输出服务层的应用功能(Application Function,AF)可以根据目标运算设备的标识和第一数据确定UPF,UPF可以用于规划第一数据对应的传输路径。可选地,AF可以根据目标运算设备的标识和第一数据,生成数据疏导请求,然后根据数据疏导请求确定UPF。其中,目标运算设备的标识可以是目标运算设备的IP地址,数据疏导请求可以包括网络名称、网络切片选择标识以及目标终端的目标终端信息等等。可以理解,网络名称可以是网络接入点名称,目标终端信息可以包括目标终端的用户信息和位置信息等等。
为了降低数据传输时延,提高处理效率,在一些实施例中,当目标运算设备是边缘网关时,AF可以根据目标运算设备的标识和第一数据,确定UPF。可选地,AF可以根据边缘网关的标识和第一数据,确定UPF为MEC服务器的UPF。然后边缘网关可以基于该UPF向目标终端发送运算处理结果。其中,运算处理结果是第一数据在边缘网关的运算模块进行运算处理后得到的。示例性地,可以通过5G空口将运算处理结果发送至基站,基站通过5G空口将运算处理结果发送至目标终端。
在一些实施例中,当目标运算设备是MEC服务器或中心云服务器时,AF可以根据目标运算设备的标识和第一数据,确定UPF,边缘网关根据UPF向目标运算设备发送第一数据,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。
可选地,当目标运算设备是MEC服务器时,AF可以根据MEC服务器的标识和第一数据,确定UPF为MEC服务器的UPF,边缘网关根据该UPF向MEC服务器发送第一数据。示例性地,边缘网关向MEC服务器发送第一数据可以是指边缘网关与基站建立逻辑隧道,建立端到端的网络切片,基于网络切片将第一数据传输至MEC服务器,换句话说,边缘网关可以通过5G空口将第一数据发送至基站,基站可以通过核心网将第一数据发送至MEC服务器。
可选地,当目标运算设备是中心云服务器时,AF可以根据中心云服务器的标识和第一数据,确定UPF为公网的UPF,边缘网关根据该UPF向中心云服务器发送第一数据。示例性地,边缘网关向中心云服务器发送第一数据可以是指边缘网关基于网络切片将第一数据传输至中心云服务器,换句话说,边缘网关可以通过5G空口将第一数据发送至基站,基站可以将第一数据发送至公网中的中心云服务器,中心云服务器可以接收第一数据,对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果,将运算处理结果发送至基站,基站通过5G空口将运算处理结果发送至目标终端。
在一些实施例中,当确定的目标运算设备是MEC服务器时,MEC服务器中的处理流程可以如图3所示,其中,图3是本发明实施例提供的另一种数据分流方法的流程示意图。由图3可知,该数据分流方法200可以包括S210至S230。
S210,接收网关发送的第一数据。
其中,第一数据是边缘网关根据UPF发送的,UPF是网关根据MEC服务器的标识和第一数据确定的。
S220,对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果。
S230,向目标终端发送运算处理结果。
本发明实施例的数据分流方法,通过接收分流的第一数据,以对第一数据进行运算处理。如此,能够减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
值得注意的是,图3所示实施例与图2所示实施例的主要区别在于:图3所示实施例所示方法应用于边缘网关侧,而图2所示实施例所示方法应用于MEC服务器侧,他们所描写的角度不同,但工作原理或者方法细节相类似。为了描述简沽,相同或者相似的内容不再赘述,各实施例的内容描述可以相互参考。
下面结合图4对本发明实施例提供的数据分流方法进行具体说明,其中,图4是本发明实施例提供的另一种数据分流方法的流程示意图,在图4中,确定的目标运算设备为MEC服务器。具体步骤如下:
步骤1、可以通过工业以太网、工业光纤网络、工业总线、紫蜂协议(ZigBee)、远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)、蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy,BLE)、MeoH、sub-1GHZ等通信技术,将终端接入边缘网关。其中,终端可以是工业现场设备、智能产品/装备。修改终端的IP地址,并将终端的数据上送地址修改为边缘网关的IP地址,边缘网关可以通过内部网络模块与基站建立通信连接。
步骤2、边缘网关的设备服务层可以基于协议解析与转换、中间件等技术兼容Modbus、CAN、Profinet等工业通信协议,实现数据格式转换和统一,获得终端上报的第二数据。
步骤3、边缘网关的核心服务层可以根据第二数据的数据类型对第二数据进行预处理,得到第一数据,预处理可以包括逻辑运算,数据归一化、标准化处理,数据降噪,冗余数据删除等等。
步骤4、边缘网关的支撑服务层可以综合第一数据的数据类型对网络设备的运算能力要求,以及当前网络设备的负载信息,确定对第一数据进行运算处理的目标运算设备,进而可以确定目标运算设备的IP。
步骤5、边缘网关输出服务层的AF可以根据目标运算设备的IP以及第一数据,创建指向目标终端的数据疏导请求,数据疏导请求可以包括网络名称、网络切片选择标识以及目标终端的目标终端信息、进行用户面数据重路由的时间信息等等,为目标终端选择一个位置最近的UPF。这里,确定的目标运算设备是MEC服务器,故而,UPF是MEC服务器的UPF,边缘网关可以基于该UPF将第一数据传输至MEC服务器。具体地,可以按照步骤6、7、8、9进行传输以及处理。
步骤6、边缘网关可以通过5G空口将第一数据前传至基站。
