CN115412565A - 一种基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备，属于计算机技术领域。本发明提供的一种基于区块链的边缘节点自组网方法，包括：多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络；若干边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道；当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，因此能够实现边缘节点与边缘节点间的数据协同。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备。
背景技术
云边协同架构的核心思想是将云层中部分数据处理、分析、相关业务部署至靠近数据源的边缘层中，以降低数据处理时延，缓解云平台的资源压力。
在边缘端网络状态不好的情况下，如何保证边缘节点设备自主独立运行，以及如何使边缘节点间能够进行自主地连接和协同成为本领域亟待要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备，在边缘端网络状态不好的情况下，能够使边缘节点间实现自主地连接和协同。
第一方面，本发明实施例提供一种基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，包括：
多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络；
若干边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；
所述若干边缘终端网络、所述中间网络节点和所述云端数据控制平台组建成云边协同网络通道；
当所述边缘节点通过所述中间网络节点与所述云端数据控制平台连接时，所述边缘节点能将采集到的数据自动上报至所述云端数据控制平台；
当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
可选地，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并相互连接，以形成边缘侧区块链的网络，包括：
在多个边缘节点中选择一个节点作为可信边缘节点，其余边缘节点作为剩余边缘节点；
所述可信边缘节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络；
所述可信边缘节点以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点；
判断所述可信边缘节点的工作模式；
判断所述剩余边缘节点的工作模式；
当满足组网条件时，根据组网协议完成自组网的过程。
可选地，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，具体包括：
所述边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。
可选地，所述共识机制为基于算力的POW的共识机制、基于权限的POS的共识机制或基于受托人机制的DPOS的共识机制中的至少一种。
可选地，当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，之后还包括：
接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；所述哈希值为所述待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识；若预设接入区块列表中不存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络；
若所述预设接入区块列表中存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将所述待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
第二方面，本发明实施例提供一种基于区块链的边缘节点自组网装置，包括：
边缘终端网络生成模块，被配置为使多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络；
云边协同网络通道生成模块，被配置为使若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道，其中，若干区块边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；
数据上报模块，当所述边缘节点通过所述中间网络节点与所述云端数据控制平台连接时，数据上报模块被配置为使所述边缘节点能将采集到的数据自动上报至所述云端数据控制平台；
边缘侧区块链网络生成模块，当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，边缘侧区块链网络生成模块被配置为使所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。
可选地，边缘侧区块链网络生成模块，具体被配置为使所述边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。
可选地，边缘侧区块链网络生成模块，包括：
第一选择模块，被配置在多个边缘节点中选择一个节点作为可信边缘节点，其余边缘节点作为剩余边缘节点；
第二选择模块，被配置使所述可信边缘节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络；
可信边缘节点分配模块，被配置使所述可信边缘节点以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点；
第一判断模块，被配置为判断所述可信边缘节点的工作模式；
第二判断模块，被配置为判断所述剩余边缘节点的工作模式；
自组网模块，被配置为当满足组网条件时，根据组网协议完成自组网的过程。
可选地，基于区块链的边缘节点自组网装置还包括：
接收模块，被配置为接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；所述哈希值为所述待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识；
