CN115208928B - 一种燃料电池的远程监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃料电池的远程监控方法及装置，涉及电池监控技术领域。其中，该方法包括：将电池监控请求发送至分配服务器，然后由接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识，并基于加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文打包，生成第一数据包。在整个电池参数的过程中，即使被第三方恶意获取，也能保证电池参数数据传输的安全性。并且通过分配服务器选择目标边缘服务器，由目标边缘服务器执行燃料电池监控参数的数据分析和处理，减少了云端的计算压力，并且能够大大地提高任务结果的反馈速度，提高用户的使用体验。

Description

一种燃料电池的远程监控方法及装置

技术领域

本发明涉及电池监控技术领域，特别是涉及一种燃料电池的远程监控方法及装置。

背景技术

燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置，是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式，被称为21世纪的分布式电源。其广泛应用于新能源汽车等领域，而除了本地的电池监控之外，还可以将电池的监控分析任务交给云端来进行处理。

相关技术中，通过将本地采集的燃料电池的监控参数发送给云端处理，来达到对燃料电池进行监控分析的目的，但是当多个燃料电池需要进行监控分析时，需要消耗大量的算力，占用大量的计算资源，导致燃料电池的参数分析延时较高，并且整个过程中数据安全性较低，容易被恶意获取和破解，从而影响用户的安全。

发明内容

本发明提供一种燃料电池的远程监控方法及装置，以解决或者部分解决上述背景技术中提到的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种燃料电池的远程监控方法，应用于电池监控系统中，电池监控系统包括信息采集端、分配服务器和至少一个边缘服务器，信息采集端和边缘服务器位于同一局域网内，方法包括：

信息采集端将电池监控请求发送至分配服务器；其中，电池监控请求至少包括信息采集端的坐标位置信息；

分配服务器接收信息采集端发送的监控分析请求，并根据监控分析请求，确定目标边缘服务器；

分配服务器将目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至信息采集端；

信息采集端接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识；

信息采集端根据加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文和监控分析请求打包，生成第一数据包；

信息采集端根据通信标识，向目标边缘服务器发送第一数据包；

目标边缘服务器接收信息采集端发送的第一数据包，并根据第一数据包获得监控分析请求和电池参数明文；

目标边缘服务器根据监控分析请求，确定监控分析请求对应的目标算力池，并在目标算力池中，根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数；

目标边缘服务器根据反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将监控响应指令和反馈参数打包生成第二数据包，并发送至信息采集端；

信息采集端接收目标边缘服务器发送的第二数据包。

可选地，向目标边缘服务器发送第一数据包的步骤包括：

将第一数据包分包为多个第三数据包，并确定第三数据包的总数量和每个第三数据包的序号；其中，第三数据包的序号由小到大排列；

在发送序号最小的第三数据包的同时，启动预设全局定时器；

获取全局计时器记录的第三数据包的传输时间；

若第三数据包的传输时间大于全局计时器预设的合理超时时间，则获取已经发送的第三数据包的数量；

若已经发送的第三数据包的数量小于第三数据包的总数量，则丢弃第一数据包，并重新进行第一数据包的发送。

可选地，在接收目标边缘服务器发送的第二数据包的步骤之后，方法还包括：

解析第二数据包，获得第二数据包中的反馈参数和监控响应指令；其中，监控响应指令至少包括告警指令；

通过语音设备或者显示设备向用户发送告警指令，以提示用户燃料电池处于高风险状态；

根据反馈参数，确定是否继续执行对燃料电池目标监控参数的监控。

可选地，根据加密公钥对信息采集端采集的燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文的步骤包括：

基于加密算法和加密公钥，对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，其中，加密算法为SM9算法或SM4算法中的一种，燃料电池目标监控参数为电压测量值、电流测量值、极化电压值中的一种或多种。