步骤7、基站可以通过核心网将第一数据发送至基站侧的MEC服务器,通过MEC服务器对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果。
步骤8、MEC服务器可以通过核心网将运算处理结果回传至基站。
步骤9、基站可以通过5G空口回传至目标终端,供目标终端执行相应的操作。
下面以机器视觉质检为例,对本发明实施例提供的数据分流方法进行具体说明,具体步骤如下:
步骤1、将作为终端的质检摄像头与边缘网关通过网线连接,配置摄像头IP地址,与网关IP地址相同网段。
步骤2、位于生产线的质检摄像头对待检产品记录视频数据,边缘网关获取质检摄像头上传的视频数据。
步骤3、来自质检摄像头的视频数据需要在边缘网关中的核心服务层经过清洗处理,保留含有产品信息的视频数据,再将含有产品信息的视频数据切割成待检图片,等待后续分析。
步骤4、由于作为目标终端的前序分拣机器臂需要对待检产品进行分拣,对控制时延有较高要求,边缘网关的支撑服务层经过分析,决定将待检图片的图像分析交由离边缘侧较近的基站侧MEC服务器进行处理。
步骤5、边缘网关的输出服务层的AF构建数据疏导请求,基于数据疏导请求选择位于基站侧MEC服务器的UPF。
步骤6、边缘网关可以通过5G空口将待检图片前传至基站。
步骤7、基站可以通过核心网将待检图片发送至基站侧的MEC服务器,通过MEC服务器中的模型对比,将待检产品分类(例如合格或不合格)。
步骤8、MEC服务器可以通过核心网将分类结果回传至基站。
步骤9、基站可以通过5G空口回传至需要对待检产品进行分拣的机械臂,完成产品检测分拣。
在该例中,终端摄像头视频及图片数据没有通过公网上传到中心云服务器进行云计算,而是在基站侧的MEC服务器即完成了待检产品的分类计算,通过核心网快速回传至执行分拣操作的机械臂,可以满足机器视觉质检对低时延的要求,大幅提升产线质检效率。而且基于5G网络通信,在满足工业控制低延时的同时,简化了数据传输通道,减少了网络层次及使用的设备,实现了网络扁平化。
图5是本发明实施例提供的一种数据分流装置的结构示意图,该数据分流装置300可以应用于网关,如图5所示,该数据分流装置300可以包括:获取模块310、确定模块320。
其中,获取模块310,用于获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,第一数据包括第一数据的数据类型。确定模块320,用于根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。
在一些实施例中,网络设备包括网关、MEC服务器、中心云服务器;目标运算设备包括以下选项中任意一项:网关、MEC服务器、中心云服务器。
在一些实施例中,该装置300还包括:发送模块330,用于当目标运算设备是MEC服务器或中心云服务器时,根据目标运算设备的标识和第一数据,确定UPF,根据UPF向目标运算设备发送第一数据。
在一些实施例中,第一数据包括数据属性信息。确定模块320具体用于:根据第一数据的数据类型、网络设备的负载信息和数据属性信息,确定目标运算设备。
在一些实施例中,获取模块310具体用于:获取终端的发送的第二数据,对第二数据进行预处理,得到第一数据。
本发明实施例的数据分流装置,通过获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,根据第一数据的数据类型和网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于目标运算设备对第一数据进行运算处理。如此,能够根据数据对计算能力和计算时间的需求,确定进行运算处理的目标运算设备,将数据分流至该目标运算设备,进而减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
可以理解的是,本发明实施例的数据分流装置300,可以对应于本发明实施例图2中的数据分流方法的执行主体,数据分流装置300的各个模块/单元的操作和/或功能的具体细节可以参见上述本发明实施例图2的数据分流方法中的相应部分的描述,为了简洁,在此不再赘述。
图6是本发明实施例提供的另一种数据分流装置的结构示意图,该数据分流装置400可以应用于MEC服务器,如图6所示,该数据分流装置400可以包括:接收模块410、运算模块420、发送模块430。
其中,接收模块410,用于接收网关发送的第一数据,其中,第一数据是网关根据UPF发送的,UPF是网关根据MEC服务器的标识和第一数据确定的。运算模块420,用于对第一数据进行运算处理,得到运算处理结果。发送模块430,用于向目标终端发送运算处理结果。
本发明实施例的数据分流装置,通过接收分流的第一数据,以对第一数据进行运算处理。如此,能够减轻中心云服务器的压力,减少数据时延,提高处理效率,降低控制的响应时间。
可以理解的是,本发明实施例的数据分流装置400,可以对应于本发明实施例图3中的数据分流方法的执行主体,数据分流装置400的各个模块/单元的操作和/或功能的具体细节可以参见上述本发明实施例图3的数据分流方法中的相应部分的描述,为了简洁,在此不再赘述。
图7是本发明实施例提供的一种数据分流设备的硬件结构示意图。
如图7所示,本实施例中的数据分流设备500包括输入设备501、输入接口502、中央处理器503、存储器504、输出接口505、以及输出设备506。其中,输入接口502、中央处理器503、存储器504、以及输出接口505通过总线510相互连接,输入设备501和输出设备506分别通过输入接口502和输出接口505与总线510连接,进而与数据分流设备500的其他组件连接。
