CN114860437A - 数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质，涉及工业物联网技术领域，可以应用于边缘计算主机，该边缘计算主机包括通信连接的CPU与数据采集辅助模块，上述方法包括：数据采集辅助模块接收CPU发送的第一数据包，第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列；根据该设备配置信息，建立目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用该虚拟边缘设备依次按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取目标终端设备采集到的第一数据并发送至CPU。本申请实施例中，CPU无需实时的发送数据查询请求给数据采集辅助模块，从而能够有效降低CPU的开销，提高了多路数据采集的效率和实时性。

Description

数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质

技术领域

本申请实施例涉及工业物联网技术领域，尤其涉及一种数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质。

背景技术

在工业物联网场景中，边缘计算主机需要采集多个传感器或智能设备(以下简称“终端设备”)的数据，当边缘计算主机(以下简称“主机”)采集通道资源受限时，为了能够完成对多个终端设备的数据采集，传统的解决方案是在主机的中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)下设立数据采集辅助模块，CPU和数据采集辅助模块之间通过高速总线进行通信。

其中，当CPU需要从终端设备采集数据时，CPU向数据采集辅助模块发送数据查询请求，数据采集辅助模块将数据查询请求透传至相应的终端设备，并将终端设备根据该数据查询请求返回的采集数据透传给CPU，从而扩展了边缘计算主机的采集通道数量。

然而，上述解决方案中数据采集辅助模块的数据查询完全受CPU控制，由此在数据查询频率比较高时，会使得CPU的开销比较大，影响数据采集的效率和实时性。

发明内容

本申请实施例提供一种数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质，可以使边缘计算主机能够以较低的CPU开销实现对多个终端设备的数据采集。

第一方面，本申请实施例提供一种数据采集方法，应用于边缘计算主机，所述边缘计算主机包括CPU与数据采集辅助模块，所述CPU与所述数据采集辅助模块通信连接；所述方法包括：

所述数据采集辅助模块接收所述CPU发送的第一数据包，所述第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求；

所述数据采集辅助模块根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据；

所述数据采集辅助模块向所述CPU发送所述第一数据。

在一种可行的实施方式中，所述利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据，包括：

在所述虚拟边缘设备中建立数据查询任务，并控制所述虚拟边缘设备执行所述数据查询任务，所述数据查询任务包括：

按照发送预设频率，将所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求依次发送至所述目标终端设备，所述各个数据查询请求用于获取所述目标终端设备当前采集到的第一数据；

接收所述目标终端设备反馈的所述数据查询请求对应的第一数据，并发送至所述数据采集辅助模块。

在一种可行的实施方式中，所述第一数据包中还包括第一循环冗余校验(CyclicRedundancy Check，简称CRC)校验码，所述数据采集辅助模块接收所述CPU发送的第一数据包之前，还包括：

所述CPU确定所述目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、发送间隔、数据长度及数据内容；

所述CPU根据所述设备配置信息与所述数据查询帧序列，生成所述第一CRC校验码；

所述CPU将所述设备配置信息、所述数据查询帧序列和所述第一CRC效验码封装在所述第一数据包中。

在一种可行的实施方式中，所述数据采集辅助模块根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，包括：

所述数据采集辅助模块对接收到的所述第一数据包进行CRC校验，并在校验通过后根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备。

在一种可行的实施方式中，所述数据采集辅助模块向所述CPU发送所述第一数据，包括：

所述数据采集辅助模块基于所述第一数据与所述虚拟边缘设备的设备配置信息，生成第二数据包与所述第二数据包对应的第二CRC校验码，所述虚拟边缘设备的设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、数据帧状态、数据长度及数据内容；

所述数据采集辅助模块向所述CPU发送添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包。

第二方面，本申请实施例提供一种边缘计算主机，该边缘计算主机包括CPU与数据采集辅助模块，所述CPU与所述数据采集辅助模块通信连接；所述数据采集辅助模块用于：

接收所述CPU发送的第一数据包，所述第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求；

根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据；

向所述CPU发送所述第一数据。

在一种可行的实施方式中，所述数据采集辅助模块用于：

在所述虚拟边缘设备中建立数据查询任务，并控制所述虚拟边缘设备执行所述数据查询任务，所述数据查询任务包括：

按照发送预设频率，将所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求依次发送至所述目标终端设备，所述各个数据查询请求用于获取所述目标终端设备当前采集到的第一数据；

