CN115835256B - 一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法 - Google Patents

Abstract

一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，属于通信技术领域，包括步骤S1：在第一网关建立通信组，将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个通信组内；步骤S2：在第二网关内建立缓冲区；步骤S3：通信策略管理模块为每个通信组分配对应的通信策略，切片管理模块基于通信策略将第一网关与第二网关之间的传输网络进行分割为多个切片网络，第一信息通过对应的切片网络传输至第二网关；步骤S4：第二网关将第一信息进行筛选过滤后发送至中央数据处理模块。本发明将第一网关和第二网关之间的网络分割为多个切片网络，每个切片网络单独传输一个通信组的信息，不仅保证了数据传输的传输速率，而且大大降低了网络的维护成本。

Description

一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

背景技术

在传统汽车制造场景中，数据中心布设于中心网络节点，生产线上所有设备的监控信息都需要发送至中心网络节点进行处理，随着监控技术的发展以及设备数量的增加，越来越多的监控信息需要从设备发送至中心网络节点，大量监控数据的上传不仅会增加数据中心的处理压力，而且也会增加网络的传输负载，造成数据的传输延迟。

网络切片，指在物理或者虚拟的网络基础设施上，根据不同的服务需求定制化不同的逻辑网络，5G 网络切片可在同一物理网络基础设施上划分为多个逻辑独立的虚拟网络。每个网络切片都是一个隔离的端到端网络，包含自己独特的延迟、吞吐量、安全性和带宽特性，可以灵活应对不同的需求和服务。因此，如何将网络切片技术应用于汽车制造场景的信息传输中，以降低信息从监控设备到数据中心的传输时延，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

为了达到上述的发明目的，本发明提出一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，包括：

步骤S1：在第一网关建立通信组，所述通信组用于将所述第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，所述第一网关存储有第一表格，所述第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，所述第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个所述通信组内；

步骤S2：在第二网关内建立缓冲区，缓冲区内存储有从所述第一网关获取的第一信息，缓冲区的数量基于第一公式确定，所述第一公式为：，其中，c为所述第一网关的数量，b为所述第一网关发送第一信息的数量，x为每个缓冲区预设容纳设备第一信息的数量，将缓冲区进行分配，每个所述第一网关对应的缓冲区数量基于第二公式确定，所述第二公式为：；

步骤S3：通信策略管理模块基于每个所述通信组的通信参数，为每个所述通信组分配对应的通信策略，切片管理模块获取所有所述通信组的通信策略，将所述第一网关与所述第二网关之间的传输网络进行分割，获得与所述通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息，所述第一网关将所述通信组生成的第一信息通过对应的切片网络传输至所述第二网关；

步骤S4：所述第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，所述第二网关将本次时间点获取的设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则所述第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块。

进一步的，所述切片管理模块监测在预设时间段内各个切片网络的传输负载，基于第三公式计算每个切片网络的惩罚值，所述第三公式为：，其中，为切片网络在预设时间段第k个时间点的传输负载率，为切片网络的预设传输负载率，为切片网络的调整次数，、为预设权重，所述切片管理模块建立第二表格和第三表格，将惩罚值大于0的切片网络分配至所述第二表格内，惩罚值小于0的切片网络分配至所述第三表格内，所述切片管理模块每隔预设时间段对所述第二表格和所述第三表格内各个切片网络的参数进行调整。

进一步的，所述切片管理模块对各个切片网络参数的调整包括以下步骤：

定义所述第二表格中的切片网络为第一切片网络，所述第三表格中的切片网络为第二切片网络，所述切片管理模块选择第二表格中惩罚值最大的所述第一切片网络，基于第四公式计算所述第一切片网络需要增大的第一带宽，所述第四公式为：，其中，L为切片网络的带宽，为切片网络在预设时间段内大于预设传输负载率时的传输负载率，所述切片管理模块选择所述第三表格中惩罚值最小的所述第二切片网络，基于第四公式计算切片网络需要增加的第二带宽，若第二带宽大于等于第一带宽，则对所述第一切片网络和所述第二切片网络的带宽进行调整，若第二带宽小于第一带宽，则从所述第三表格继续选择其余所述第二切片网络进行计算，直至在所述第三表格中获取第二带宽大于等于第一带宽的所述第二切片网络。