第一处理模块，被配置为若预设接入区块列表中不存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络；
第二处理模块，被配置为若所述预设接入区块列表中存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将所述待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的方法。
附图说明
图1示出了本发明实施提供的一种基于区块链的边缘节点自组网方法的流程图；
图2示出了图1所示步骤S400的具体方法流程图；
图3示出了本发明实施提供的另一种基于区块链的边缘节点自组网方法的流程图；
图4示出了本发明实施例提供的一种基于区块链的边缘节点自组网装置的结构示意图；
图5示出了本发明实施例提供的一种边缘侧区块链网络生成模块的结构示意图；
图6示出了本发明实施例提供的另一种基于区块链的边缘节点自组网装置的结构示意图；
图7示出了本发明的基于区块链的边缘节点自组网方法的一种应用场景示意图；
图8示出了可以用来实施本发明的实施例的示例电子设备800的示意性框图。
具体实施方式
在下文中将参考附图更充分地描述本发明实施例，但是所示的实施例可以以不同形式来体现，且不应当被解释为限于本发明阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本发明透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本发明的范围。
本发明实施例的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其他特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见，
本发明实施例可借助本发明的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描述。因此，可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。
在不冲突的情况下，本发明各实施例及实施例中的各特征可相互组合。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
除非另外限定，否则本发明所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本发明的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本发明明确如此限定。
本发明实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不是旨在限制性的。
需要说明的是，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，区块链也等于区块加链，区块可以大体分为块头(header)和块身(body)两部分。块头一般包括前一个区块的哈希值(父哈希)、时间戳以及其他信息，块身包含区块本身相应的信息，整个区块链系统可以包含如下技术特点：
(1)、点对点传输：在区块链中的所有节点都通过点对点网络连接在一起，不同于中心化网络模式，在点对点网络中所有节点地位对等，通过特定的软件协议共享部分计算资源和传递信息。
(2)、分布式数据存储：作为一个分布式账本，在区块链系统中的所有参与节点会包含区块链完整的账本信息副本，一个账本的信息是否被篡改可以通过与其他节点的账本副本信息进行对照比较。
(3)、共识机制：所有的区块链节点都会维护自身的区块账本，并能够收集在一段时间内在区块链中新产生的交易信息存储在自己的区块账本中，如果保持整个网络中所有节点在这段时间内添加的区块信息是一致的、被所有节点共同验证认可的，这个确定存储的区块信息的区块通过所有节点验证和认可的过程被称为共识机制，它是通过分布式一致性的共识算法达成的。
电网公司现阶段采用云边协同架构，其核心思想是将云层中部分数据处理、分析、相关业务部署至靠近数据源的边缘层中，以降低数据处理时延，缓解云平台的资源压力。在边缘端网络状态不好的情况下，如何保证边缘节点设备自主独立运行，以及如何使边缘节点间能够进行自主地连接和协同成为本领域亟待要解决的技术问题。
为了至少上述技术问题之一，本发明实施例提供了一种基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例提供的基于区块链的边缘节点自组网方法、装置及设备作进一步详细描述。
图1为本发明实施提供的一种基于区块链的边缘节点自组网方法的流程图，如图1所示，基于区块链的边缘节点自组网方法，包括：
S100、多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络。
多个边缘终端间自由组合，组网形成边缘终端网络。例如，多个边缘终端两两组合形成若干个边缘终端网络。或者，多个边缘终端中三个边缘终端与三个边缘终端组合形成若干个边缘终端网络。具体组合方式可以根据情况进行选择，在此不做具体限定。
边缘终端可以是硬件，也可以是软件。当边缘终端为硬件时，可以是各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当边缘终端为软件时，可以安装在上述电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。例如在智能电网中，边缘终端可以为用户或者工厂中的电表等。
另外，边缘终端的个数可以根据情况进行选择，在此也不做具体限定。
S200、若干边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道。
在本实施例中，由多个边缘终端间自由组合形成的若干区块边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接，相连后的若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道。
S300、当边缘节点通过中间网络节点与云端数据控制平台连接时，边缘节点能将采集到的数据自动上报至云端数据控制平台。
在本实施中，若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道后，当边缘节点通过中间网络节点与云端数据控制平台连接时，边缘节点能将采集到的数据自动上报至云端数据控制平台。例如，边缘节点可将边缘终端网络中各个边缘终端采集的数据上报到云端数据控制平台，从而云端数据控制平台可对边缘终端采集的数据进行处理。边缘终端采集的数据包括但不限于电流、电压、电量、电费等。
S400、当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
若中间网络节点与云端数据控制平台断开连接，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，从而达到边缘节点网络自治，实现边缘节点与边缘节点间的数据协同。
在本实施例中，当边缘节点通过中间网络节点与云端数据控制平台连接时，边缘节点能将采集到的数据自动上报至云端数据控制平台，因此边缘节点的数据能够自动上报到云端，实现了云端与边端的数据进行实时交互。另外，当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，从而达到边缘节点的网络自治，实现了边缘节点与边缘节点间的数据协同；并且通过边缘侧区块链技术，实现边缘节点间的通信连接安全，保证节点间的数据、操作完全可信，提升云边协同中的边缘节点的安全性和互联互通性。
在一些实施例中，由于ZigBee无线通信技术拥有成本低和功耗低的特点，在远程控制领域，边缘节点间可采用ZigBee通信技术连接，进行数据的传输，可选地，如图2所示，S400、边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并相互连接，以形成边缘侧区块链网络，具体包括：
S201、在边缘节点中选择一个节点作为主节点。
S202、主节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络，同时，以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点。
S203、判断主节点的工作模式；判断剩余边缘节点的工作模式；
S204、当满足组网条件时，完成自作网的过程。
其中，主节点的工作模式通过自身的JOIN管脚和DETECT管脚实现，当JOIN管脚为低电平时，主节点的工作模式为组网模式，当前状态下允许剩余边缘节点加入网络；当JOIN管脚为高电平时，当前状态下不允许剩余边缘节点加入网络。剩余边缘节点的工作模式通过自身JOIN管脚决定，包括入网申请模式和退网申请模式。当自身的JOIN管脚为低电平，且持续时间在3秒以下时，当前的工作模式为入网申请模式；当自身的JOIN管脚为低电平，且持续时间在3秒以上时，当前的工作模式为退网申请模式；当自身的JOIN管脚为高电平时，退出组网过程，进入正常的数据传输工作状态。
在一些实施例中，S400、边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络，具体包括：边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。例如，边缘节点基于共识机制，识别边缘侧具有同一个根证书下的边缘节点，使边缘节点与边缘节点间建立相互连接自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
其中，共识机制为基于算力的POW的共识机制、基于权限的POS的共识机制或基于受托人机制的DPOS的共识机制中的至少一种。
需要说明的是，各种共识机制所实现的原理不同，例如，在基于算力的POW的共识机制中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权。各种共识机制之间各有利弊，他们都是现有技术，这里不再赘述。
此外，随着技术的发展，产生新的共识机制也可以适应于本申请的技术方案，也处于本申请保护的范围。
在本实施例中，当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络，从而达到边缘节点的网络自治，实现了边缘节点与边缘节点间的数据协同。
在一些实施例中，还可以借助移动5G技术，搭建边缘自组网服务，使边缘节点能够满足互联互通，完成脱离云服务控制的边缘节点自治能力。
在一些实施例中，如图3所示，S400、当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，之后还包括：
S500、接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；哈希值为待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识。
边缘侧区块链网络节点的信息包括边缘侧区块链网络节点在接入、通信等过程所涉及到的信息，或者还可以包括一些其他的信息。在本发明实施例中，每个边缘侧区块链网络节点可以通过哈希算法计算该节点唯一标识的哈希值，该哈希值可以作为边缘侧区块链网络节点对应的边缘侧区块链网络节点区块的标识，并将该哈希值存储在对应边缘侧区块链网络节点区块中，以及将该哈希值广播给其他边缘侧区块链网络节点，其他边缘侧区块链网络节点可以接收该哈希值，并将该哈希值存储到对应的边缘侧区块链网络节点区块中。其中，将哈希值作为边缘侧区块链网络节点对应的边缘侧区块链网络节点区块的标识，不但可以快速搜索到对应的边缘侧区块链网络节点区块，还可以起到身份认证的功能。
S600、若预设接入区块列表中不存在待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝待接入边缘侧区块链网络节点接入网络。
在本发明实施例中，每个边缘侧区块链网络节点存储有预设接入区块列表，预设接入区块列表中存储有网络中允许接入的边缘侧区块链网络节点对应的区块标识。若预设接入区块列表中不存在待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，则表明该待接入边缘侧区块链网络节点区块对应的边缘侧区块链网络节点不属于本边缘侧区块链网络，故拒绝该待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识对应的待接入边缘侧区块链网络节点接入网络。