接收所述目标终端设备反馈的所述数据查询请求对应的第一数据，并发送至所述数据采集辅助模块。

在一种可行的实施方式中，所述第一数据包中还包括第一循环冗余校验CRC校验码，所述CPU包括：

协议解析模块，用于确定所述目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、发送间隔、数据长度及数据内容；

发送封装模块，用于根据所述设备配置信息与所述数据查询帧序列，生成所述第一CRC校验码，并将所述设备配置信息、所述数据查询帧序列和所述第一CRC效验码封装在所述第一数据包中后，发送至所述数据采集辅助模块。

在一种可行的实施方式中，所述数据采集辅助模块用于：

基于所述第一数据与所述虚拟边缘设备的设备配置信息，生成第二数据包与所述第二数据包对应的第二CRC校验码，所述虚拟边缘设备的设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、数据帧状态、数据长度及数据内容；

向所述CPU发送添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包；

所述CPU还包括：

接收转换模块，用于对添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包进行CRC校验，并在校验通过后将所述第二数据包中的所述第一数据发送至所述协议解析模块进行解析。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面提供的数据采集方法。

本申请实施例所提供的数据采集方法、边缘计算主机及计算机可读存储介质，数据采集辅助模块通过建立各个终端设备对应的虚拟边缘设备，利用虚拟边缘设备按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取各个终端设备采集到的第一数据，并反馈给边缘计算主机CPU，使得边缘计算主机CPU无需实时的发送数据查询请求给数据采集辅助模块，从而能够有效降低边缘计算主机CPU的开销，提高了多路数据采集的效率和实时性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例中提供的一种数据采集方法的流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种工业物联网系统的结构示意图；

图3为本申请实施例中提供的另一种工业物联网系统的结构示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种边缘计算主机的结构示意图；

图5为本申请实施例中提供的一种电子设备的硬件结构示意图。

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的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整实施方式。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

本申请中使用的术语“模块”，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。

工业物联网可以将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术融入到工业生产过程中的各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

大部分情况下，企业会基于现有的工业系统建造工业物联网，如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容，兼容关键是标准的统一。目前，工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modbus协议，已经较好地解决了兼容性问题，大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。

边缘计算(Edge Computing)是云计算向边缘的延伸，相对于经典云计算带来的“云端”的海量计算能力，边缘计算实现了资源和服务向边缘位置的下沉，从而能够降低交互时延、减轻网络负担、丰富业务类型、优化服务处理，提升服务质量和用户体验。

在工业物联网场景中，边缘计算主机需要采集多个传感器或智能设备(以下简称“终端设备”)中的数据。例如，上述传感器包括但不限于温度传感器、湿度传感器、压力传感器、震动传感器等，上述智能设备包括但不限于可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)、计算机数字控制(Computer numerical control，简称CNC)系统、不间断电源(Uninterruptible Power Supply，简称UPS)、空调等。

当边缘计算主机采集通道资源受限时，不能够完成对多个终端设备的高速数据采集。一般的解决方案在主机的CPU下设立数据采集辅助模块，CPU和数据采集辅助模块之间通过高速总线进行通信。数据采集辅助模块对CPU的数据帧进行透明转发，并将接收到的数据透明回复给CPU。此种方式下数据采集辅助模块将CPU数据进行了转发，扩展了边缘计算主机的采集通道数量，实现了数据采集从串行到并行。

然而，上述解决方案中一般采用缓冲队列方式进行数据查询，将单个数据查询演变为多路数据查询，CPU通过高速总线将需要查询的数据帧发送给数据采集辅助模块，数据采集辅助模块查询完毕后再发给CPU。其中，上述缓冲队列中包括数据采集辅助模块的端口信息等，CPU在缓冲队列里面按照顺序取数据，并将数据发送给数据采集辅助模块，数据采集辅助模块根据端口信息等，通过不同端口进行发送，实现单个数据到多路数据查询的演变。

然而，上述解决方案中，数据采集辅助模块的数据查询完全受CPU控制，由此在数据查询频率比较高时，会使得CPU的开销比较大。

为了解决以上技术问题，本申请实施例中提供了一种虚拟边缘设备动态构建方法，数据采集辅助模块通过建立各个终端设备对应的虚拟边缘设备，利用虚拟边缘设备按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取各个终端设备采集到的第一数据，并反馈给边缘计算主机CPU，使得边缘计算主机CPU无需实时的发送数据查询请求给数据采集辅助模块，从而能够有效降低边缘计算主机CPU的开销，提高了多路数据采集的效率和实时性。下面采用详细的实施例进行详细说明。