进一步的，若所述第二表格中存在两个通信策略相同的所述第一切片网络，且未在所述第三表格中寻找到适配的所述第二切片网络时，所述切片管理模块将两个所述第一切片网络合并，获得合并切片网络，若所述第三表格中出现与合并切片网络中其中一个所述第一切片网络相适配的所述第二切片网络，所述切片管理模块将合并切片网络进行拆分，并对拆分后的切片网络参数进行调整。

进一步的，所述第一网关实时监测设备监控信息的通信参数，若设备监控信息的通信参数改变时，所述第一网关将设备监控信息移动至与其通信参数适配的所述通信组内。

本发明还提供了一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算系统，该系统用于实现上述所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，该系统主要包括：

第一网关，用于收集各个传感器终端所采集的设备监控信息，并建立通信组，所述通信组用于将所述第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，所述第一网关存储有第一表格，第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，所述第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个所述通信组内；

第二网关，用于所述第一网关进行通信，所述第二网关内建立有多个缓冲区，缓冲区内存储有从所述第一网关获取的第一信息，所述第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，所述第二网关将本次时间点获取的各个设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则所述第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块

通信策略管理模块，基于每个所述通信组的通信参数，为每个所述通信组分配对应的通信策略；

切片管理模块，用于获取所有所述通信组的通信策略，将所述第一网关与所述第二网关之间的传输网络进行分割，获得与所述通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息；

中央数据处理模块，接收所述第二网关发送的设备监控信息，并对设备监控信息进行分析处理。

本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序指令，其中，在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行上述所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

本发明还提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

本发明的有益效果至少如下所述：

1. 本发明首先根据各个设备的信息传输要求，在第一网关内将其聚合为多个通信组，然后根据通信组的通信需求，将第一网关和第二网关之间的网络分割为多个切片网络，每个切片网络单独传输一个通信组的信息，若将每个监控信息单独划分一个网络切片进行传输的方式，由于设备数量较多，第一网关和第二网关之间会产生大量的切片网络，致使网络结构复杂且不易维护，而本发明通过将设备监控信息聚合为多个通信组的方式，不仅保证了数据传输的传输速率，而且大大降低了网络的维护成本。

2. 本发明还提出在第一信息达到第二网关后，通过第二网关对第一信息进行筛选过滤，可以大大减少第二网关与中央数据处理模块之间数据的通信量，从而降低中央数据处理模块的处理压力。

附图说明

图1为本发明一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法的步骤流程图；

图2为本发明一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算系统的组成结构图。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，包括，

步骤S1：在第一网关建立通信组，通信组用于将第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，第一网关存储有第一表格，第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个通信组内；

在实际应用场景中，将生产区域划分为多个子区域，每个子区域包括多个设备，在每个子区域内设置第一网关，子区域内的所有生产设备将自身的监控信息发送至第一网关；第一网关内存储有第一表格，第一表格包括生产设备名称，信息来源地址、监控信息的类型及信息的通信参数，具体的，通信参数为监控信息的传输要求，例如信息从第一网关到第二网关的传输时延；第一网关在接收到子区域内各个设备的监控信息后，根据监控信息的来源地址匹配第一表格的通信参数，并将通信参数在预设范围内的监控信息分配至同一个通信组内；例如第一网关接收到五条生产设备的监控信息，其中三条的传输时延要求为6ms、7ms、8ms内，则将这三个生产设备的监控信息分配至预设范围在5ms-10ms的通信组内。

步骤S2：在第二网关内建立缓冲区，缓冲区内存储有从第一网关获取的第一信息，缓冲区的数量基于第一公式确定，第一公式为：，其中，c为第一网关的数量，b为第一网关发送第一信息的数量，x为每个缓冲区预设容纳设备第一信息的数量，将缓冲区进行分配，每个第一网关对应的缓冲区数量基于第二公式确定，第二公式为：；

在本实施例中，第二网关需要对第一网关传输的信息进行过滤和预处理，以减少第二网关与中央数据处理模块之间的数据传输量，由于数据的处理存在延迟，因此必须在第二网关内设置缓冲区保存接收的数据，减少数据丢包；在现有技术中，缓冲区的数量是依据第一网关的数量设置，其数量是固定不变的，而由于生产线上的设备并非实时都处于工作状态，例如在夜间，上线设备少，第一网关生成的第一信息数量就相应的减少，白天上线设备多，第一网关生成的第一信息数量就相应的增多，因此第一网关发送第一信息的数量会跟随设备的上线数量变化；由此带来的问题是，当缓冲区的设置数量相对于第一信息的数量较少时，会使得多个传输时延要求相差较大的通信组传输的第一信息位于同一个缓冲区内，此时第二网关为保证数据的传输时延，会优先传输时延要求高的数据，而抛弃时延要求低的数据，例如优先传输时延要求在5ms的数据，丢弃传输时延要求为100ms的数据；若单独为每个第一信息单独设置一个缓冲区，又会导致每个缓冲区的容量不足。

为解决此问题，本发明根据第一信息的数量动态设置缓冲区的数量，首先通过第一公式计算第二网关需要设置的缓冲区数量，具体的，通过公式将每个第一网关发送的第一数量累加求和，计算出第二网关要处理的所有第一信息数量，然后与每个缓冲区预设能够存储的缓冲数量相除，获得需要设置的缓冲区总数，例如第二网关要处理的所有第一信息数量为100，每个缓冲区预设容纳设备第一信息的数量为2，即每个缓冲区能够容纳两条第一信息，则需要在第二网关内设置50个缓冲区，然后再通过第二公式为每个第一网关分配缓冲区，例如第一网关向第二网关发送4条第一信息，则为该第一网关分配两个缓冲区，每个缓冲区包括两条第一信息；通过此种分配方式，每个缓冲区的数量跟随第一信息的数量变化而变化，从而限制每个缓冲区接收第一信息的数量，使得缓冲区不会因接收过多传输时延要求高的第一信息，出现其挤占缓冲区的情况。

步骤S3：通信策略管理模块基于每个通信组的通信参数，为每个通信组分配对应的通信策略，切片管理模块获取所有通信组的通信策略，将第一网关与第二网关之间的传输网络进行分割，获得与通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息，第一网关将通信组生成的第一信息通过对应的切片网络传输至第二网关；

具体的，通信策略对应于通信组的分组依据，例如通信组以数据的传输时延为分组依据，则为该通信组分配优先保证数据传输时延的通信策略，然后基于该通信策略从第一网关和第二网关的传输网络中分割出切片网络。

步骤S4：第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，第二网关将本次时间点获取的设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块。

本发明通过步骤S4对设备监控信息进行预处理，具体的，若同一设备两个时间点的监控信息相同，或满足设备正常运行时数据的变化趋势，则证明该设备处于正常工作状态，此时无需将该时间点的监控信息再发送至中央数据处理模块进行解析；若同一设备两个时间点的监控信息不同，或不满足设备正常运行时数据的变化趋势，则证明该时间点的数据存在问题，需要发送至中央数据处理模块进行解析；通过此步骤可以对设备的监控信息进行初步过滤，从而大大减少第二网关与中央数据处理模块之间数据的通信量，从而降低中央数据处理模块的处理压力。

本发明首先根据各个设备的信息传输要求，在第一网关内将其聚合为多个通信组，然后根据通信组的通信需求，将第一网关和第二网关之间的网络分割为多个切片网络，每个切片网络单独传输一个通信组的信息，若将每个监控信息单独划分一个网络切片进行传输的方式，由于设备数量较多，第一网关和第二网关之间会产生大量的切片网络，致使网络结构复杂且不易维护，而本发明通过将设备监控信息聚合为多个通信组的方式，不仅保证了数据传输的传输速率，而且大大降低了网络的维护成本；更进一步的，本发明还提出在第一信息达到第二网关后，通过第二网关对第一信息进行筛选过滤，可以大大减少第二网关与中央数据处理模块之间数据的通信量，从而降低中央数据处理模块的处理压力。

