CN114745078A - 一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质，提高了绿通车辆的查验效率，缩短了查验时长。本发明通过自动识别的方式，减少了人工成本。本发明构建了特定结构的业务数据包，能够提高数据传输速度的同时，提高了数据的分析处理速度，减少数据的传输错误，保证了系统的稳定性。

Description

一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质
技术领域
本发明属于数据处理领域，具体涉及一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质。
背景技术
公路绿色通道政策是对运送鲜活农产品符合规定的车辆免收高速通行费。在执行过程中，需要对绿色通道车辆进行查验并上传查验数据，作为免费依据。目前绿通查验数据是通过高速公路出口收费站配备的绿通查验手机，使用公网(移动通信网)把查验数据传输到全国绿通预约管理平台上。但是，由于采用现有技术进行查验，存在查验效率低的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质解决了现有技术中存在的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下。
第一方面，本发明提供一种边缘识别系统，包括车辆数据管理模块、数据编码模块、数据封装模块、解析模块、数据管理模块以及边缘识别模块；所述车辆数据管理模块、数据编码模块以及数据封装模块设置于本地，所述解析模块、数据管理模块以及边缘识别模块设置于云端；
所述车辆数据管理模块用于获取待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至数据编码模块；
所述数据编码模块用于根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，并将所述业务数据包传输至数据封装模块；
所述数据封装模块用于将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并通过网络将所述网络传输数据包传输至解析模块；
所述解析模块用于对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，并将解析数据传输至数据管理模块；
所述数据管理模块用于将解析数据恢复为待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至边缘识别模块；
所述边缘识别模块用于根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，以获取车辆的绿通查验结果，并将所述绿通查验结果传输至车辆数据管理模块，所述绿通查验结果包括车辆为绿通车辆或车辆不为绿通车辆。
进一步地，所述待查验车辆数据包括顺序排列的结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括访问凭证数据、车牌号码数据、车辆型号数据、车辆类型数据、车辆容积数据、额定装载质量数据、运载货物质量数据、出口收费站名称数据、出口收费站编号数据、出口车道编号数据、设备编号数据、设备类型数据、行驶路径信息数据以及检测时间数据，所述非结构化数据包括X光图像数据、侧视图像数据、正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据；
所述正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据的拍摄时间固定，任意两个相邻数据采用分隔符间隔。
进一步地，根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，包括：
将所述待查验车辆数据转换为字符串，得到业务数据；
在所述业务数据的前后端分别添加业务包包头和业务包包尾，得到业务数据包；所述业务数据与业务包包头采用分隔符间隔，所述业务数据与业务包包尾采用分隔符间隔。
进一步地，所业务包包头包括本次传输ID、业务数据类型、业务数据条数、保留位以及访问凭证；所述业务包包尾包括结尾标志以及CRC校验数据；
所述业务包包头中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔，所述业务包包尾中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔。
进一步地，将所述业务数据包封装为网络传输数据包，包括：
在所述业务数据包前端添加传输包包头，在所述业务数据包后端添加传输包包尾，得到网络传输数据包。
进一步地，所述对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，包括：
解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，并将所述业务数据作为解析数据。
第二方面，本申请提供一种边缘识别方法，包括：
采集本地存储的待查验车辆数据，并根据所述待查验车辆数据构建业务数据；
对所述业务数据编码，获取业务数据包；
将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并将所述网络传输数据包传输至云端；
针对位于所述云端的网络传输数据包，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据；
根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，得到边缘识别结果，并将所述边缘识别结果传输回本地，完成边缘识别。
进一步地，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据，包括：
解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，若所述业务数据解析不成功，则请求重新传送网络传输数据包；
将业务数据恢复为待查验车辆数据，若所述待查验车辆数据恢复失败，则向车辆数据管理模块返回错误代码。
第三方面，本申请提供一种边缘识别设备，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器之间通过总线相互连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如第二方面所述的边缘识别方法。