可选地，方法还包括：

分配服务器向覆盖范围内的边缘服务器下发用户画像信息的上传指令；其中，用户画像信息至少包括边缘服务器的历史坐标信息、历史电量信息和历史CPU占用信息；

分配服务器接收边缘服务器上传的用户画像信息，并根据用户画像信息构建每个边缘服务器的用户画像。

可选地，根据用户画像信息构建每个边缘服务器的用户画像的步骤包括：

根据每个边缘服务器的历史坐标信息，构建每个边缘服务器的位置时间序列；

根据每个边缘服务器的历史电量信息，构建每个边缘服务器的电量时间序列；

根据每个边缘服务器的历史CPU占用信息，构建每个边缘服务器的CPU占用率时间序列；

根据位置时间序列、电量时间序列以及CPU占用率时间序列，构建每个边缘服务器的用户画像。

可选地，根据监控分析请求，确定目标边缘服务器的步骤包括：

解析监控分析请求，获得信息采集端的坐标位置信息；

根据信息采集端的坐标位置信息与位置时间序列，确定当前时刻信息采集端与每个边缘服务器的覆盖范围相关度，并根据覆盖范围相关度，计算每个边缘服务器的第一分值；

根据电量时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的电量，并根据每个边缘服务器当前时刻的电量，计算每个边缘服务器的第二分值；

根据CPU占用率时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的CPU占用率，并根据每个边缘服务器当前时刻的CPU占用率，计算每个边缘服务器的第三分值；

根据第一分值、第二分值、第三分值以及预设的权重值，计算每个边缘服务器的最终分值；

将最终分值最大值对应的边缘服务器，确定为目标边缘服务器。

可选地，根据第一数据包获得监控分析请求和电池参数明文的步骤包括：

解析第一数据包，获得监控分析请求和电池参数密文；

根据目标边缘服务器的加密私钥对电池参数密文进行解密，获得电池参数明文。

可选地，监控分析请求包括对应的算法需求；根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数的步骤包括：向目标边缘服务器发送第一数据包的步骤包括：

将第一数据包分包为多个第三数据包，并确定第三数据包的总数量和每个第三数据包的序号；其中，第三数据包的序号由小到大排列；

在发送序号最小的第三数据包的同时，启动预设全局定时器；

获取全局计时器记录的第三数据包的传输时间；

若第三数据包的传输时间大于全局计时器预设的合理超时时间，则获取已经发送的第三数据包的数量；

若已经发送的第三数据包的数量小于第三数据包的总数量，则丢弃第一数据包，并重新进行第一数据包的发送。

为了解决上述问题，本发明第二方面提出一种燃料电池的远程监控装置，装置包括：

请求发送模块，用于信息采集端将电池监控请求发送至分配服务器；其中，电池监控请求至少包括信息采集端的坐标位置信息；

筛选模块，用于分配服务器接收信息采集端发送的监控分析请求，并根据监控分析请求，确定目标边缘服务器；

下发模块，用于分配服务器将目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至信息采集端；

第一接收模块，用于信息采集端接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识；

加密模块，用于信息采集端根据加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文和监控分析请求打包，生成第一数据包；

数据包发送模块，用于信息采集端根据通信标识，向目标边缘服务器发送第一数据包；

数据包接收模块，用于目标边缘服务器接收信息采集端发送的第一数据包，并根据第一数据包获得监控分析请求和电池参数明文；

执行模块，用于目标边缘服务器根据监控分析请求，确定监控分析请求对应的目标算力池，并在目标算力池中，根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数；

打包模块，用于目标边缘服务器根据反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将监控响应指令和反馈参数打包生成第二数据包，并发送至信息采集端；

第二接收模块，用于信息采集端接收目标边缘服务器发送的第二数据包。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

在本发明实施例中，将电池监控请求发送至分配服务器，然后由接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识，并基于加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文打包，生成第一数据包。在整个电池参数的过程中，即使被第三方恶意获取，也能保证电池参数数据传输的安全性。并且通过分配服务器选择目标边缘服务器，由目标边缘服务器执行燃料电池监控参数的数据分析和处理，减少了云端的计算压力，并且能够大大地提高任务结果的反馈速度。