如上文，第一网关由于生产线上的设备并非实时都处于工作状态，因此第一网关发送第一信息的数量会跟随设备的工作状态而变化，若将切片网络的带宽设置为固定值，则可能导致第一网关和第二网关之间物理链路带宽不能得到合理利用，例如某个切片网络在第一时间段内能够正常传输数据，但在第二时间段内由于上线设备较多，致使传输的数据量较大，此时就会出现切片网络的带宽不足以保证数据传输要求，因此本发明提出以下步骤动态调整切片网络的带宽：

切片管理模块监测在预设时间段内各个切片网络的传输负载，基于第三公式计算每个切片网络的惩罚值，第三公式为：，其中，为切片网络在预设时间段第k个时间点的传输负载率，为切片网络的预设传输负载率，为切片网络的调整次数，、为预设权重，、的值大于0，切片管理模块建立第二表格和第三表格，将惩罚值大于0的切片网络分配至第二表格内，惩罚值小于0的切片网络分配至第三表格内，切片管理模块每隔预设时间段对第二表格和第三表格内各个切片网络的参数进行调整。

在具体实施例中，将预设时间段设置为1小时，切片管理模块在预设时间段设置60个监测时间点，并记录每个时间点切片网络带宽占用率的变化情况，切片管理模块监控每个小时内切片网络的传输负载，例如切片管理模块记录第一天内切片网络传输负载的变化情况，然后在第二天，切片管理模块根据第一天切片网络传输负载的变化情况对切片网络的带宽进行动态调整；下面对第三公式进行解释，在第三公式中，每个切片网络具有不同的切片网络的预设传输负载率，预设传输负载率是根据数据的传输要求预先设置的，例如针对某个传输时延要求高的数据，为保证其传输速度，切片网络的传输负载率保持在50%以下，针对某个传输时延要求低的数据，切片网络的传输负载率可以在80%；当切片网络的预设传输负载率为50%，切片网络在第一时间点的传输负载率为70%时，则该时间点的负载率差值为，切片网络在第二时间点的传输负载率为40%时，该时间点的负载率差值为，计算60个时间点负载率差值之和，当差值和大于0时，表明在预设时间段内的大部分时间，切片网络传输负载率大于预设传输负载率，切片网络的带宽需要增加，当差值和小于0时，表明在预设时间段内的大部分时间，切片网络传输负载率小于预设传输负载率，切片网络的带宽可以进行减少。

进一步的，第三公式还加入切片网络的调整次数，其原因是第一网关和第二网关之间的物理带宽并不总是满足所有切片网络的调整需求，当存在两个切片网络的带宽需要调整时，剩余物理带宽仅能满足其中一个切片网络的调整需求，此时就需要舍弃对另一个切片网络的调整，将未调整的切片网络调整次数加1，增加切片网络的惩罚值，提高该切片网络在下一时间段的调整优先级；通过此步骤可以确定哪些切片网络带宽需要增加，哪些切片网络的带宽可以减少，并基于此对切片网络带宽进行动态调整，进而提升切片网络的分割合理性。

切片管理模块对各个切片网络参数的调整包括以下步骤：

定义第二表格中的切片网络为第一切片网络，第三表格中的切片网络为第二切片网络，切片管理模块选择第二表格中惩罚值最大的第一切片网络，基于第四公式计算第一切片网络需要增大的第一带宽，第四公式为：，其中，L为切片网络的带宽，为切片网络在预设时间段内大于预设传输负载率时的传输负载率，切片管理模块选择第三表格中惩罚值最小的第二切片网络，基于第四公式计算切片网络需要增加的第二带宽，若第二带宽大于等于第一带宽，则对第一切片网络和第二切片网络的带宽进行调整，若第二带宽小于第一带宽，则从第三表格继续选择其余第二切片网络进行计算，直至在第三表格中获取第二带宽大于等于第一带宽的第二切片网络。