具体地,输入设备501接收来自外部的输入信息,并通过输入接口502将输入信息传送到中央处理器503;中央处理器503基于存储器504中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息,将输出信息临时或者永久地存储在存储器504中,然后通过输出接口505将输出信息传送到输出设备506;输出设备506将输出信息输出到数据分流设备500的外部供用户使用。
在一个实施例中,图7所示的数据分流设备500包括:存储器504,用于存储程序;处理器503,用于运行存储器中存储的程序,以执行图2所示实施例提供的数据分流方法或图3所示实施例提供的数据分流方法。
本发明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指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现图2所示实施例提供的数据分流方法或图3所示实施例提供的数据分流方法。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,做出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(Radio Frequency,RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种数据分流方法,其特征在于,所述方法用于网关,所述方法包括:
获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,所述第一数据包括所述第一数据的数据类型;
根据所述第一数据的数据类型和所述网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于所述目标运算设备对所述第一数据进行运算处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网络设备包括所述网关、移动边缘计算MEC服务器、中心云服务器;
所述目标运算设备包括以下选项中任意一项:所述网关、所述移动边缘计算MEC服务器、所述中心云服务器。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述目标运算设备是所述MEC服务器或所述中心云服务器时,所述方法还包括:
根据所述目标运算设备的标识和所述第一数据,确定用户面功能UPF;
根据所述UPF向所述目标运算设备发送所述第一数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一数据包括数据属性信息;
所述根据所述第一数据的数据类型和所述网络设备的负载信息,确定目标运算设备,包括:
根据所述第一数据的数据类型、所述网络设备的负载信息和所述数据属性信息,确定所述目标运算设备。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取终端发送的第一数据,包括:
获取所述终端的发送的第二数据,对所述第二数据进行预处理,得到所述第一数据。
6.一种数据分流方法,其特征在于,所述方法用于MEC服务器,所述方法包括:
接收网关发送的第一数据,其中,所述第一数据是所述网关根据UPF发送的,所述UPF是所述网关根据所述MEC服务器的标识和所述第一数据确定的;
对所述第一数据进行运算处理,得到运算处理结果;
向目标终端发送所述运算处理结果。
7.一种数据分流装置,其特征在于,所述装置用于网关,所述装置包括:
获取模块,用于获取网络设备的负载信息、以及终端发送的第一数据,其中,所述第一数据包括所述第一数据的数据类型;
确定模块,用于根据所述第一数据的数据类型和所述网络设备的负载信息,确定目标运算设备,以用于所述目标运算设备对所述第一数据进行运算处理。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述网络设备包括所述网关、MEC服务器、中心云服务器;
所述目标运算设备包括以下选项中任意一项:所述网关、所述MEC服务器、所述中心云服务器。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
发送模块,用于当所述目标运算设备是所述MEC服务器或所述中心云服务器时,根据所述目标运算设备的标识和所述第一数据,确定UPF;
根据所述UPF向所述目标运算设备发送所述第一数据。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一数据包括数据属性信息;
所述确定模块具体用于:
根据所述第一数据的数据类型、所述网络设备的负载信息和所述数据属性信息,确定所述目标运算设备。
11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述获取模块具体用于:
获取所述终端的发送的第二数据,对所述第二数据进行预处理,得到所述第一数据。
12.一种数据分流装置,其特征在于,所述装置用于MEC服务器,所述装置包括:
接收模块,用于接收网关发送的第一数据,其中,所述第一数据是所述网关根据UPF发送的,所述UPF是所述网关根据所述MEC服务器的标识和所述第一数据确定的;
运算模块,用于对所述第一数据进行运算处理,得到运算处理结果;
发送模块,用于向目标终端发送所述运算处理结果。