在本发明的一些实施例中，通过根据实时的算力需求来灵活调整目标边缘服务器中的算力池资源分配，从而降低了监控参数反馈的时延性。

附图说明

图1示出了本发明实施例一的一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图；

图2示出了本发明实施例二的另一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图；

图3示出了本发明实施例三的另一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图；

图4是本发明实施例中一种燃料电池的远程监控装置的功能模块示意图；

图5是本发明实施例中一种燃料电池的远程监控电子设备的功能模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

本申请提供了一种远程电池监控系统，本申请的电池监控系统包括信息采集端、分配服务器和多个边缘服务器。其中，信息采集端用于采集燃料电池的各种参数，例如电池SOC、电压、电流等，信息采集端可以位于移动设备上，例如采集车辆上的电池参数，也可以位于固定设备，例如采集设备站的电池参数。边缘服务器可以为移动算力设备或固定算力设备，因此其存在多个，并且与信息采集端位于同一个局域网下。

在本申请中，分别以远程电池监控系统中的信息采集端、分配服务器和边缘服务器的角度，对本申请的方法进行说明。

参照图1，示出了本发明实施例一的一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图，该方法应用于燃料电池的远程监控系统的信息采集端。

具体地，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：所述信息采集端将电池监控请求发送至所述分配服务器。

在本实施方式中，以信息采集端设置在车辆上为例，信息采集端按照预设工作目标，对特定的电池参数进行分析，当需要对采集的电池参数进行分析时，信息采集端向分配服务器发送一条电池监控请求，该过程可以由用户手动进行触发，也可以由信息采集端按照预设时间周期进行自动触发，在发送电池监控请求时，还会携带信息采集端当前时刻的坐标位置信息，以 使得分配服务器可以根据坐标位置信息筛选出目标边缘服务器，目标边缘服务器是从多个边缘服务器中筛选出来的为信息采集端提高电池参数分析的边缘服务器。

步骤102：接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识。

在本实施方式中，每个边缘服务器都具有唯一且各不相同的加密公钥和通信标识，通信标识可以为每个边缘服务器的IP地址或者MAC地址。通信标识和加密公钥由每个边缘服务器上传给分配服务器，再由分配服务器将确定的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识发送给信息采集端。

步骤103：根据加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文打包，生成第一数据包。

在本实施方式中，在获取到目标边缘服务器的加密公钥后，将信息采集端采集的燃料电池目标监控参数进行加密，燃料电池目标监控参数是根据用户设定需要监控的电池参数，可以为电压测量值、电流测量值、极化电压值等，而根据加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密的步骤可以为：

步骤103-1：基于加密算法和加密公钥，对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文。

在本实施方式中，通过SM9算法或SM4算法等加密算法对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文。通过这种方式，即使在数据传输过程中，电池参数密文被第三方恶意获取，但是由于第三方没有对应的加密私钥，因此无法对电池参数密文进行解密，从而无法获得燃料电池的电池参数明文，从而保护了用户的数据安全性。

当生成电池参数密文之后，根据用户所需要执行的监控分析请求的请求类型，监控分析的请求类型可以为多种，可以包括分析型和预测型。

作为示例的，分析型的监控分析的请求可以为：分析电池的寿命或分析电池的损耗情况，而预测型的监控分析的请求可以为：预测下个周期的电池SOC数值或预测电池的剩余使用时长。监控分析的请求类型与采集的燃料电池目标监控参数匹配，然后将监控分析的请求与电池参数密文一起打包，生成第一数据包。

步骤104：根据通信标识向目标边缘服务器发送第一数据包。

在本实施方式中，当生成第一数据包之后，需要将第一数据包发送给目标边缘服务器，根据目标边缘服务器的IP地址或者MAC地址将第一数据包从信息采集端发送至目标边缘服务器。而在这个过程中，可能由于网络原因或者其他原因导致发送中止或者只有一部分的第一数据包发送到目标边缘服务器，而为了避免这种情况的发生，可以采用如下的方法：