切片管理模块首先获取传输负载率大于预设传输负载率的时间点，将这些时间点的传输负载率相加并求其平均值，例如上文中第一时间点传输负载率与预设传输负载率差值为20%，该切片网络的带宽为400mbps，则第一时间点切片网络过载80mbps的带宽，将所有时间点的过载带宽相加并求其平均值，从而获得切片网络要增加的带宽；同理在第三表格中寻找切片网络要减少带宽与该切片网络要增加带宽差值大于0的切片网络，即第二表格中切片网络带宽的增加必然使得第三表格切片网络带宽的减少，通过此步骤可以匹配两个切片网络进行同时调整，使得将切片带宽调整时合适的数值。

若第二表格中存在两个通信策略相同的第一切片网络，且未在第三表格中寻找到适配的第二切片网络时，切片管理模块将两个第一切片网络合并，获得合并切片网络，若第三表格中出现与合并切片网络中其中一个第一切片网络相适配的第二切片网络，切片管理模块将合并切片网络进行拆分，并对拆分后的切片网络参数进行调整。

将两个切片网络进行合并，可以最大利用切片网络的带宽，例如网络的物理带宽为6G，将其切分为两个3G且独立的切片网络A和切片网络B，切片网络A的传输负载率达到90%，切片网络B的传输负载率达到70%，两个切片网络均无法进行带宽的调整，此时切片网络A的传输负载率已接近极值，无法再增加数据传输量；因此在出现此种情况时，本发明可以将两个切片网络进行合并，使得两个切片网络共享剩余的网络带宽，那么即便切片网络A的传输负载再增加，网络中也存在空闲的带宽供其数据的传输，从而提升网络的传输效率。进一步的，本发明限制两个通信策略相同的第一切片网络进行合并，若通信策略不同的第一切片网络合并，则会出现使得通信要求高的第一信息挤占网络的大部分带宽，致使通信要求低的第一信息出现数据丢包的情况发生。

第一网关实时监测设备监控信息的通信参数，若设备监控信息的通信参数改变时，第一网关将设备监控信息移动至与其通信参数适配的通信组内。

具体的，若调整终端设备某项参数的传输时延后，第一网关基于调整后的传输时延，将该终端产生的监控信息重新分配至对应的通信组内，由于监控信息所在的通信组发生了改变，因此传输该监控信息的切片网络也会发生改变；通过此步骤可以根据监控信息通信参数的变化，自动调整传输该信息的切片网络。

如图2所示，本发明还提供了一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算系统，该系统用于实现上述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，该系统主要包括：

第一网关，用于收集各个传感器终端所采集的设备监控信息，并建立通信组，通信组用于将第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，第一网关存储有第一表格，第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个通信组内；

第二网关，用于第一网关进行通信，第二网关内建立有多个缓冲区，缓冲区内存储有从第一网关获取的第一信息，第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，第二网关将本次时间点获取的各个设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块

通信策略管理模块，基于每个通信组的通信参数，为每个通信组分配对应的通信策略；

切片管理模块，用于获取所有通信组的通信策略，将第一网关与第二网关之间的传输网络进行分割，获得与通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息；

中央数据处理模块，接收第二网关发送的设备监控信息，并对设备监控信息进行分析处理。

本发明还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有程序指令，其中，在程序指令运行时控制计算机存储介质所在设备执行上述所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

本发明还提供一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的程序可存储于一个非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上上述的实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上上述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上上述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，包括：

步骤S1：在第一网关建立通信组，所述通信组用于将所述第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，所述第一网关存储有第一表格，所述第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，所述第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个所述通信组内；

步骤S2：在第二网关内建立缓冲区，缓冲区内存储有从所述第一网关获取的第一信息，缓冲区的数量基于第一公式确定，所述第一公式为：，其中，c为所述第一网关的数量，b为所述第一网关发送第一信息的数量，x为每个缓冲区预设容纳设备第一信息的数量，将缓冲区进行分配，每个所述第一网关对应的缓冲区数量基于第二公式确定，所述第二公式为：；

步骤S3：通信策略管理模块基于每个所述通信组的通信参数，为每个所述通信组分配对应的通信策略，切片管理模块获取所有所述通信组的通信策略，将所述第一网关与所述第二网关之间的传输网络进行分割，获得与所述通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息，所述第一网关将所述通信组生成的第一信息通过对应的切片网络传输至所述第二网关；