13.一种数据分流设备,其特征在于,所述设备包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-5任意一项所述的数据分流方法,或者,所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求6所述的数据分流方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的数据分流方法,或者,所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求6所述的数据分流方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010234561.3A CN113472822A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 数据分流方法、装置、设备及介质 |
PCT/CN2021/084177 WO2021197353A1 (zh) | 2020-03-30 | 2021-03-30 | 数据分流方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010234561.3A CN113472822A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 数据分流方法、装置、设备及介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113472822A true CN113472822A (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=77865952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010234561.3A Pending CN113472822A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 数据分流方法、装置、设备及介质 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113472822A (zh) |
WO (1) | WO2021197353A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114095314A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 成都中科微信息技术研究院有限公司 | 一种基于5g/tsn技术的工业互联网网关 |
CN114900860A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-12 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 移动终端边缘计算方法、装置、边缘计算服务器及介质 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115442864B (zh) * | 2022-08-09 | 2024-03-29 | 广州通康创智软件有限公司 | 一种基于多模组的网关链路切换控制方法、装置及系统 |
CN115297509B (zh) * | 2022-10-09 | 2023-01-10 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种边缘计算二次分流方法和系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109495929A (zh) * | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 华为技术有限公司 | 一种业务处理方法、移动边缘计算设备及网络设备 |
CN110198363A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-03 | 深圳市腾讯计算机系统有限公司 | 一种移动边缘计算节点的选择方法、装置及系统 |
CN110933061A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-27 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种通信方法及装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109561141B (zh) * | 2018-11-21 | 2020-05-22 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种cdn节点的选择方法及设备 |
CN110198307B (zh) * | 2019-05-10 | 2021-05-18 | 深圳市腾讯计算机系统有限公司 | 一种移动边缘计算节点的选择方法、装置及系统 |
CN110336885B (zh) * | 2019-07-10 | 2022-04-01 | 深圳市网心科技有限公司 | 边缘节点分配方法、装置、调度服务器及存储介质 |
US11924060B2 (en) * | 2019-09-13 | 2024-03-05 | Intel Corporation | Multi-access edge computing (MEC) service contract formation and workload execution |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010234561.3A patent/CN113472822A/zh active Pending
-
2021