步骤104-1：将第一数据包分包为多个第三数据包，并确定第三数据包的总数量和每个第三数据包的序号；其中，第三数据包的序号由小到大排列；

步骤104-2：在发送序号最小的第三数据包的同时，启动预设全局定时器；

步骤104-3：获取全局计时器记录的第三数据包的传输时间；

步骤104-4：若第三数据包的传输时间大于全局计时器预设的合理超时时间，则获取已经发送的第三数据包的数量；

步骤104-5：若已经发送的第三数据包的数量小于第三数据包的总数量，则丢弃第一数据包，并重新进行第一数据包的发送。

在步骤104-1至步骤104-5的实施方式中，首先将第一数据包按照数据发送的先后顺序分包成多个第三数据包，并为每个第三数据包进行编号，可以按照数字序号从大到小的方式进行编号。

作为示例的，若将第一数据包分包为编号1-50的多个第三数据包，则在编号为1的第三数据包开始发送时，启动全局定时器，全局定时器的合理超时时间可以为一分钟，若整个数据传输的时间超过了一分钟，则说明数据传输的过程发生了异常。因此当第三数据包的传输时间大于一分钟时，获取已经传输的第三数据包的数量，若这个数量等于第三数据包的总数量50个，则说明没有发生数据包丢失的情况，继续执行下一个第一数据包的发送任务，若已经传输的第三数据包的数量小于第三数据包的总数量50个，则说明发生了数据包的丢失。因此，向目标边缘服务器发送一条指令，让其丢弃本次发送的第一数据包，并重新执行该第一数据包的发送任务。

步骤105：接收目标边缘服务器发送的第二数据包。

在本实施方式中，当目标边缘服务器完成监控任务分析后，会将分析结果打包生成第二数据包发送给信息采集端，而信息采集端在接收到第二数据包之后，还可以执行如下步骤：

步骤105-1：解析第二数据包，获得第二数据包中的反馈参数和监控响应指令；其中，监控响应指令至少包括告警指令；

步骤105-2：通过语音设备或者显示设备向用户发送告警指令，以提示用户燃料电池处于高风险状态；

步骤105-3：根据反馈参数，确定是否继续执行对燃料电池目标监控参数的监控。

在步骤105-1至步骤105-3的实施方式中，当信息采集端接收到第二数据包之后，首先对第二数据包进行解析，得到反馈参数和监控响应指令。监控响应指令是与反馈参数匹配，其至少可以为两种类型的指令，一种为告警指令，另一种为连接断开指令。

作为示例的，若用户的监控分析的请求为预测下个周期的电池SOC数值时，反馈参数则为下个周期的电池SOC预测数值，若下个周期的电池SOC预测数值小于预设的监控阈值，则与其匹配的监控响应指令类型为告警指令，具体的告警信息可以为：“电池SOC较低，请及时充电。”可以通过车辆的显示设备或车辆的语音设备向用户进行告警，从而让用户意识到车辆在接下来的时间段，会存在低电量风险。进一步地，若这种风险可能会导致电池发生不可逆的损害，则需要向信息采集端发送连接断开指令，使电池与供电设备的连接状态变更为断开状态。

若用户的监控分析的请求为分析电池的损耗情况，则反馈参数则为当前周期电池的损耗情况，根据当前周期电池的损耗情况与预设电池损耗阈值的大小关系，确定电池是否处于正常使用情况，若当前周期电池的损耗情况小于预设电池损耗阈值的次数到达目标次数，则可以确定电池处于稳定的使用状态，因此不需要再对电池的损耗情况进行分析。目标次数根据用户的需求来进行设定，本申请对此不进行限定。相反，若确定电池处于非正常使用状态，则需要持续对电池的损耗情况进行监控和分析，还可以向用户发送对应的分析结果，帮助用户进行及时的故障处理。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例二的一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图，该方法应用于燃料电池的远程监控系统的分配服务器。

步骤201：向覆盖范围内的边缘服务器下发用户画像信息的上传指令；其中，用户画像信息至少包括边缘服务器的历史坐标信息、历史电量信息和历史CPU占用信息。

在本实施方式中，在系统的配置阶段，分配服务器会向其覆盖范围内的边缘服务器下发用户画像信息的上传指令，每个边缘服务器在接收到用户画像信息上传指令之后，会将其边缘服务器的历史坐标信息、历史电量信息和历史CPU占用信息以及其对应的通信标识和加密公钥等信息上传给分配服务器。