S700、若预设接入区块列表中存在待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
在本发明实施例中，若预设接入区块列表中存在待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识对应的待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在待接入边缘侧区块链网络节点区块中，以及将待接入边缘侧区块链网络节点的信息广播给其他移动自组网节点，以使其他边缘侧区块链网络节点将待接入边缘侧区块链网络节点的信息进行对应存储，从而实现信息共享，使各个边缘侧区块链网络节点均存储完整的接入网络的节点的信息，实现分布式数据存储。
在本实施例中，通过将待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在待接入边缘侧区块链网络节点区块中，从而可使更多边缘终端能接入到边缘侧区块链网络中，从而使更多的边缘终端能够得到有效的管理和管控。
图4为本发明实施例提供的一种基于区块链的边缘节点自组网装置的结构示意图，如图4所示，基于区块链的边缘节点自组网装置400，包括：
边缘终端网络生成模块401，被配置为使多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络。
云边协同网络通道生成模块402，被配置为使若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道，其中，若干区块边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接。
数据上报模块403，当边缘节点通过所述中间网络节点与云端数据控制平台连接时，数据上报模块被配置为使边缘节点能将采集到的数据自动上报至云端数据控制平台；
边缘侧区块链网络生成模块404，当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘侧区块链网络生成模块被配置为使边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
在本实施例中，在本实施例中，当边缘节点通过中间网络节点与云端数据控制平台连接时，数据上报模块403使边缘节点将采集到的数据自动上报至云端数据控制平台，因此边缘节点的数据能够自动上报到云端，实现了云端与边端的数据进行实时交互。另外，当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘侧区块链网络生成模块404使边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，从而达到边缘节点的网络自治，实现了边缘节点与边缘节点间的数据协同；并且通过边缘侧区块链技术，实现边缘节点间的通信连接安全，保证节点间的数据、操作完全可信，提升云边协同中的边缘节点的安全性和互联互通性。
在一些实施例中，边缘侧区块链网络生成模块404，具体被配置为使边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
图5为本发明实施例提供的一种边缘侧区块链网络生成模块的结构示意图，如图5所示，边缘侧区块链网络生成模块404，包括：
第一选择模块501，被配置在多个边缘节点中选择一个节点作为可信边缘节点，其余边缘节点作为剩余边缘节点；
第二选择模块502，被配置使可信边缘节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络；
可信边缘节点分配模块503，被配置使可信边缘节点以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点；
第一判断模块504，被配置为判断可信边缘节点的工作模式；
第二判断模块505，被配置为判断所述剩余边缘节点的工作模式；
自组网模块506，被配置为当满足组网条件时，根据组网协议完成自组网的过程。
图6为本发明实施例提供的另一种基于区块链的边缘节点自组网装置的结构示意图，如图6所示，基于区块链的边缘节点自组网装置400，除了包括图1所示的结构外，还包括：
接收模块405，被配置为接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；所述哈希值为所述待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识；
第一处理模块406，被配置为若预设接入区块列表中不存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络；
第二处理模块407，被配置为若所述预设接入区块列表中存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将所述待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
图7示出了本发明的基于区块链的边缘节点自组网方法的一种应用场景示意图，如图7所示，多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络。两个边缘终端网络通过两个中间网络节点与云端数据控制平台相连接。边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道。
当中间网络节点与云端数据控制平台断开连接时，边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。
图8示出了可以用来实施本发明的实施例的示例电子设备800的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图8所示，设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。
设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如基于区块链的边缘节点自组网方法。例如，在一些实施例中，基于区块链的边缘节点自组网方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的基于区块链的边缘节点自组网方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行基于区块链的边缘节点自组网方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
