基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统，其通过边缘计算服务器与物联网中的所有终端设备进行数据交互，以此抓取来自终端设备的数据包，继而确定终端设备针对边缘计算服务期间的指令响应时间；并且还根据终端设备在物联网中的数据上传情况，确定终端设备的累积运行时长，最终准确地确定终端设备在物联网中的预测剩余运行时长，这样能够快速地预测出每个终端设备在物联网中的剩余运行寿命，以便于后续有针对性地控制剩余运行寿命较短的终端设备在物联网中的工作状态，从而最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统


[0001]本专利技术涉及边缘计算管理的
，特别涉及基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统。

技术介绍

[0002]物联网通常同时连接多个终端设备，每个终端设备能够与物联网进行数据交互以及进行相应的数据分析处理操作。物联网连接的每个终端设备可以为相同型号或者不同型号的终端设备，并且每个终端设备受限与自身的型号和自身运算性能的限制，其在物联网中的剩余运行寿命也相应不同。当某一终端设备在物联网的剩余运行寿命较短，该终端设备的数据处理分析性能也会相应降低，若此时依然维持该终端设备在物联网中的数据交互与处理，则会影响物联网整体运行的稳定性和高效性。可见，在物联网中准确和及时地预测终端设备的剩余运行寿命显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统，其通过指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备分别发送数据收集指令，以使每个终端设备根据所述数据收集指令向边缘计算服务器反馈数据包；获取数据包的数据源地址信息，并根据数据源地址信息，判断数据包是否属于有效数据包；接着获取有效数据包的数据量及其在物联网中的数据传输时间，以此确定对应终端设备的指令响应时间；获取每个终端设备向物联网上传的数据，以此确定每个终端设备的累积运行时长；最后根据指令响应时间和累积运行时长，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；并根据预测剩余运行时长，控制边缘计算服务器与终端设备之间的数据交互连通与否状态；可见，该基于边缘计算的终端设备寿命预测方法和系统通过边缘计算服务器与物联网中的所有终端设备进行数据交互，以此抓取来自终端设备的数据包，继而确定终端设备针对边缘计算服务期间的指令响应时间；并且还根据终端设备在物联网中的数据上传情况，确定终端设备的累积运行时长，最终准确地确定终端设备在物联网中的预测剩余运行时长，这样能够快速地预测出每个终端设备在物联网中的剩余运行寿命，以便于后续有针对性地控制剩余运行寿命较短的终端设备在物联网中的工作状态，从而最大限度地提高物联网整体运行的稳定性和高效性。
[0004]本专利技术提供基于边缘计算的终端设备寿命预测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备分别发送数据收集指令，以使每个终端设备根据所述数据收集指令向边缘计算服务器反馈数据包；获取所述数据包的数据源地址信息，并根据所述数据源地址信息，判断所述数据包是否属于有效数据包；
[0006]步骤S2，获取所述有效数据包的数据量及其在物联网中的数据传输时间，以此确
定对应终端设备的指令响应时间；获取每个终端设备向物联网上传的数据，以此确定每个终端设备的累积运行时长；
[0007]步骤S3，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；并根据所述预测剩余运行时长，控制边缘计算服务器与终端设备之间的数据交互连通与否状态；
[0008]进一步，在所述步骤S1中，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备分别发送数据收集指令，以使每个终端设备根据所述数据收集指令向边缘计算服务器反馈数据包；获取所述数据包的数据源地址信息，并根据所述数据源地址信息，判断所述数据包是否属于有效数据包具体包括：
[0009]步骤S101，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备同步发送数据收集指令；其中，所述数据收集指令包括收集的数据类型；
[0010]步骤S102，指示边缘计算服务器接收每个终端设备响应于所述数据收集指令而反馈的数据包，并获取每个数据包包含的数据源IP地址信息；
[0011]步骤S103，将所述数据源IP地址信息与预设IP地址信息白名单进行比对；若所述数据源IP地址信息存在于预设IP地址信息白名单，则将对应的数据包确定为有效数据包；否则，将对应的数据包确定为无效数据包；
[0012]进一步，在所述步骤S2中，获取所述有效数据包的数据量及其在物联网中的数据传输时间，以此确定对应终端设备的指令响应时间；获取每个终端设备向物联网上传的数据，以此确定每个终端设备的累积运行时长具体包括：
[0013]步骤S201，获取所述有效数据包的数据比特量及其在物联网中的数据传输时间；并利用下面公式(1)，确定对应终端设备的指令响应时间，
[0014][0015]在上述公式(1)中，t
i
表示第i个终端设备的指令响应时间；T
i
表示从边缘计算服务器向第i个终端设备发送数据收集指令到边缘计算服务器接收到第i个终端设备反馈的数据包所需的时间；S表示边缘计算服务器发送的数据收集指令的数据比特量；v
a,
d
own
表示边缘计算服务器发送的数据收集指令传输到物联网的第a个节点时对应的传输速度；v
a,up
表示第i个终端设备反馈的数据包传输到物联网的第a个节点时对应的传输速度；A表示边缘计算服务器与第i个终端设备在物联网中进行数据交互所需要经过的节点总数；D
i
表示第i个终端设备向边缘计算服务器反馈的数据包的数据比特量；
[0016]步骤S202，获取每个终端设备向物联网上传的数据，并利用下面公式(2)，确定每个终端设备的累积运行时长，
[0017][0018]在上述公式(2)中，F
i
表示第i个终端设备的累积运行时长；(E
i
)2表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧头部分和数据帧尾部分之间所有数据段的二进制形式的数据；表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧尾部分的二进制形式的数据包含的二进制数据码总数；表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧头部分的二进制形式的数据包含的二进制数据码总数；＜＜表示向右移动运算符
号；Z()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；{}
10
表示将括号内的数据转换为十进制数据；