步骤S4：所述第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，所述第二网关将本次时间点获取的设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则所述第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，

所述切片管理模块监测在预设时间段内各个切片网络的传输负载，基于第三公式计算每个切片网络的惩罚值，所述第三公式为：，其中，K为在预设时间段内设置的监测时间点数量，为切片网络在预设时间段第k个监测时间点的传输负载率，为切片网络的预设传输负载率，为切片网络的调整次数，、为预设权重，所述切片管理模块建立第二表格和第三表格，将惩罚值大于0的切片网络分配至所述第二表格内，惩罚值小于0的切片网络分配至所述第三表格内，所述切片管理模块每隔预设时间段对所述第二表格和所述第三表格内各个切片网络的参数进行调整。

3.根据权利要求2所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，所述切片管理模块对各个切片网络参数的调整包括以下步骤：

定义所述第二表格中的切片网络为第一切片网络，所述第三表格中的切片网络为第二切片网络，所述切片管理模块选择第二表格中惩罚值最大的所述第一切片网络，基于第四公式计算所述第一切片网络需要增大的第一带宽，所述第四公式为：，其中，M为在预设时间段内，传输负载率大于预设传输负载率的监测时间点数量，L为切片网络的带宽，为切片网络在预设时间段内，传输负载率大于预设传输负载率的监测时间点中，第m个监测时间点的传输负载率，所述切片管理模块选择所述第三表格中惩罚值最小的所述第二切片网络，基于第四公式计算切片网络需要增加的第二带宽，若第二带宽大于等于第一带宽，则对所述第一切片网络和所述第二切片网络的带宽进行调整，若第二带宽小于第一带宽，则从所述第三表格继续选择其余所述第二切片网络进行计算，直至在所述第三表格中获取第二带宽大于等于第一带宽的所述第二切片网络。

4.根据权利要求3所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，

若所述第二表格中存在两个通信策略相同的所述第一切片网络，且未在所述第三表格中寻找到适配的所述第二切片网络时，所述切片管理模块将两个所述第一切片网络合并，获得合并切片网络，若所述第三表格中出现与合并切片网络中其中一个所述第一切片网络相适配的所述第二切片网络，所述切片管理模块将合并切片网络进行拆分，并对拆分后的切片网络参数进行调整。

5.根据权利要求1所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，所述第一网关实时监测设备监控信息的通信参数，若设备监控信息的通信参数改变时，所述第一网关将设备监控信息移动至与其通信参数适配的所述通信组内。

6.一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算系统，用于实现如权利要求1-5任一项所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法，其特征在于，包括：

第一网关，用于收集各个传感器终端所采集的设备监控信息，并建立通信组，所述通信组用于将所述第一网关收集的设备监控信息整合为第一信息，所述第一网关存储有第一表格，第一表格记录有各个设备监控信息的通信参数，所述第一网关将通信参数在预设范围内的设备监控信息分配至同一个所述通信组内；

第二网关，用于所述第一网关进行通信，所述第二网关内建立有多个缓冲区，缓冲区内存储有从所述第一网关获取的第一信息，所述第二网关从缓冲区内接收第一信息，将第一信息拆分为设备监控信息，所述第二网关将本次时间点获取的各个设备监控信息与上一时间点的设备监控信息进行对比，若两个时间点的设备监控信息满足预设的数据变化趋势，则将上一时间点的设备监控信息丢弃，并保留本次时间点的设备监控信息，若两个时间点的设备监控信息不满足预设的数据变化趋势，则所述第二网关将本次时间点的设备监控信息发送至中央数据处理模块

通信策略管理模块，基于每个所述通信组的通信参数，为每个所述通信组分配对应的通信策略；

切片管理模块，用于获取所有所述通信组的通信策略，将所述第一网关与所述第二网关之间的传输网络进行分割，获得与所述通信组数量相同的切片网络，每个切片网络对应传输一种通讯策略的第一信息；

中央数据处理模块，接收所述第二网关发送的设备监控信息，并对设备监控信息进行分析处理。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序指令，其中，在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1-5任一项所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1-5任一项所述的一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法。

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