云计算(cloud computer)，指的是通过网络接入弹性可扩展的共享物理或虚拟资源池，资源可以包括服务器、操作系统、网络、软件、应用或存储设备等，并可以以按需、自服务的方式对资源进行部署和管理的技术体系。通过云计算技术，可以为人工智能、区块链等技术应用、模型训练提供高效强大的数据处理能力。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，包括：
多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络；
若干边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；
所述若干边缘终端网络、所述中间网络节点和所述云端数据控制平台组建成云边协同网络通道；
当所述边缘节点通过所述中间网络节点与所述云端数据控制平台连接时，所述边缘节点能将采集到的数据自动上报至所述云端数据控制平台；
当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并相互连接，以形成边缘侧区块链的网络，包括：
在多个边缘节点中选择一个节点作为可信边缘节点，其余边缘节点作为剩余边缘节点；
所述可信边缘节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络；
所述可信边缘节点以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点；
判断所述可信边缘节点的工作模式；
判断所述剩余边缘节点的工作模式；
当满足组网条件时，根据组网协议完成自组网的过程。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，具体包括：
所述边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链网络。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，所述共识机制为基于算力的POW的共识机制、基于权限的POS的共识机制或基于受托人机制的DPOS的共识机制中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的边缘节点自组网方法，其特征在于，当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络，之后还包括：
接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；所述哈希值为所述待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识；若预设接入区块列表中不存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络；
若所述预设接入区块列表中存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将所述待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
6.一种基于区块链的边缘节点自组网装置，其特征在于，包括：
边缘终端网络生成模块，被配置为使多个边缘终端间自组网，组建成边缘终端网络；
云边协同网络通道生成模块，被配置为使若干边缘终端网络、中间网络节点和云端数据控制平台组建成云边协同网络通道，其中，若干区块边缘终端网络通过至少一个中间网络节点与云端数据控制平台相连接；数据上报模块，当所述边缘节点通过所述中间网络节点与所述云端数据控制平台连接时，数据上报模块被配置为使所述边缘节点能将采集到的数据自动上报至所述云端数据控制平台；
边缘侧区块链网络生成模块，当所述中间网络节点与所述云端数据控制平台断开连接时，边缘侧区块链网络生成模块被配置为使所述边缘节点基于自组网技术，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的边缘节点自组网装置，其特征在于，
边缘侧区块链网络生成模块，具体被配置为使所述边缘节点基于共识机制，自动搜寻可信边缘节点并使之连接，以形成边缘侧区块链的网络。
8.根据权利要求6所述的基于区块链的边缘节点自组网装置，其特征在于，边缘侧区块链网络生成模块，包括：
第一选择模块，被配置在多个边缘节点中选择一个节点作为可信边缘节点，其余边缘节点作为剩余边缘节点；
第二选择模块，被配置使所述可信边缘节点选择未被使用过的域网标识符和通道号形成独立的网络；
可信边缘节点分配模块，被配置使所述可信边缘节点以自动递增的方式分配唯一一个本地网络地址给剩余边缘节点；
第一判断模块，被配置为判断所述可信边缘节点的工作模式；
第二判断模块，被配置为判断所述剩余边缘节点的工作模式；
自组网模块，被配置为当满足组网条件时，根据组网协议完成自组网的过程。
9.根据权利要求6所述的基于区块链的边缘节点自组网装置，其特征在于，还包括：
接收模块，被配置为接收待接入边缘侧区块链网络节点通过哈希算法确定的哈希值；所述哈希值为所述待接入边缘侧区块链网络节点对应的待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识；
第一处理模块，被配置为若预设接入区块列表中不存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，拒绝所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络；
第二处理模块，被配置为若所述预设接入区块列表中存在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块的标识，将所述待接入边缘侧区块链网络节点接入网络，并将所述待接入边缘侧区块链网络节点的信息存储在所述待接入边缘侧区块链网络节点区块中。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任意一项所述的方法。
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