参照图1，图1为本申请实施例中提供的一种数据采集方法的流程示意图，该方法可以应用于边缘计算主机，该边缘计算主机包括CPU与数据采集辅助模块，其中，CPU与数据采集辅助模块通信连接。

在一种可行的实施方式中，上述数据采集方法包括：

S101、数据采集辅助模块接收CPU发送的第一数据包，该第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列。

其中，上述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求。

在一种可行的实施方式中，上述CPU内的协议解析模块解析出每个终端设备的设备协议帧，该设备协议帧中包括终端设备的设备配置信息。另外，上述CPU还需要确定出每个终端设备的数据查询帧序列。

上述CPU中确定出各个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列之后，将各个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列分别进行打包封装之后，以非实时性方式发送至数据采集辅助模块。

S102、数据采集辅助模块根据所述设备配置信息，建立目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取目标终端设备采集到的第一数据。

在一种可行的实施方式中，数据采集辅助模块在接收到上述第一数据包之后，记录各个终端设备对应的设备配置信息和查询数据帧序列，并根据各个终端设备对应的设备配置信息和查询数据帧序列，动态创建各个终端设备对应的虚拟边缘设备。

其中，在创建各个终端设备对应的虚拟边缘设备之后，立即启动各个终端设备对应的虚拟边缘设备的数据查询任务。

在一些实施例中，上述虚拟边缘设备在启动数据查询任务后，依次按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，实时查询终端设备当前采集到的数据，并在接收到终端设备返回的响应数据后，在该响应数据中附加虚拟边缘设备信息，实时发送到数据采集辅助模块的数据回传序列中。

在一些实施例中，采集辅助模块会记录数据查询帧序列，并按照配置的频率代替CPU周期性的进行数据查询。

S103、数据采集辅助模块向CPU发送所述第一数据。

在一种可行的实施方式中，数据采集辅助模块在检测有需发送的数据回传序列时，立即发送数据回传序列给边缘计算主机CPU，边缘计算主机CPU的接收转换模块解析回传的数据包，将协议的数据部分发送给协议解析模块，完成本条设备协议帧的查询和解析。

其中，数据采集辅助模块可以向CPU发送第二数据包，该第二数据包中包括上述第一数据中与虚拟边缘设备的设备配置信息，便于CPU识别出该第一数据是哪个虚拟边缘设备发过来的。如返回的数据中包括传感器A的设备配置信息，CPU便按照传感器A的协议对第一数据进行解析，从而获取传感器A的数据。

为了更好的理解本申请实施例，参照图2，图2为本申请实施例中提供的一种工业物联网系统的结构示意图。

在一些实施例中，上述工业物联网系统包括边缘计算主机与多个终端设备。其中，边缘计算主机包括CPU与数据采集辅助模块，该CPU与数据采集辅助模块通信连接。

在一些实施例中，上述CPU可以通过高速数字接口下挂数据采集辅助模块，该数据采集辅助模块建立的虚拟边缘设备分别与对应的终端设备互联。

本申请实施例所提供的数据采集方法，数据采集辅助模块通过建立各个终端设备对应的虚拟边缘设备，利用虚拟边缘设备按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取各个终端设备采集到的第一数据，并反馈给边缘计算主机CPU，使得边缘计算主机CPU无需实时的发送数据查询请求给数据采集辅助模块，从而能够有效降低边缘计算主机CPU的开销，提高了多路数据采集的效率和实时性。

基于上述实施例中描述的内容，在一些实施例中，可以在上述CPU中创建协议解析模块、发送封装模块及接收转换模块，在数据采集辅助模块中创建虚拟设备数据结构与数据查询任务。

参照图3，图3为本申请实施例中提供的另一种工业物联网系统的结构示意图。

在一些实施例中，上述协议解析模块加载终端设备的设备配置信息，将数据查询帧序列读出，并将每个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列发送给上述发送封装模块，上述发送封装模块将每个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列分别进行封装，并以非实时性方式发送到数据采集辅助模块，数据采集辅助模块接收每个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，并记录设备配置信息和查询数据帧序列，根据设备配置信息及查询数据帧序列等，动态创建虚拟边缘设备。

可选的，发送封装模块可以根据设备协议帧的端口类型、端口编号、帧索引、发送间隔、数据长度、数据内容等，将每个终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列封装成数据包，并根据以上信息动态生成CRC校验码放置到上述数据包末尾后，发送给数据采集辅助模块。数据采集辅助模块接收到数据包后进行CRC校验，校验通过后根据设备配置信息，动态创建虚拟边缘设备。

