CN113726556A - 边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备 - Google Patents

边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备，本发明每个存活的边缘物联代理节点获取其他存活边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息，当连接中断时，根据获取的动态信息和网络状态信息选择最优的转发节点，进行数据和故障节点信息转发，保证了数据的正常传输，并且便于物联管理平台进行故障检测，实现了电力物联网边边协同远程运维。

Description

边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备
技术领域
本发明涉及一种边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备，属于信息技术领域。
背景技术
在建设电力物联网时，基于边缘物联代理和边缘计算框架构建智慧物联体系成为关键技术，当前的边缘计算框架基于云边协同（物联管理平台与边缘物联代理节点之间的协同）的能力，实现物联管理平台对边缘物联代理节点的远程管理、监视。
但是电力物联网中，缺乏边边协同（边缘物联代理节点之间的协同）远程运维能力，具体如下：边缘物联代理节点（边缘设备）通常在台区部署多个，每个节点向下接入多个终端设备，但节点之间没有形成备份，当某个节点出现故障时，其附近的节点即使可正常与物联管理平台通信，也无法协助故障节点实现数据正常转发；更为严重的是，当物联管理平台发现某个节点离线时，缺乏相应手段对该节点进行故障原因检查，必须维修人员到场进行故障定位，造成维护压力增大。
发明内容
本发明提供了一种边缘物联代理节点运维方法、系统、存储介质及计算设备，解决了电力物联网缺乏边边协同远程运维能力的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
边缘物联代理节点运维方法，包括：
探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；
若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发；
接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
探测区域内存活的其他边缘物联代理节点，具体过程为：
向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
所述动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽。
根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点，具体过程为：
获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；
从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~ SN1，其中，N1小于N；
从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~SN2，其中，N2小于N1；
从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
边缘物联代理节点运维系统，包括：
探测模块：探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
存储模块：获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；
转发节点选择模块：若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
发送模块：将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发；
运维模块：接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
探测模块包括：
报文发送模块：向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
反馈接收模块：响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
所述动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽。
转发节点选择模块包括：
第一选择模块：获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；
第二选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~ SN1，其中，N1小于N；
第三选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~ SN2，其中，N2小于N1；
第四选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行边缘物联代理节点运维方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行边缘物联代理节点运维方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明每个存活的边缘物联代理节点获取其他存活边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息，当连接中断时，根据获取的动态信息和网络状态信息选择最优的转发节点，进行数据和故障节点信息转发，保证了数据的正常传输，并且便于物联管理平台进行故障检测，实现了电力物联网边边协同远程运维。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为一区域的电力物联网结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，边缘物联代理节点运维方法，包括以下步骤：
1）探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
2）获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；
3）若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
4）将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发；
5）接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
上述方法运用在每个边缘物联代理节点内，每个存活的边缘物联代理节点获取其他存活边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息，当连接中断时，根据获取的动态信息和网络状态信息选择最优的转发节点，进行数据和故障节点信息转发，保证了数据的正常传输，并且便于物联管理平台进行故障检测，实现了电力物联网边边协同远程运维。
图2为一个区域的电力物联网，包括物联管理平台以及和物联管理平台通信连接的边缘物联代理节点，所有边缘物联代理节点构成一本地区域网络，边缘物联代理节点部署在感知层，接入大量电力采集终端，电力采集终端的接入方式依据边缘物联代理节点的对外接口而定，包括但不限于wifi、Lora、电力线载波、RJ45等。
每个边缘物联代理节点接入网络时，先进行注册，即边缘物联代理节点与物联管理平台连接，获得物联管理平台颁发的全局唯一标识，此时该节点为存活节点。
边缘物联代理节点注册完成后，就会定时探测区域内存活的其他边缘物联代理节点，具体为：
12）定时向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
13）响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
每台边缘物联代理节点在启动时打开相同的网络通信端口，边缘物联代理节点通过该端口向区域网内的地址发送探测报文，当有报文返回时，则认为该地址对应的边缘物联代理节点存活。
一旦发现存活的边缘物联代理节点，自身（即发送探测报文的边缘物联代理节点）与该边缘物联代理节点进行信息交互，即将自身的信息发送给对方存储，并接收并存储对方发送的信息，信息具体包括全局唯一标识、动态信息和网络状态信息，动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽；接收到的这些信息会存储在本地设备列表中。
每个存活边缘物联代理节点都会定时广播动态信息和网络状态信息，并且接收其他存活边缘物联代理节点广播的动态信息和网络状态信息，对本地设备列表中的信息进行更新。
当某个原先存活的边缘物联代理节点与物联管理平台连接中断，如：因工作负载中断、对外网络故障中断，为不影响业务数据正常采集和传输，该连接中断的边缘物联代理节点会根据存储的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点，具体过程如下：
31）获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；N一般为5；
32）从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~SN1，其中，N1小于N，一般为3；
33）从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~SN2，其中，N2小于N1，一般为2；
34）从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
选出转发节点后，正常的业务数据通过该转发节点转发给物联管理平台。
当然在转发数据之前，先要转发连接中断节点的动态信息和网络状态信息（这些信息构成了告警信息），并与物联管理平台对故障预判并第一时间采取相应运维措施。
物联管理平台接收到转发的告警信息后，若从平台可以ping通该连接中断节点，则可以通过远程SSH服务连接该节点，查看实时网络信号强度，判断是否需要重启网络模块，或根据当前任务负载判断是否需要重启应用等控制；若从平台ping不通该连接中断节点，先下发探活指令至转发节点，转发节点判断目的节点是否存活，若目的节点已经离线，则返回离线信息至云平台，若目的节点存活，则转发控制指令至连接中断节点，进行远程运维，如故障状态诊断、重启应用、重启设备、重启网络模块等。
上述方法相应的软件系统，即边缘物联代理节点运维系统，包括：
探测模块：探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
探测模块包括：
报文发送模块：向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
反馈接收模块：响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
存储模块：获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；其中，动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽。
转发节点选择模块：若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据存储的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
转发节点选择模块包括：
第一选择模块：获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；
第二选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~ SN1，其中，N1小于N；
第三选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~ SN2，其中，N2小于N1；
第四选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
发送模块：将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发.
运维模块：接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行边缘物联代理节点运维方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行边缘物联代理节点运维方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.边缘物联代理节点运维方法，其特征在于，包括：
探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；
若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发；
接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
2.根据权利要求1所述的边缘物联代理节点运维方法，其特征在于，探测区域内存活的其他边缘物联代理节点，具体过程为：
向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
3.根据权利要求1所述的边缘物联代理节点运维方法，其特征在于，所述动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽。
4.根据权利要求3所述的边缘物联代理节点运维方法，其特征在于，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点，具体过程为：
获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；
从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~ SN1，其中，N1小于N；
从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~ SN2，其中，N2小于N1；
从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
5.边缘物联代理节点运维系统，其特征在于，包括：
探测模块：探测区域内存活的其他边缘物联代理节点；
存储模块：获取其他边缘物联代理节点的动态信息和网络状态信息；
转发节点选择模块：若检测到自身与物联管理平台连接中断，根据获取的动态信息和网络状态信息，从其他边缘物联代理节点中选出最优的转发节点；
发送模块：将自身的动态信息、网络状态信息以及需要发送的数据传输给转发节点转发；
运维模块：接收转发节点转发的控制指令，进行远程运维；其中，控制指令为物联管理平台根据转发节点转发的动态信息和网络状态信息发出的运维指令。
6.根据权利要求5所述的边缘物联代理节点运维系统，其特征在于，探测模块包括：
报文发送模块：向区域内的其他边缘物联代理节点发送探测报文；
反馈接收模块：响应于接收到探测报文的反馈，则发送反馈的边缘物联代理节点为存活的边缘物联代理节点。
7.根据权利要求5所述的边缘物联代理节点运维系统，其特征在于，所述动态信息包括当前任务负载，网络状态信息包括网络信号强度、网络流量和网络带宽。
8.根据权利要求7所述的边缘物联代理节点运维系统，其特征在于，转发节点选择模块包括：
第一选择模块：获取当前任务负载前N小的边缘物联代理节点S1~ SN；
第二选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN中，获取网络流量前N1少的边缘物联代理节点S1~ SN1，其中，N1小于N；
第三选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN1中，获取网络带宽前N2宽的边缘物联代理节点S1~ SN2，其中，N2小于N1；
第四选择模块：从边缘物联代理节点S1~ SN2中，获取网络信号强度最强的边缘物联代理节点，并将该边缘物联代理节点作为转发节点。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法的指令。
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