步骤202：接收边缘服务器上传的用户画像信息，并根据用户画像信息构建每个边缘服务器的用户画像。

在本实施方式中，当分配服务器接收到边缘服务器的历史坐标信息、历史电量信息和历史CPU占用信息以及其对应的通信标识和加密公钥之后，为每个边缘服务器构建用户画像，而构建用户画面的具体步骤可以为：

步骤202-1：根据每个边缘服务器的历史坐标信息，构建每个位置时间序列。

在本实施方式中，边缘服务器可以为移动的终端，也可以为位置固定的终端。以边缘服务器为移动的终端为例，构建其历史时刻与历史位置坐标的对应关系，构建其位置时间序列，位置时间序列用于表征该边缘服务器的时间与坐标位置的对应关系。根据位置时间序列就可以预测出边缘服务器下一周期的坐标位置。

步骤202-2：根据每个边缘服务器的历史电量信息，构建每个电量时间序列。

在本实施方式中，建其历史时刻与电量信息的对应关系，构建其电量时间序列，电量时间序列用于表征该边缘服务器的时间与电量信息的对应关系。根据电量时间序列就可以预测出边缘服务器下一周期的电量信息。

步骤202-3：根据每个边缘服务器的历史CPU占用信息，构建每个边缘服务器的CPU占用率时间序列。

在本实施方式中，建其历史时刻与CPU占用信息的对应关系，构建其CPU占用率时间序列，CPU占用信息时间序列用于表征该边缘服务器的时间与CPU占用信息的对应关系。根据CPU占用信息时间序列就可以预测出边缘服务器下一周期的电量信息。

然后，根据每个边缘服务器的CPU占用率时间序列、位置时间序列以及电量时间序列以及每个边缘服务器的对应的通信标识和加密公钥，构建每个边缘服务器的画像信息，并为每个边缘服务器分配对应的编号。

步骤203：接收信息采集端发送的监控分析请求，并根据监控分析请求，确定目标边缘服务器。

在本实施方式中，当接收信息采集端发送的监控分析请求之后，需要从多个边缘服务器中筛选出目标边缘服务器，其具体的步骤可以为：

步骤203-1：解析监控分析请求，获得信息采集端的坐标位置信息；

步骤203-2：根据信息采集端的坐标位置信息与位置时间序列，确定当前时刻信息采集端与每个边缘服务器的覆盖范围相关度，并根据覆盖范围相关度，计算每个边缘服务器的第一分值；

步骤203-3：根据电量时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的电量，并根据每个边缘服务器当前时刻的电量，计算每个边缘服务器的第二分值；

步骤203-4：根据CPU占用率时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的CPU占用率，并根据每个边缘服务器当前时刻的CPU占用率，计算每个边缘服务器的第三分值；

步骤203-5：根据第一分值、第二分值、第三分值以及预设的权重值，计算每个边缘服务器的最终分值；

步骤203-6：将最终分值最大值对应的边缘服务器，确定为目标边缘服务器。

在步骤203-1至步骤203-6的实施方式中，分配服务器解析监控分析请求，获得监控分析请求中的信息采集端的坐标位置信息，然后根据坐标位置信息与位置时间序列，计算信息采集端与边缘服务器的覆盖范围相关度。

作为示例的，若信息采集端的坐标为（x，y），根据位置时间序列预测得到的当前周期的边缘服务器的坐标（a，b），而根据坐标（x，y）与坐标（a，b）可以确定采集端与边缘服务器的覆盖范围相关度，坐标（x，y）与坐标（a，b）距离越近，则相关度越高，距离越远，则相关度越低。若坐标（x，y）与坐标（a，b）的相关度为90，则对应的第一分值可以为90分。

根据电量时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的电量，若当前的电量为百分之八十，则对应的第二分值可以为80分。根据CPU占用率时间序列，确定每个边缘服务器当前时刻的CPU占用率，若当前的CPU占用率百分之二十，则对应的第三分值可以为80分。在进行目标边缘服务器的选择时，通常选择距离信息采集端近的边缘服务器，因为距离越近，信息传输所需的时间越少，时延也就越低，并且选择电量较高和CPU占用率较低的边缘服务器，因为电量较高，CPU占用率较低，边缘服务器越有足够的能力满足信息采集端的任务需求。在确定每个边缘服务器的第一分值、第二分值、第三分值之后，在根据每种分值对应的权重值计算最终分值，权重根据用户的侧重点进行设置，若用户对时延的要求高，则第一分值对应的权重则高，若用户对计算结果的准确度要求较高，则第二分值和第三分值对应的权重则高，本申请对此不进行限定。在计算出每个边缘服务器的最终分值之后，选取最终分值最高的边缘服务器，确定为目标服务器。

步骤204：将目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至信息采集端。

在本实施方式中，当确定出目标边缘服务器，将目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识直接发送给信息采集端。

实施例三

参照图3，示出了本发明实施例二的一种燃料电池的远程监控方法的步骤流程图，该方法应用于燃料电池的远程监控系统的边缘服务器。

步骤301：接收信息采集端发送的第一数据包，并解析第一数据包，获得监控分析请求和电池参数密文。

步骤302：根据目标边缘服务器的加密私钥对电池参数密文进行解密，获得电池参数明文。

步骤303：根据监控分析请求，确定监控分析请求对应的目标算力池。

步骤304：在目标算力池中，根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数。

步骤305：根据反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将监控响应指令和反馈参数打包生成第二数据包。

在步骤301至步骤305的实施方式中，当目标边缘服务器接收到第一数据包之后，首先对第一数据包进行解析，获得监控分析请求和电池参数密文，然后根据目标边缘服务器自身独有的加密私钥对电池参数密文进行解密，获得电池参数明文，然后根据监控分析请求对应的需求算法类型，确定目标子资源池。

作为示例的，可以将目标边缘服务器的总算力资源算法为多个子资源池，每个子资源池执行特定的算法，子资源池1执行遗传算法，子资源池2执行最小二乘法等。若监控分析请求为预测下个周期的电池SOC数值，则对应的需求算法类型则为最小二乘法，因此将子资源池2确定为目标算力池。

在目标算力池中，可能在执行同类型的任务，因此需要判断目标算力池是否有能力去执行本次分析任务，其具体的判断步骤包括：

根据算法需求，确定监控分析请求的需求算力资源；

获取目标算力池的实时算力资源；

在实时算力资源小于或等于需求算力资源的情况下，根据备用算力池的算力资源对目标算力池进行算力资源扩充；

在实时算力资源大于需求算力资源的情况下，根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数。

在本实施方式中，每种算法其对应的算力需求是固定的，例如：执行最小二乘法所需的CPU资源、GPU资源以及内存资源等总算力资源是b，而目标算力池当前的算力资源为c，比较b与c，判断是否需要进行算力资源的扩充，在实时算力资源c小于或等于需求算力资源b的情况下，说明需要进行算力资源的扩充，则根据备用算力池的算力资源对目标算力池进行算力资源扩充，实时算力资源c大于需求算力资源b的情况下，根据解密得到的电池参数明文和监控分析请求对应的最小二乘法，执行电池SOC的预测，得到反馈参数：下一周期的电池SOC预测值。

实施例四

本发明实施例还提供了一种燃料电池的远程监控装置，参照图4，示出了本发明一种燃料电池的远程监控装置，该装置可以包括以下模块：

请求发送模块401，用于信息采集端将电池监控请求发送至分配服务器；其中，电池监控请求至少包括信息采集端的坐标位置信息；

筛选模块402，用于分配服务器接收信息采集端发送的监控分析请求，并根据监控分析请求，确定目标边缘服务器；

下发模块403，用于分配服务器将目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至信息采集端；

第一接收模块404，用于信息采集端接收分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识；

加密模块405，用于信息采集端根据加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将电池参数密文和监控分析请求打包，生成第一数据包；