- 2021-03-30 WO PCT/CN2021/084177 patent/WO2021197353A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109495929A (zh) * | 2017-09-12 | 2019-03-19 | 华为技术有限公司 | 一种业务处理方法、移动边缘计算设备及网络设备 |
CN110198363A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-03 | 深圳市腾讯计算机系统有限公司 | 一种移动边缘计算节点的选择方法、装置及系统 |
CN110933061A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-27 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种通信方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
颜鹏博等: "基于MEC和NEF的5G游戏加速系统研究", 《电信工程技术与标准化》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114095314A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 成都中科微信息技术研究院有限公司 | 一种基于5g/tsn技术的工业互联网网关 |
CN114900860A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-12 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 移动终端边缘计算方法、装置、边缘计算服务器及介质 |
CN114900860B (zh) * | 2022-05-05 | 2024-04-02 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 移动终端边缘计算方法、装置、边缘计算服务器及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021197353A1 (zh) | 2021-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113472822A (zh) | 数据分流方法、装置、设备及介质 | |
CN109639467B (zh) | 基于sdn的智能产线多模态数据交互系统及方法 | |
CN108847979B (zh) | 一种基于scada的自适应组态系统及方法 | |
RU2454815C2 (ru) | Система управления с переводом домена беспроводного адреса в домен адреса полевого устройства | |
US9112779B2 (en) | Network system | |
CN111031034A (zh) | 多协议融合边缘计算网关 | |
WO2020181729A1 (zh) | 一种基于分布式并行计算的路径规划方法及其系统 | |
US11201834B2 (en) | Communication control device, communication control method, and communication system | |
CN102821414B (zh) | 基于gui图形交互界面的cwsn通讯数据管理系统和方法 | |
CN106790222B (zh) | 一种modbus/全互联制造网络信息服务适配器及其实现方法 | |
CN110658759A (zh) | 一种可动态部署ai模型的工业智能控制器 | |
CN113612820A (zh) | 基于SuperEdge和EdgeXFoundry的云边端设备平台控制架构和方法 | |
CN113946141B (zh) | 一种生产示范线的网络系统及控制方法 | |
CN113365253A (zh) | 一种网络中节点通信方法、装置、设备、系统及存储介质 | |
CN115086379B (zh) | 一种基于边缘计算及虚拟化技术的数控机床数据采集方法 | |
CN109739192B (zh) | 一种智能物流系统下的控制方法及系统 | |
CN211151991U (zh) | 自组网系统、车辆、区域车际网系统、车联网系统 | |
WO2022056927A1 (zh) | 一种网关、数据收集方法、电子设备、存储介质和程序 | |
CN212586711U (zh) | 一种基于mes的智能焊机系统 | |
CN115065596B (zh) | 一种基于软件定义的工业异构网络集成配置系统和方法 | |
CN115903710A (zh) | 发电机定子铁芯叠装机器人边缘控制系统和控制方法 | |
CN115208920A (zh) | 分布式物联网服务单元 | |
EP3975610A1 (en) | Method and system for data synchronization in multi-access edge computing environments | |
WO2020238764A1 (zh) | 时序管理方法、设备及系统 | |
Ke et al. | Internet-of-Things monitoring system of robot welding based on software defined networking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |