一种基于边缘计算的智慧人口统计方法技术

本申请实施例提供一种基于边缘计算的智慧人口统计的方法和系统。该方法包括：根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；所述边缘计算网络包括：边缘传感器、边缘服务器、计算中心；边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息；每个边缘服务器接收其自身附近的邻居边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息；在每个所述边缘服务器本地进行统计分析，将统计分析结果发回计算中心；接收所述计算中心的指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析。本申请实施例的一种基于边缘计算的智慧人口统计的方法和系统，通过结合人口统计方法和边缘计算特点，提高了人口统计数据的传输效率，加快了人口统计的计算速度。

A Method and System of Intelligent Population Statistics Based on Edge Computing

The embodiment of this application provides a method and system of intelligent population statistics based on edge calculation. The method includes: constructing an edge computing network according to population characteristics and geographic location of edge servers; the edge computing network includes edge sensors, edge servers and computing centers; collecting population information by edge sensors and updating local storage information of the edge servers; and receiving update notifications from neighbor edge servers near each edge server itself. And update the storage information; conduct statistical analysis locally in each of the edge servers, send the statistical analysis results back to the computing center; receive the instructions and data of the computing center, exchange data with the designated edge servers and conduct collaborative analysis. The method and system of intelligent population statistics based on edge calculation in the embodiment of this application improves the transmission efficiency of population statistics and speeds up the calculation speed of population statistics by combining the methods of population statistics and the characteristics of edge calculation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的智慧人口统计方法和系统
本申请涉及边缘计算及人口统计领域，尤其涉及一种基于边缘计算的智慧人口统计方法和系统。
技术介绍
边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近服务。边缘计算通过给予网络边缘设备一定的计算能力和存储能力，形成“智能终端—边缘服务器—云数据中心”三层系统结构，在网络的边缘提供通信和IT服务、存储和计算资源，以降低应用的处理延迟以及更有效地利用移动网络。传统智慧人口统计过程中，一般采用客户端采集，服务器端汇总统计的模式进行，客户端不具备计算能力，所有数据均需发回服务器端进行统计分析作业，客户端之间也不能进行协同工作，所有数据、资源的调配均需在服务器端进行，这样浪费了本地计算资源，加重了服务器的计算压力，并且存在大量的通信延迟，严重影响了人口统计的效率。因此，可以考虑基于边缘计算技术进行智慧人口统计作业。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于边缘计算的智慧人口统计方法和系统，降低人口统计任务处理延时，解决目前人口统计过程中，服务器数据存储、更新效率低的技术问题。基于上述目的，本申请提出了一种基于边缘计算的智慧人口统计方法，包括：根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；所述边缘计算网络包括：边缘传感器、边缘服务器、计算中心；边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息；每个边缘服务器接收其自身附近的邻居边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息；在每个所述边缘服务器本地进行统计分析，将统计分析结果发回计算中心；接收所述计算中心的指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析。在一些实施例中，在所述根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络，所述方法，还包括：所述边缘服务器将本边缘服务器所在社区人口特征及地理位置发送至计算中心。所述计算中心根据所述边缘服务器发送的人口特征及地理位置进行查询和计算，将得到的邻居服务器集合返回给所述边缘服务器；所述边缘服务器根据计算中心返回的所述邻居服务器集合，更新本地邻居列表，并向所述邻居服务器集合中的边缘服务器发起建立连接请求；所述邻居服务器收到连接请求后，判断是否需要建立连接：若需要建立连接，则与所述边缘服务器建立连接，并向所述计算中心发送建立连接结果；若不需要建立连接，则向所述边缘服务器发送拒绝响应，并向所述计算中心发送建立连接结果；所述计算中心更新边缘网络拓扑存储信息。在一些实施例中，所述每个边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息具体包括：根据边缘服务器和/或计算中心分析统计需求，通过边缘传感器进行一次或多次反馈式人口信息采集。在一些实施例中，所述邻居服务器接收所述边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息，包括：基于边缘服务器访问频率和人口数据规模，所述邻居服务器的更新范围的计算方式如下：Spreadi＝α∑nFij+(1-α)∑nMij其中，Spreadi为所述边缘服务器i的数据更新范围指数，α为加权系数，Fij为所述边缘服务器i中第j块人口数据块的访问频度，Mij为所述边缘服务器i中第j块人口数据块的大小，n为所述边缘服务器i的数据块总数。