数据包发送模块406，用于信息采集端根据通信标识，向目标边缘服务器发送第一数据包；

数据包接收模块407，用于目标边缘服务器接收信息采集端发送的第一数据包，并根据第一数据包获得监控分析请求和电池参数明文；

执行模块408，用于目标边缘服务器根据监控分析请求，确定监控分析请求对应的目标算力池，并在目标算力池中，根据电池参数明文和监控分析请求，生成反馈参数；

打包模块409，用于目标边缘服务器根据反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将监控响应指令和反馈参数打包生成第二数据包，并发送至信息采集端；

第二接收模块410，用于信息采集端接收目标边缘服务器发送的第二数据包。

基于同一发明构思，本发明另一实施例提供一种电子设备，如图5所示，包括处理器51、通信接口52、存储器53和通信总线54，其中，处理器51，通信接口52，存储器53通过通信总线54完成相互间的通信，

存储器53，用于存放计算机程序；

处理器51，用于执行存储器53上所存放的程序时，实现本发明实施例第一方面的步骤。

上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读储存介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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储存介质(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。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(装置)、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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。

最后，还需要说明的是，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。“和/或”表示可以选择两者之中的任意一个，也可以两者都选择。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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种燃料电池的远程监控方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，应用于电池监控系统中，所述电池监控系统包括信息采集端、分配服务器和至少一个边缘服务器，所述信息采集端和所述边缘服务器位于同一局域网内，所述方法包括：

所述信息采集端将电池监控请求发送至所述分配服务器；其中，所述电池监控请求至少包括所述信息采集端的坐标位置信息；

所述分配服务器接收所述信息采集端发送的监控分析请求，并根据所述监控分析请求，确定目标边缘服务器；

所述分配服务器将所述目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至所述信息采集端；

所述信息采集端接收所述分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识；

所述信息采集端根据所述加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将所述电池参数密文和监控分析请求打包，生成第一数据包；

所述信息采集端根据所述通信标识，向所述目标边缘服务器发送所述第一数据包；

所述目标边缘服务器接收所述信息采集端发送的第一数据包，并根据所述第一数据包获得所述监控分析请求和电池参数明文；

所述目标边缘服务器根据所述监控分析请求，确定所述监控分析请求对应的目标算力池，并在所述目标算力池中，根据所述电池参数明文和所述监控分析请求，生成反馈参数；

所述目标边缘服务器根据所述反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将所述监控响应指令和所述反馈参数打包生成第二数据包，并发送至所述信息采集端；

所述信息采集端接收所述目标边缘服务器发送的第二数据包。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，向所述目标边缘服务器发送所述第一数据包的步骤包括：

将所述第一数据包分包为多个第三数据包，并确定所述第三数据包的总数量和每个所述第三数据包的序号；其中，所述第三数据包的序号由小到大排列；

在发送序号最小的所述第三数据包的同时，启动预设全局计时器；

获取所述全局计时器记录的第三数据包的传输时间；

若所述第三数据包的传输时间大于所述全局计时器预设的合理超时时间，则获取已经发送的第三数据包的数量；

若所述已经发送的第三数据包的数量小于所述第三数据包的总数量，则丢弃所述第一数据包，并重新进行所述第一数据包的发送。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，在接收所述目标边缘服务器发送的第二数据包的步骤之后，所述方法还包括：

解析所述第二数据包，获得所述第二数据包中的反馈参数和监控响应指令；其中，所述监控响应指令至少包括告警指令；

通过语音设备或者显示设备向用户发送所述告警指令，以提示用户燃料电池处于高风险状态；

根据所述反馈参数，确定是否继续执行对所述燃料电池目标监控参数的监控。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，根据所述加密公钥对所述信息采集端采集的燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文的步骤包括：

基于加密算法和所述加密公钥，对所述燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，其中，所述加密算法为SM9算法或SM4算法中的一种，所述燃料电池目标监控参数为电压测量值、电流测量值、极化电压值中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述分配服务器向覆盖范围内的边缘服务器下发用户画像信息的上传指令；其中，所述用户画像信息至少包括所述边缘服务器的历史坐标信息、历史电量信息和历史CPU占用信息；

所述分配服务器接收所述边缘服务器上传的用户画像信息，并根据所述用户画像信息构建每个所述边缘服务器的用户画像。

6.根据权利要求5所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，根据所述用户画像信息构建每个所述边缘服务器的用户画像的步骤包括：