在一些实施例中，在虚拟边缘设备创建成功后，立即启动虚拟边缘设备的数据查询工作，依次按照数据查询帧序列实时查询终端设备采集的数据，在接收到终端设备发送的响应帧后，附加虚拟边缘设备信息后，实时发送到数据回传序列中，数据采集辅助模块检测有需发送的数据回传序列时，立即发送数据回传序列给上述CPU，上述CPU的接收转换模块解析回传的数据包，将协议的数据部分发送给协议解析模块，完成本条设备协议。

可选的，每条数据查询请求发出后，如果终端设备正常响应，则判定接收到的响应帧为正常帧，帧状态为正常；如果终端设备响应超时，则判定响应帧为超时帧，帧状态为超时，且数据长度为零。在每条设备协议帧的响应帧上附加端口类型、端口编号、帧索引、帧状态、数据长度及数据内容等信息，并动态计算CRC校验后，发送给边缘计算主机CPU。

CPU中的接收转换模块接收到数据包后先进行CRC校验，校验完毕后读取协议帧的附加信息，并将对应的响应帧数据部分传入协议解析模块，协议模块根据协议帧解析出设备信号点，获的设备数据。

其中，设备信号点是指终端设备的信息，比如电压值，电流值，温度值等。

设备信号点获取过程如下：CPU根据终端设备型号，将该终端设备的数据查询请求发给数据采集辅助模块，数据采集辅助模块周期性将数据查询请求发送给终端设备，每次的设备响应帧，附加虚拟边缘设备信息后，反馈给CPU，CPU根据虚拟边缘设备信息，在响应报文中解析出设备信息，从而获取了设备信息。

基于上述实施例中所描述的内容，本申请实施例中还提供一种边缘计算主机，参照图4，图4为本申请实施例中提供的一种边缘计算主机的结构示意图，该边缘计算主机包括：CPU10与数据采集辅助模块20，CPU10与数据采集辅助模块20通信连接；数据采集辅助模块20用于：

接收CPU10发送的第一数据包，所述第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求。

根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据。

向所述CPU发送所述第一数据。

在一些实施例中，数据采集辅助模块20用于：

在所述虚拟边缘设备中建立数据查询任务，并控制所述虚拟边缘设备执行所述数据查询任务，所述数据查询任务包括：

按照发送预设频率，将所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求依次发送至所述目标终端设备，所述各个数据查询请求用于获取所述目标终端设备当前采集到的第一数据；

接收所述目标终端设备反馈的所述数据查询请求对应的第一数据，并发送至所述数据采集辅助模块。

在一些实施例中，上述第一数据包中还包括第一CRC校验码，CPU10包括：

协议解析模块101，用于确定所述目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、发送间隔、数据长度及数据内容。

发送封装模块102，用于根据所述设备配置信息与所述数据查询帧序列，生成所述第一CRC校验码，并将所述设备配置信息、所述数据查询帧序列和所述第一CRC效验码封装在所述第一数据包中后，发送至所述数据采集辅助模块。

在一些实施例中，数据采集辅助模块20用于：

基于所述第一数据与所述虚拟边缘设备的设备配置信息，生成第二数据包与所述第二数据包对应的第二CRC校验码，所述虚拟边缘设备的设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、数据帧状态、数据长度及数据内容。

向所述CPU发送添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包。

在一些实施例中，CPU10还包括：

接收转换模块103，用于对添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包进行CRC校验，并在校验通过后将所述第二数据包中的所述第一数据发送至所述协议解析模块进行解析。

本申请实施例所提供的边缘计算主机，数据采集辅助模块通过建立各个终端设备对应的虚拟边缘设备，利用虚拟边缘设备按照数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取各个终端设备采集到的第一数据，并反馈给边缘计算主机CPU，使得边缘计算主机CPU无需实时的发送数据查询请求给数据采集辅助模块，从而能够有效降低边缘计算主机CPU的开销，提高了多路数据采集的效率和实时性。

进一步的，基于上述实施例中所描述的内容，本申请实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备包括至少一个处理器和存储器；其中，存储器存储计算机执行指令；上述至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述实施例中描述的数据采集方法中的各个步骤，本实施例此处不再赘述。

为了更好的理解本申请实施例，参照图5，图5为本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。该电子设备可以为上述边缘计算主机。

如图5所示，本实施例的电子设备50包括：处理器501以及存储器502；其中：

存储器502，用于存储计算机执行指令；

处理器501，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中描述的数据采集方法中的各个步骤，本实施例此处不再赘述。

可选地，存储器502既可以是独立的，也可以跟处理器501集成在一起。

当存储器502独立设置时，该设备还包括总线503，用于连接所述存储器502和处理器501。

进一步的，基于上述实施例中所描述的内容，本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，以实现如上述实施例中描述的数据采集方法中的各个步骤，本实施例此处不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块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)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)等。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。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，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，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数据采集方法，其特征在于，应用于边缘计算主机，所述边缘计算主机包括中央处理器CPU与数据采集辅助模块，所述CPU与所述数据采集辅助模块通信连接；所述方法包括：

所述数据采集辅助模块接收所述CPU发送的第一数据包，所述第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求；

所述数据采集辅助模块根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据；

所述数据采集辅助模块向所述CPU发送所述第一数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据，包括：

在所述虚拟边缘设备中建立数据查询任务，并控制所述虚拟边缘设备执行所述数据查询任务，所述数据查询任务包括：

按照发送预设频率，将所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求依次发送至所述目标终端设备，所述各个数据查询请求用于获取所述目标终端设备当前采集到的第一数据；

接收所述目标终端设备反馈的所述数据查询请求对应的第一数据，并发送至所述数据采集辅助模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据包中还包括第一循环冗余校验CRC校验码，所述数据采集辅助模块接收所述CPU发送的第一数据包之前，还包括：

所述CPU确定所述目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、发送间隔、数据长度及数据内容；

所述CPU根据所述设备配置信息与所述数据查询帧序列，生成所述第一CRC校验码；

所述CPU将所述设备配置信息、所述数据查询帧序列和所述第一CRC效验码封装在所述第一数据包中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据采集辅助模块根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，包括：

所述数据采集辅助模块对接收到的所述第一数据包进行CRC校验，并在校验通过后根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据采集辅助模块向所述CPU发送所述第一数据，包括：

所述数据采集辅助模块基于所述第一数据与所述虚拟边缘设备的设备配置信息，生成第二数据包与所述第二数据包对应的第二CRC校验码，所述虚拟边缘设备的设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、数据帧状态、数据长度及数据内容；

所述数据采集辅助模块向所述CPU发送添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包。

6.一种边缘计算主机，其特征在于，所述边缘计算主机包括中央处理器CPU与数据采集辅助模块，所述CPU与所述数据采集辅助模块通信连接；所述数据采集辅助模块用于：

接收所述CPU发送的第一数据包，所述第一数据包中包括目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述数据查询帧序列中包括至少一个数据查询请求；

根据所述设备配置信息，建立所述目标终端设备对应的虚拟边缘设备，并利用所述虚拟边缘设备依次按照所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求，获取所述目标终端设备采集到的第一数据；

向所述CPU发送所述第一数据。

7.根据权利要求6所述的边缘计算主机，其特征在于，所述数据采集辅助模块用于：

在所述虚拟边缘设备中建立数据查询任务，并控制所述虚拟边缘设备执行所述数据查询任务，所述数据查询任务包括：

按照发送预设频率，将所述数据查询帧序列中的各个数据查询请求依次发送至所述目标终端设备，所述各个数据查询请求用于获取所述目标终端设备当前采集到的第一数据；

接收所述目标终端设备反馈的所述数据查询请求对应的第一数据，并发送至所述数据采集辅助模块。

8.根据权利要求6所述的边缘计算主机，其特征在于，所述第一数据包中还包括第一循环冗余校验CRC校验码，所述CPU包括：

协议解析模块，用于确定所述目标终端设备对应的设备配置信息与数据查询帧序列，所述设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、发送间隔、数据长度及数据内容；

发送封装模块，用于根据所述设备配置信息与所述数据查询帧序列，生成所述第一CRC校验码，并将所述设备配置信息、所述数据查询帧序列和所述第一CRC效验码封装在所述第一数据包中后，发送至所述数据采集辅助模块。

9.根据权利要求8所述的边缘计算主机，其特征在于，所述数据采集辅助模块用于：

基于所述第一数据与所述虚拟边缘设备的设备配置信息，生成第二数据包与所述第二数据包对应的第二CRC校验码，所述虚拟边缘设备的设备配置信息包括以下信息中的至少一种：端口类型、端口编号、数据帧索引、数据帧状态、数据长度及数据内容；

向所述CPU发送添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包；

所述CPU还包括：

接收转换模块，用于对添加有所述第二CRC校验码的所述第二数据包进行CRC校验，并在校验通过后将所述第二数据包中的所述第一数据发送至所述协议解析模块进行解析。

10.一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中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至5任一项所述的数据采集方法。

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