在一些实施例中，所述在所述边缘服务器本地进行统计分析，并将统计分析结果发回计算中心，包括：所述统计分析包括人口结构分析、人口热力分析、人口职住分析、人口迁徙分析、人口出行分析、人口经济分析、实时人流分析、实时人流检测；当所述边缘服务器进行统计分析时，如果本地计算资源或数据缺失，则向邻居服务器发起协助请求，调取资源或数据继续统计分析。在一些实施例中，所述接收所述计算中心的指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析，还包括：所述计算中心指令包含控制命令和指定参与数据交换及协同分析的边缘服务器集合；所述参与数据交换及协同分析的边缘服务器集合中的边缘服务器根据人口统计分析效率向计算中心发送计算资源调整请求。基于上述目的，本申请还提出了一种基于边缘计算的智慧人口统计系统，包括：建立模块，用于根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；更新模块，用于通过边缘传感器采集人口信息，更新边缘服务器本地存储信息；通信模块，用于通知邻居服务器，更新所述邻居服务器存储信息；本地计算模块，用于在边缘服务器本地进行统计分析，并将统计分析结果发回计算中心；协同计算模块，用于接收计算中心指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析。在一些实施例中，所述更新模块，还包括：人口数据清洗单元，用于对人口数据进行归一化处理，将人口数据转换为标准数据；人口数据同步单元，用于将同一人口位于不同边缘服务器的信息进行汇聚。在一些实施例中，所述通信模块，还包括：边缘服务器-计算中心通信单元，用于边缘服务器与计算中心之间指令和数据的通信；边缘服务器-边缘服务器通信单元，用于根据人口统计任务形成的边缘计算网络中，各边缘服务器之间指令和数据的通信。在一些实施例中，所述协同计算模块，还包括：任务调度单元，用于控制边缘服务器的任务分发、资源分配；效率监控单元，用于监督边缘服务器统计分析效率，并向任务调度单元发送监督结果；统计汇总单元，用于汇总各边缘服务器的人口统计结果，并响应各边缘服务器的人口统计数据请求。附图说明在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本专利技术公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本专利技术范围的限制。图1示出根据本专利技术实施例的基于边缘计算的智慧人口统计方法的流程图。图2示出根据本专利技术实施例的基于边缘计算的智慧人口统计系统的构成图。图3示出根据本专利技术实施例的基于边缘计算的智慧人口统计系统的构成图。图4示出根据本专利技术实施例的基于边缘计算的智慧人口统计系统的网络拓扑示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1示出根据本专利技术实施例的基于边缘计算的智慧人口统计方法的流程图。如图1所示，该基于边缘计算的智慧人口统计方法包括：步骤S11、根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；在进行人口统计分析作业之前，需要根据人口统计作业的地理区域、人口属性、边缘服务器分布特点等，指定参与统计分析作业的边缘服务器，构建边缘计算网络。举例来说，当一个区域人口特征较为复杂时，需要耗费的计算资源较多，构建边缘计算网络时，将会考虑分配给该区域更多的计算资源。同时，构建边缘计算网络时，也会考虑将复杂地人口数据在邻居服务器上同步复制多份，一方面可以防止多区域统计时频繁的数据传输，另一方面，可以作为数据备份，防止灾难发生。构建边缘计算网络时，边缘服务器的配置可能与人口分布比例不同步，例如，人口情况较为复杂的区域边缘服务器配置较少，而人口情况简单的区域却分配了过多的边缘服务器，这样在后期进行人口统计分析作业时，有可能因为边缘服务器分布的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算的智慧人口统计方法，其特征在于，包括：根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；所述边缘计算网络包括：边缘传感器、边缘服务器、计算中心；边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息；每个边缘服务器接收其自身附近的邻居边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息；在每个所述边缘服务器本地进行统计分析，将统计分析结果发回计算中心；接收所述计算中心的指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的智慧人口统计方法，其特征在于，包括：根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络；所述边缘计算网络包括：边缘传感器、边缘服务器、计算中心；边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息；每个边缘服务器接收其自身附近的邻居边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息；在每个所述边缘服务器本地进行统计分析，将统计分析结果发回计算中心；接收所述计算中心的指令和数据，与指定边缘服务器进行数据交换及协同分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据人口特征及边缘服务器地理位置构建边缘计算网络，包括：所述边缘服务器将本边缘服务器所在社区人口特征及地理位置发送至计算中心；所述计算中心根据所述边缘服务器发送的人口特征及地理位置进行查询和计算，将得到的邻居服务器集合返回给所述边缘服务器；所述边缘服务器根据计算中心返回的所述邻居服务器集合，更新本地邻居列表，并向所述邻居服务器集合中的边缘服务器发起建立连接请求；所述邻居服务器收到连接请求后，判断是否需要建立连接：若需要建立连接，则与所述边缘服务器建立连接，并向所述计算中心发送建立连接结果；若不需要建立连接，则向所述边缘服务器发送拒绝响应，并向所述计算中心发送建立连接结果；所述计算中心更新边缘网络拓扑存储信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘传感器采集人口信息，更新所述边缘服务器本地存储信息，包括：根据边缘服务器和/或计算中心分析统计需求，通过边缘传感器进行一次或多次反馈式人口信息采集。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个边缘服务器接收其自身附近的邻居边缘服务器发出的更新通知，并更新存储信息，包括：基于边缘服务器访问频率和人口数据规模，所述邻居服务器的更新范围的计算方式如下：Spreadi＝α∑nFij+(1-α)∑nMij其中，Spreadi为所述边缘服务器i的数据更新范围指数，α为加权系数，Fij为所述边缘服务器i中第j块人口数据块的访问频度，Mij为所述边缘服务器i中第j块人口数据块的大小，n为所述边缘服务器i的数据块总数。5.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍敏，
申请(专利权)人：特斯联北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11