CN113918411B - 基于边缘计算的终端设备管控方法和系统 - Google Patents

基于边缘计算的终端设备管控方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了基于边缘计算的终端设备管控方法和系统，其通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。

Description

基于边缘计算的终端设备管控方法和系统
技术领域
本发明涉及边缘计算管理的技术领域，特别涉及基于边缘计算的终端设备管控方法和系统。
背景技术
物联网通常同时连接多个终端设备，每个终端设备能够与物联网进行数据交互以及进行相应的数据分析处理操作。而物联网连接的终端设备数量众多，若某一个终端设备存在数据处理卡顿或者运行陷入死循环状态，这会导致物联网的整体运行出现数据传输和/或数据处理延迟的问题。为了保证物联网整体进行正常的数据传输和数据处理，需要对物联网连接的所有终端设备进行边缘计算分析监控，从而及时和准确地筛选出处于异常状态的终端设备，以此最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于边缘计算的终端设备管控方法和系统，其通过采集与分析物联网中每个终端设备上传的数据包，以此确定数据包中是否包含终端设备自身的运行状态自检信息，继而控制每个终端设备的工作开关状态；接着分析每个终端设备的运行状态自检信息，以此确定每个终端设备的工作状态正常与否，并对工作状态不正常的终端设备进行重启；最后，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，确定对应的终端设备是否为异常终端设备，并将异常终端设备直接断电关闭；可见，该基于边缘计算的终端设备管控方法和系统通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
本发明提供基于边缘计算的终端设备管控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
步骤S2，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
步骤S3，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；
进一步，在所述步骤S1中，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
步骤S101，对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
步骤S102，对所述数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断所述二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure BDA0003269319970000031
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure BDA0003269319970000032
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure BDA0003269319970000033
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure BDA0003269319970000034
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
步骤S103，当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态；
进一步，在所述步骤S2中，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：
步骤S201，将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure BDA0003269319970000041
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure BDA0003269319970000042
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
步骤S202，当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启；
进一步，在所述步骤S3中，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
步骤S301，对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
步骤S302，根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure BDA0003269319970000043
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
本发明还提供基于边缘计算的终端设备管控系统，其特征在于，其包括终端设备数据包采集与分析模块、第一终端设备调整设定模块、第二终端设备调整设定模块和终端设备状态控制模块；其中，
所述终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；
所述第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
所述第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
所述终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；
进一步，所述终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息具体包括：
对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
对所述数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断所述二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure BDA0003269319970000061
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure BDA0003269319970000062
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure BDA0003269319970000063
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure BDA0003269319970000064
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
以及，
所述第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态；
进一步，所述第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：
将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure BDA0003269319970000071
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure BDA0003269319970000072
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启；
进一步，所述终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure BDA0003269319970000081
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
相比于现有技术，该基于边缘计算的终端设备管控方法和系统基于边缘计算的终端设备管控方法和系统，其通过采集与分析物联网中每个终端设备上传的数据包，以此确定数据包中是否包含终端设备自身的运行状态自检信息，继而控制每个终端设备的工作开关状态；接着分析每个终端设备的运行状态自检信息，以此确定每个终端设备的工作状态正常与否，并对工作状态不正常的终端设备进行重启；最后，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，确定对应的终端设备是否为异常终端设备，并将异常终端设备直接断电关闭；可见，该基于边缘计算的终端设备管控方法和系统通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的基于边缘计算的终端设备管控方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于边缘计算的终端设备管控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于边缘计算的终端设备管控方法的流程示意图。该基于边缘计算的终端设备管控方法包括如下步骤：
步骤S1，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断该数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
步骤S2，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
步骤S3，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态。
上述技术方案的有益效果为：该基于边缘计算的终端设备管控方法通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
优选地，在该步骤S1中，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断该数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
步骤S101，对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
步骤S102，对该数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断该二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure BDA0003269319970000101
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure BDA0003269319970000111
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure BDA0003269319970000112
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure BDA0003269319970000113
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
步骤S103，当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态。
上述技术方案的有益效果为：在实际应用中，物联网可同时连接有若干终端设备和边缘计算服务器，该终端设备可为但不限于是便携式笔记本电脑或者智能手机等终端设备，该边缘计算服务器可为但不限于是能够执行边缘计算操作的云端服务器。每个终端设备均能够独立与物联网进行数据交互，同时该物联网能够对所有终端设备进行分布式监控。当某一终端设备向物联网发送数据数，能够及时地截取终端设备向物联网上传的数据包，并将截取得到的数据包传送到边缘计算服务器，该边缘计算服务器能够对该数据包进行分析，以此确定该数据包是否包含运行状态自检信息。利用上述公式(1)，对每个数据包进行分析，从而准确地确定终端设备在向物联网上传数据包的同时是否进行自检操作，这样能够对终端设备进行初步筛选，以此将不包含设备运行状态自检数据码的终端设备进行关闭和避免对应的终端设备影响物联网整体的运行质量。
优选地，在该步骤S2中，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：
步骤S201，将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure BDA0003269319970000121
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure BDA0003269319970000122
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
步骤S202，当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启。
上述技术方案的有益效果为：当确定终端设备上传的数据包包含设备运行状态自检数据码，即表明该终端设备当前进行自检操作。此时，利用上述公式(2)，能够对终端设备对应的设备运行状态自检数据码进行分析处理，以此判断终端设备当前工作是否正常，进而对工作不正常的终端设备进行及时准确的控制，并对工作不正常的终端设备进行重启，继而借助重启操作来使终端设备尝试恢复至正常工作状态。
优选地，在该步骤S3中，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
步骤S301，对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
步骤S302，根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure BDA0003269319970000131
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
上述技术方案的有益效果为：若终端设备通过相应次数的重启操作后，能够恢复至正常工作状态，则该终端设备可被认为是正常终端设备，否则该终端设备则存在被认为是异常终端设备的可能性。通过上述公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，能够准确地判断终端设备是否属于异常终端设备，进而确定是否对终端设备进行断电关闭，其通过多次判断避免因偶然特殊情况导致终端设备工作暂时不正常的情况，保证终端设备工作的可靠性以及安全性。
参阅图2，为本发明实施例提供的基于边缘计算的终端设备管控系统的结构示意图。该基于边缘计算的终端设备管控系统包括终端设备数据包采集与分析模块、第一终端设备调整设定模块、第二终端设备调整设定模块和终端设备状态控制模块；其中，
该终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断该数据包是否包含运行状态自检信息；
该第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
该第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
该终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态。
上述技术方案的有益效果为：该基于边缘计算的终端设备管控系统通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
优选地，该终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断该数据包是否包含运行状态自检信息具体包括：
对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将该数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
对该数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断该二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure BDA0003269319970000151
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure BDA0003269319970000152
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure BDA0003269319970000153
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure BDA0003269319970000154
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
以及，
该第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态。
上述技术方案的有益效果为：在实际应用中，物联网可同时连接有若干终端设备和边缘计算服务器，该终端设备可为但不限于是便携式笔记本电脑或者智能手机等终端设备，该边缘计算服务器可为但不限于是能够执行边缘计算操作的云端服务器。每个终端设备均能够独立与物联网进行数据交互，同时该物联网能够对所有终端设备进行分布式监控。当某一终端设备向物联网发送数据数，能够及时地截取终端设备向物联网上传的数据包，并将截取得到的数据包传送到边缘计算服务器，该边缘计算服务器能够对该数据包进行分析，以此确定该数据包是否包含运行状态自检信息。利用上述公式(1)，对每个数据包进行分析，从而准确地确定终端设备在向物联网上传数据包的同时是否进行自检操作，这样能够对终端设备进行初步筛选，以此将不包含设备运行状态自检数据码的终端设备进行关闭和避免对应的终端设备影响物联网整体的运行质量。
优选地，该第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：
将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure BDA0003269319970000161
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure BDA0003269319970000162
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启。
上述技术方案的有益效果为：当确定终端设备上传的数据包包含设备运行状态自检数据码，即表明该终端设备当前进行自检操作。此时，利用上述公式(2)，能够对终端设备对应的设备运行状态自检数据码进行分析处理，以此判断终端设备当前工作是否正常，进而对工作不正常的终端设备进行及时准确的控制，并对工作不正常的终端设备进行重启，继而借助重启操作来使终端设备尝试恢复至正常工作状态。
优选地，该终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure BDA0003269319970000171
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
上述技术方案的有益效果为：若终端设备通过相应次数的重启操作后，能够恢复至正常工作状态，则该终端设备可被认为是正常终端设备，否则该终端设备则存在被认为是异常终端设备的可能性。通过上述公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，能够准确地判断终端设备是否属于异常终端设备，进而确定是否对终端设备进行断电关闭，其通过多次判断避免因偶然特殊情况导致终端设备工作暂时不正常的情况，保证终端设备工作的可靠性以及安全性。
从上述实施例的内容可知，该基于边缘计算的终端设备管控方法和系统基于边缘计算的终端设备管控方法和系统，其通过采集与分析物联网中每个终端设备上传的数据包，以此确定数据包中是否包含终端设备自身的运行状态自检信息，继而控制每个终端设备的工作开关状态；接着分析每个终端设备的运行状态自检信息，以此确定每个终端设备的工作状态正常与否，并对工作状态不正常的终端设备进行重启；最后，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，确定对应的终端设备是否为异常终端设备，并将异常终端设备直接断电关闭；可见，该基于边缘计算的终端设备管控方法和系统通过在物联网中对每个终端设备上传的数据包进行抓取和分析，从中确定数据包中关于终端设备自身的运行状态自检信息存在与否和运行状态自检信息包含的信息内容，这样能够将物联网处于工作异常的终端设备筛选处理，并适应性地进行关闭或者重启操作，以进一步识别出物联网中的异常终端设备并直接对其进行断电关闭，这样能够基于边缘计算分析的模式及时和准确地对物联网中所有终端设备进行分布式的监控，以及最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.基于边缘计算的终端设备管控方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
步骤S2，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
步骤S3，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；
其中，在所述步骤S1中，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
步骤S101，对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
步骤S102，对所述数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断所述二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure FDA0003685889820000011
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure FDA0003685889820000021
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure FDA0003685889820000022
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure FDA0003685889820000023
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
步骤S103，当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态；
其中，在所述步骤S2中，分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：步骤S201，将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure FDA0003685889820000024
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure FDA0003685889820000031
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
步骤S202，当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启。
2.如权利要求1所述的基于边缘计算的终端设备管控方法，其特征在于：在所述步骤S3中，根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
步骤S301，对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
步骤S302，根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure FDA0003685889820000032
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
3.基于边缘计算的终端设备管控系统，其特征在于，其包括终端设备数据包采集与分析模块、第一终端设备调整设定模块、第二终端设备调整设定模块和终端设备状态控制模块；其中，
所述终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息；
所述第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态；
所述第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启；
所述终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；
并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；
其中，所述终端设备数据包采集与分析模块用于，采集物联网中所有终端设备各自向物联网上传的数据包，并将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器进行分析处理，以此判断所述数据包是否包含运行状态自检信息具体包括：
对物联网中所有终端设备进行分布式监控，以此确定每个终端设备各自的数据发送状态；当确定终端设备向物联网发送数据时，截取终端设备向物联网上传的数据包，再将所述数据包传送至物联网对应的边缘计算服务器；
对所述数据包进行二进制数据转换处理，从而得到二进制形式的上传数据；并根据下面公式(1)，判断所述二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码，
Figure FDA0003685889820000051
在上述公式(1)中，Ea表示判断第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据是否包含设备运行状态自检数据码的评定值；(Da)2表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据；(MF)2表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头；
Figure FDA0003685889820000052
表示将第a个终端设备的二进制形式的上传数据中的第i个二进制数值码到第
Figure FDA0003685889820000053
个二进制数值码转换为十进制形式的数值；[(MF)2]10表示将二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头转换为十进制形式的设备运行状态自检数据码；
Figure FDA0003685889820000054
表示二进制形式的设备运行状态自检数据码的数据帧头包含的二进制数值码的个数；na表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含的二进制数值码的个数；
若Ea≠0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码；
若Ea＝0，则表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码；
以及，
所述第一终端设备调整设定模块用于根据关于运行状态自检信息的判断结果，控制每个终端设备的工作开关状态具体包括：
当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据不包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备切换至关闭状态；当确定第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码，则控制第a个终端设备保持当前的开启状态；
其中，所述第二终端设备调整设定模块用于分析当前处于开启状态的每个终端设备包含的运行状态自检信息，以此判断当前处于开启状态的每个终端设备的工作状态正常与否；并对工作状态不正常的终端设备进行重启具体包括：
将当前处于开启状态的第a个终端设备对应的设备运行状态自检数据码记为Qa，并根据下面公式(2)，判断当前处于开启状态的第a个终端设备的工作状态正常与否，
Figure FDA0003685889820000061
在上述公式(2)中，λa表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码除去数据帧头和数据帧尾后对应的有效数据；
Figure FDA0003685889820000062
表示第a个终端设备对应的二进制形式的上传数据包含设备运行状态自检数据码的数据帧尾包含的二进制数值码的个数；(Qa)2表示当前处于开启状态的第a个终端设备对应二进制形式的设备运行状态自检数据码；＜＜表示向右移位运算符号；T()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；
若λa＝1，则表示第a个终端设备的工作状态正常；
若λa≠1，则表示第a个终端设备的工作状态不正常；
当第a个终端设备的工作状态不正常时，则对第a个终端设备进行重启。
4.如权利要求3所述的基于边缘计算的终端设备管控系统，其特征在于：
所述终端设备状态控制模块用于根据对工作状态不正常的终端设备的重启操作次数，判断工作状态不正常的终端设备是否属于异常终端设备；并指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态具体包括：
对处于工作状态不正常的第a个终端设备进行至少一次重启，直到第a个终端设备的工作状态恢复正常为止，同时记录第a个终端设备的工作状态恢复正常对应的重启操作次数；
根据下面公式(3)，结合对处于工作状态不正常的第a个终端设备的重启操作次数及其对应二进制形式的设备运行状态自检数据码，判断第a个终端设备是否属于异常终端设备，
Figure FDA0003685889820000071
在上述公式(3)中，Ga表示判断第a个终端设备是否属于异常终端设备的评定值；Ca表示第a个终端设备的重启操作次数；若Ga＜0，则对第a个终端设备进行重启操作，并对重启操作次数加1，同时继续迭代如公式(3)进行计算直到Ga≥0为止；若Ga＝0，则表示第a个终端设备重启五次后都无法恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备属于异常终端设备，并且指示相应异常终端设备切换至断电关闭状态；若Ga＝1，则第a个终端设备经过重启后恢复工作状态正常，此时确定第a个终端设备不属于异常终端设备。
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