根据每个所述边缘服务器的历史坐标信息，构建每个所述边缘服务器的位置时间序列；

根据每个所述边缘服务器的历史电量信息，构建每个所述边缘服务器的电量时间序列；

根据每个所述边缘服务器的历史CPU占用信息，构建每个所述边缘服务器的CPU占用率时间序列；

根据所述位置时间序列、电量时间序列以及CPU占用率时间序列，构建每个所述边缘服务器的用户画像。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，根据所述监控分析请求，确定目标边缘服务器的步骤包括：

解析所述监控分析请求，获得所述信息采集端的坐标位置信息；

根据所述信息采集端的坐标位置信息与所述位置时间序列，确定当前时刻所述信息采集端与每个所述边缘服务器的覆盖范围相关度，并根据所述覆盖范围相关度，计算每个所述边缘服务器的第一分值；

根据所述电量时间序列，确定每个所述边缘服务器当前时刻的电量，并根据每个所述边缘服务器当前时刻的电量，计算每个所述边缘服务器的第二分值；

根据所述CPU占用率时间序列，确定每个所述边缘服务器当前时刻的CPU占用率，并根据每个所述边缘服务器当前时刻的CPU占用率，计算每个所述边缘服务器的第三分值；

根据所述第一分值、所述第二分值、所述第三分值以及预设的权重值，计算每个所述边缘服务器的最终分值；

将所述最终分值最大值对应的边缘服务器，确定为所述目标边缘服务器。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，根据所述第一数据包获得所述监控分析请求和电池参数明文的步骤包括：

解析所述第一数据包，获得监控分析请求和电池参数密文；

根据所述目标边缘服务器的加密私钥对所述电池参数密文进行解密，获得电池参数明文。

9.根据权利要求8所述的一种燃料电池的远程监控方法，其特征在于，其中，所述监控分析请求包括对应的算法需求；根据所述电池参数明文和所述监控分析请求，生成反馈参数的步骤包括：

根据所述算法需求，确定所述监控分析请求的需求算力资源；

获取所述目标算力池的实时算力资源；

在所述实时算力资源小于或等于所述需求算力资源的情况下，根据备用算力池的算力资源对所述目标算力池进行算力资源扩充；

在所述实时算力资源大于所述需求算力资源的情况下，根据所述电池参数明文和所述监控分析请求，生成反馈参数。

10.一种燃料电池的远程监控装置，其特征在于，所述装置包括：

请求发送模块，用于信息采集端将电池监控请求发送至分配服务器；其中，所述电池监控请求至少包括所述信息采集端的坐标位置信息；

筛选模块，用于所述分配服务器所述分配服务器接收所述信息采集端发送的监控分析请求，并根据所述监控分析请求，确定目标边缘服务器；

下发模块，用于所述分配服务器将所述目标边缘服务器对应的加密公钥和通信标识发送至所述信息采集端；

第一接收模块，用于所述信息采集端接收所述分配服务器下发的目标边缘服务器的加密公钥和通信标识；

加密模块，用于所述信息采集端根据所述加密公钥对燃料电池目标监控参数进行加密，生成电池参数密文，并将所述电池参数密文和监控分析请求打包，生成第一数据包；

数据包发送模块，用于所述信息采集端根据所述通信标识，向所述目标边缘服务器发送所述第一数据包；

数据包接收模块，用于所述目标边缘服务器接收所述信息采集端发送的第一数据包，并根据所述第一数据包获得所述监控分析请求和电池参数明文；

执行模块，用于所述目标边缘服务器根据所述监控分析请求，确定所述监控分析请求对应的目标算力池，并在所述目标算力池中，根据所述电池参数明文和所述监控分析请求，生成反馈参数；

打包模块，用于所述目标边缘服务器根据所述反馈参数，确定对应的监控响应指令，并将所述监控响应指令和所述反馈参数打包生成第二数据包，并发送至所述信息采集端；

第二接收模块，用于所述信息采集端接收所述目标边缘服务器发送的第二数据包。

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