[0019]进一步，在所述步骤S3中，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；并根据所述预测剩余运行时长，控制边缘计算服务器与终端设备之间的数据交互连通与否状态具体包括：
[0020]步骤S301，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，并利用下面公式(3)，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长，
[0021][0022]在上述公式(3)中，Y
i
表示第i个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；t
b
表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的第b个失效终端设备在物联网中的历史指令响应时间；F
b
表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的第b个失效终端设备在物联网中的历史累积运行时长；B表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的失效终端设备的总数；
[0023]步骤S302本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于边缘计算的终端设备寿命预测方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备分别发送数据收集指令，以使每个终端设备根据所述数据收集指令向边缘计算服务器反馈数据包；获取所述数据包的数据源地址信息，并根据所述数据源地址信息，判断所述数据包是否属于有效数据包；步骤S2，获取所述有效数据包的数据量及其在物联网中的数据传输时间，以此确定对应终端设备的指令响应时间；获取每个终端设备向物联网上传的数据，以此确定每个终端设备的累积运行时长；步骤S3，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；并根据所述预测剩余运行时长，控制边缘计算服务器与终端设备之间的数据交互连通与否状态。2.如权利要求1所述的基于边缘计算的终端设备寿命预测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备分别发送数据收集指令，以使每个终端设备根据所述数据收集指令向边缘计算服务器反馈数据包；获取所述数据包的数据源地址信息，并根据所述数据源地址信息，判断所述数据包是否属于有效数据包具体包括：步骤S101，指示边缘计算服务器向物联网连接的所有终端设备同步发送数据收集指令；其中，所述数据收集指令包括收集的数据类型；步骤S102，指示边缘计算服务器接收每个终端设备响应于所述数据收集指令而反馈的数据包，并获取每个数据包包含的数据源IP地址信息；步骤S103，将所述数据源IP地址信息与预设IP地址信息白名单进行比对；若所述数据源IP地址信息存在于预设IP地址信息白名单，则将对应的数据包确定为有效数据包；否则，将对应的数据包确定为无效数据包。3.如权利要求2所述的基于边缘计算的终端设备寿命预测方法，其特征在于：在所述步骤S2中，获取所述有效数据包的数据量及其在物联网中的数据传输时间，以此确定对应终端设备的指令响应时间；获取每个终端设备向物联网上传的数据，以此确定每个终端设备的累积运行时长具体包括：步骤S201，获取所述有效数据包的数据比特量及其在物联网中的数据传输时间；并利用下面公式(1)，确定对应终端设备的指令响应时间，在上述公式(1)中，t
i
表示第i个终端设备的指令响应时间；T
i
表示从边缘计算服务器向第i个终端设备发送数据收集指令到边缘计算服务器接收到第i个终端设备反馈的数据包所需的时间；S表示边缘计算服务器发送的数据收集指令的数据比特量；v
a,down
表示边缘计算服务器发送的数据收集指令传输到物联网的第a个节点时对应的传输速度；v
a,up
表示第i个终端设备反馈的数据包传输到物联网的第a个节点时对应的传输速度；A表示边缘计算服务器与第i个终端设备在物联网中进行数据交互所需要经过的节点总数；D
i
表示第i个终端设备向边缘计算服务器反馈的数据包的数据比特量；步骤S202，获取每个终端设备向物联网上传的数据，并利用下面公式(2)，确定每个终
端设备的累积运行时长，在上述公式(2)中，F
i
表示第i个终端设备的累积运行时长；(E
i
)2表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧头部分和数据帧尾部分之间所有数据段的二进制形式的数据；表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧尾部分的二进制形式的数据包含的二进制数据码总数；表示第i个终端设备向物联网上传的数据对应的数据帧头部分的二进制形式的数据包含的二进制数据码总数；＜＜表示向右移动运算符号；Z()表示倒置函数，即将括号内的二进制数据进行倒置；{}
10
表示将括号内的数据转换为十进制数据。4.如权利要求3所述的基于边缘计算的终端设备寿命预测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；并根据所述预测剩余运行时长，控制边缘计算服务器与终端设备之间的数据交互连通与否状态具体包括：步骤S301，根据所述指令响应时间和所述累积运行时长，并利用下面公式(3)，确定每个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长，在上述公式(3)中，Y
i
表示第i个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长；t
b
表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的第b个失效终端设备在物联网中的历史指令响应时间；F
b
表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的第b个失效终端设备在物联网中的历史累积运行时长；B表示在物联网中与第i个终端设备型号相同的失效终端设备的总数；步骤S302，判断第i个终端设备在物联网中的预测剩余运行时长Y
i
是否小于或等于0；若是，则确定第i个终端设备为临近失效终端设备，此时中断第i个终端设备与边缘计算服务器之间的数据交互连通状态。5.基于边缘计算的终端设备寿命预测系统，其特征在于，其包括数据包收集与分析模块、终端设备指令响应时间确定模块、终端设备累积运行时长确定模块、终端设备寿命预测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雨晴，余丹，王丹星，
申请(专利权)人：中标慧安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：