第四方面，本申请提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第二方面所述的边缘识别方法。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供了一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质，提高了绿通车辆的查验效率，缩短了查验时长。
(2)本发明通过自动识别的方式，减少了人工成本。
(3)本发明构建了特定结构的业务数据包，能够提高数据传输速度的同时，提高了数据的分析处理速度，减少数据的传输错误，保证了系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种边缘识别系统的应用场景图。
图2为本发明实施例提供的一种边缘识别系统的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种边缘识别方法的流程图。
图4为本发明实施例提供的一种边缘识别设备的结构示意图。
其中，11-车辆数据管理模块、12-数据编码模块、13-数据封装模块、14-解析模块、15-数据管理模块、16-边缘识别模块、31-存储器、32-处理器、33-总线。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
首先，对本发明的应用场景进行介绍。如图1所示，A接口为车道管理功能实体与上一级绿通业务管理实体间设备状态及区域安全监控接口，E接口为上一级管理平台管理实体与车道管理功能实体间预警数据下发，G接口为车道管理功能实体与上一级绿通业务管理实体间绿通查验综合数据接口，C接口为车道管理功能实体与边缘计算节点间计算数据接口，U接口为上一级绿通业务管理实体与边缘计算节点间远程升级数据接口。本发明主要针对C接口，C接口的信息传递具有强实时性要求，若采用常规的计算机数据通信方式会导致边缘计算节点在处理多个车道管理实体的业务请求时出现延迟或超出规定业务处理时间。因此，本发明构造了特殊的接口数据结构，使接口的数据处理适用于可编程固件或大规模集成电路的数据处理方式。
功能实体可以是一个软件，也可以是集成电路，也可以固件程序。车道控制功能实体，主要是指在高速公路收费口布置的绿通查验各类硬件设备，通过车道控制实体，能够采集到绿通车辆的运载货物情况信息。
车道管理功能实体，主要是指包含车道软件在内的功能实体。用以响应接收车道控制实体采集的信息，提供车道收费人员进行日常操作，与边缘计算节点通讯完成判定计算，与上一级管理实体进行数据交互。
上一级管理功能实体，主要指包含业主级/省级绿通管理系统在内的功能实体，主要就是与高速公路收费口的车道管理功能实体交互以及与边缘计算节点交互。边缘计算节点用于进行边缘计算。
实施例1
如图2所示，本发明提供一种边缘识别系统，包括车辆数据管理模块11、数据编码模块12、数据封装模块13、解析模块14、数据管理模块15以及边缘识别模块16；所述车辆数据管理模块11、数据编码模块12以及数据封装模块13设置于本地，所述解析模块14、数据管理模块15以及边缘识别模块16设置于云端。
所述车辆数据管理模块11用于获取待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至数据编码模块12。
可选的，待查验车辆数据可以是收费站的设备采集并存储于数据库中的数据，以便使用待查验车辆数据进行车辆识别。
所述数据编码模块12用于根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，并将所述业务数据包传输至数据封装模块13。
所述数据封装模块13用于将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并通过网络将所述网络传输数据包传输至解析模块14。
所述解析模块14用于对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，并将解析数据传输至数据管理模块15。
所述数据管理模块15用于将解析数据恢复为待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至边缘识别模块16。
所述边缘识别模块16用于根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，以获取车辆的绿通查验结果，并将所述绿通查验结果传输至车辆数据管理模块11，所述绿通查验结果包括车辆为绿通车辆或车辆不为绿通车辆。
可选的，绿通查验结果还可以包括容积装载率、质量装载率、是否混装、混装比率、货物品类、装载密度、X光图像(对原X光图进行了一系列的标定)、侧面相机图像以及置信区间。
在本实施例中，所述待查验车辆数据包括顺序排列的结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括访问凭证数据、车牌号码数据、车辆型号数据、车辆类型数据、车辆容积数据、额定装载质量数据、运载货物质量数据、出口收费站名称数据、出口收费站编号数据、出口车道编号数据、设备编号数据、设备类型数据、行驶路径信息数据以及检测时间数据，所述非结构化数据包括X光图像数据、侧视图像数据、正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据。
在实际应用中，可以使用对应装置获取待查验车辆数据，并将待查验车辆数据存储于数据库中。值得说明的是，本申请主要对存储于数据库中的待查验车辆数据进行使用。
所述正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据的拍摄时间固定，任意两个相邻数据采用分隔符间隔。
以固定的顺序对待查验车辆数据进行编码，并且不同数据之间采用分隔符分割，以便对后续数据包的解析。值得说明的是，待查验车辆数据的顺序不可变动，以减少接口数据长度。
访问凭证数据可以使云端的访问凭证，以便待查验车辆数据最终可以传输至边缘识别模块16进行边缘识别。设备编号数据表示收费站的查验设备的编号，设备类型数据表示收费站的查验设备的类型，行驶路径信息数据表示车辆在高速路上的行驶路径。
值得说明的是，待查验车辆数据均由收费站的设备自动采集，例如，X光图像数据可以通过设置于收费站的X射线检查系统采集。
在本实施例中，根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，包括：
将所述待查验车辆数据转换为字符串，得到业务数据；
在所述业务数据的前后端分别添加业务包包头和业务包包尾，得到业务数据包；所述业务数据与业务包包头采用分隔符间隔，所述业务数据与业务包包尾采用分隔符间隔。
例如，业务数据包可以为{业务包包头，业务数据，业务包包尾}。业务数据包括同一车辆的多个数据，并且多个数据之间通过分隔符隔开。
在本实施例中，所业务包包头包括本次传输ID(Identity document，身份证标识号)、业务数据类型、业务数据条数、保留位以及访问凭证；所述业务包包尾包括结尾标志以及CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)校验数据。
所述业务包包头中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔，所述业务包包尾中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔。
在本实施例中，将所述业务数据包封装为网络传输数据包，包括：在所述业务数据包前端添加传输包包头，在所述业务数据包后端添加传输包包尾，得到网络传输数据包。例如，可以将业务数据包封装为IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)包，从而实现业务数据包的网络传输。
在本实施例中，所述对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，包括：解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，并将所述业务数据作为解析数据。
在本实施例中，根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，以获取车辆的绿通查验结果，可以包括：根据所述待查验车辆数据，并采用深度学习方法，对车辆进行边缘识别，得到车辆的绿通查验结果。
可以根据待查验车辆数据获取绿通查验结果，然后根据绿通查验结果生成反馈数据，并将反馈数据反馈至车辆数据管理模块11，以使工作人员可以在本地用户端查看绿通查验结果。
反馈数据可以包括数据识别码、返回消息、状态码、返回数据集、容积装载率、质量装载率、是否混装、混装比率、货物品类、X光图像(装载标定图)、侧面相机图像(装载标定图)、智能判断结果、置信区间以及装载密度。
每次对数据进行识别后，都会生成唯一数据识别码，以对数据进行标识。返回消息保证消息是否识别成功，如解析失败，则返回消息为解析失败，并且后续数据为空。每个状态码均对应一个固定的信息，例如，解析失败可以对应状态码001。智能判断结果表示车辆为绿通车辆和车辆不为绿通车辆。返回数据集可以为所有数据的集合。
将解析数据恢复为待查验车辆数据，可以包括：将字符串形式的解析数据恢复为待查验车辆数据(例如，图像数据或者视频数据)。
可以根据待查验车辆数据获取反馈数据，例如，根据车辆的X光图像数据以及侧视图像数据，获取车辆运载货物品类。根据车辆的X光图像数据和车辆容积数据，获取货物容积装载率。此处仅为举例，可以根据待查验车辆数据，采用现有的算法以及方法，获取反馈数据，以实现车辆查验。
本发明构建的数据结构以及数据传输方式，实现了实时响应，以满足边缘计算的需求。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种边缘识别方法，包括：
S21、采集本地存储的待查验车辆数据，并根据所述待查验车辆数据构建业务数据；
S22、对所述业务数据编码，获取业务数据包；
S23、将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并将所述网络传输数据包传输至云端；
S24、针对位于所述云端的网络传输数据包，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据；
S25、根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，得到边缘识别结果，并将所述边缘识别结果传输回本地，完成边缘识别。
在本实施例中，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据，包括：
解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，若所述业务数据解析不成功，则请求重新传送网络传输数据包；
将业务数据恢复为待查验车辆数据，若所述待查验车辆数据恢复失败，则向车辆数据管理模块11返回错误代码。
本实施所述的一种边缘识别方法可以理解为实施例1所述系统的使用方法，其实现原理和有益效果与实施例1类似，此处不再赘述。
实施例3
如图4所示，本实施例提供了一种任务绩效设备，包括存储器31和处理器32，所述存储器31与处理器32之间通过总线33相互连接；
所述存储器31存储计算机执行指令；
所述处理器32执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如实施例2所述的边缘识别方法。
本实施例所述的任务绩效设备可以执行上述方法实施例2所述的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。
实施例4
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时用于实现如实施例2所述的边缘识别方法。
具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First Input First Output，FIFO)和/或先进后出存储器(First In Last Out，FILO)等等；具体地，处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现，同时，处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
在一些实施例中，处理器可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制，例如，所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器、精简指令集计算机(reduced instruction setcomputer，RISC)微处理器、X86等架构处理器或集成嵌入式神经网络处理器(neural-network processing units，NPU)的处理器；所述收发器可以但不限于为无线保真(WIFI)无线收发器、蓝牙无线收发器、通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，GPRS)无线收发器、紫蜂协议(基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee)无线收发器、3G收发器、4G收发器和/或5G收发器等。此外，所述装置还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
实施例5
本申请实施例还可以提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例2所述的边缘识别方法。
本发明提供了一种边缘识别系统、方法、设备及存储介质，提高了绿通车辆的查验效率，缩短了查验时长。本发明通过自动识别的方式，减少了人工成本。本发明构建了特定结构的业务数据包，能够提高数据传输速度的同时，提高了数据的分析处理速度，减少数据的传输错误，保证了系统的稳定性。
值得说明的是，任何利用本发明构思求取差集的方法，都应该在本申请的保护范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种边缘识别系统，其特征在于，包括车辆数据管理模块、数据编码模块、数据封装模块、解析模块、数据管理模块以及边缘识别模块；所述车辆数据管理模块、数据编码模块以及数据封装模块设置于本地，所述解析模块、数据管理模块以及边缘识别模块设置于云端；
所述车辆数据管理模块用于获取待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至数据编码模块；
所述数据编码模块用于根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，并将所述业务数据包传输至数据封装模块；
所述数据封装模块用于将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并通过网络将所述网络传输数据包传输至解析模块；
所述解析模块用于对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，并将解析数据传输至数据管理模块；
所述数据管理模块用于将解析数据恢复为待查验车辆数据，并将所述待查验车辆数据传输至边缘识别模块；
所述边缘识别模块用于根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，以获取车辆的绿通查验结果，并将所述绿通查验结果传输至车辆数据管理模块，所述绿通查验结果包括车辆为绿通车辆或车辆不为绿通车辆。
2.根据权利要求1所述的边缘识别系统，其特征在于，所述待查验车辆数据包括顺序排列的结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括访问凭证数据、车牌号码数据、车辆型号数据、车辆类型数据、车辆容积数据、额定装载质量数据、运载货物质量数据、出口收费站名称数据、出口收费站编号数据、出口车道编号数据、设备编号数据、设备类型数据、行驶路径信息数据以及检测时间数据，所述非结构化数据包括X光图像数据、侧视图像数据、正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据；
所述正视视频数据、俯视视频数据以及背视视频数据的拍摄时间固定，任意两个相邻数据采用分隔符间隔。
3.根据权利要求1所述的边缘识别系统，其特征在于，根据所述待查验车辆数据，进行数据编码，以获取业务数据包，包括：
将所述待查验车辆数据转换为字符串，得到业务数据；
在所述业务数据的前后端分别添加业务包包头和业务包包尾，得到业务数据包；所述业务数据与业务包包头采用分隔符间隔，所述业务数据与业务包包尾采用分隔符间隔。
4.根据权利要求3所述的边缘识别系统，其特征在于，所业务包包头包括本次传输ID、业务数据类型、业务数据条数、保留位以及访问凭证；所述业务包包尾包括结尾标志以及CRC校验数据；
所述业务包包头中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔，所述业务包包尾中任意两个相邻数据之间采用分隔符间隔。
5.根据权利要求4所述的边缘识别系统，其特征在于，将所述业务数据包封装为网络传输数据包，包括：
在所述业务数据包前端添加传输包包头，在所述业务数据包后端添加传输包包尾，得到网络传输数据包。
6.根据权利要求5所述的边缘识别系统，其特征在于，所述对网络传输数据包进行解析，得到解析数据，包括：
解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，并将所述业务数据作为解析数据。
7.一种基于权利要求1-6任一所述边缘识别系统的边缘识别方法，其特征在于，包括：
采集本地存储的待查验车辆数据，并根据所述待查验车辆数据构建业务数据；
对所述业务数据编码，获取业务数据包；
将所述业务数据包封装为网络传输数据包，并将所述网络传输数据包传输至云端；
针对位于所述云端的网络传输数据包，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据；
根据所述待查验车辆数据，进行边缘识别，得到边缘识别结果，并将所述边缘识别结果传输回本地，完成边缘识别。
8.根据权利要求7所述的边缘识别方法，其特征在于，对所述网络传输数据包进行数据恢复，获取待查验车辆数据，包括：
解析网络传输数据的业务包包头和业务包包尾，获取业务包包头与业务包包尾之间的业务数据，若所述业务数据解析不成功，则请求重新传送网络传输数据包；
将业务数据恢复为待查验车辆数据，若所述待查验车辆数据恢复失败，则向车辆数据管理模块返回错误代码。
9.一种边缘识别设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器之间通过总线相互连接；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如权利要求7至8任意一项所述的边缘识别方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求7至8任意一项所述的边缘识别方法。
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