一种边缘控制器的动态部署方法、终端及存储介质技术

本发明专利技术公开了一种边缘控制器的动态部署方法、终端及存储介质，基于已扩展的IEC61499标准构建的边缘控制器的开发环境，生成对应的执行任务模型和通信协议接口模型；开发环境基于执行任务模型、通信协议接口模型确定已扩展的IEC61499标准的管理命令集合，并将管理命令集合下载至运行环境中；运行环境基于通信协议接口模型创建命令，根据运行环境对应的工业边缘节点，创建运行环境对应的目标通信协议；运行环境执行任务模型创建命令，根据运行环境对应的工业边缘节点，创建运行环境对应的目标执行任务模型，以完成动态部署。通过上述方式，实现了对边缘控制器的通信协议的动态部署，无需对边缘控制器进行频繁的停机进行功能的更新。对边缘控制器进行频繁的停机进行功能的更新。对边缘控制器进行频繁的停机进行功能的更新。

【技术实现步骤摘要】
一种边缘控制器的动态部署方法、终端及存储介质


[0001]本专利技术涉及边缘计算
，尤其涉及一种边缘控制器的动态部署方法、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]工业边缘计算通过在设备边缘侧将OT领域的控制物理量转换为能被IT领域的通信协议和开发语言所支持的数据，为云端计算任务进行海量数据的预处理和预分析，提升决策优化的及时性和效率。基于此，采用高性能嵌入式硬件平台和实时通用操作系统的边缘控制器应运而生。边缘控制器是IT和OT之间的一个物理接口，能够同时完成实时过程控制和非实时边缘计算通信功能，在本地将控制对象的实时域信息作为非实时域中计算过程的依据进行在线即时处理，提高优化效率。
[0003]现有的边缘控制器即需要部署面对控制任务的工业实时以太网通信协议，又需要集成用于数据采集以及互联互通等任务的非实时通信协议。为了满足工业环境多源异构数据采集的需求，目前的边缘控制器往往在产品交付阶段预置大量实时和非实时通信协议，以尽可能的满足工业环境中的多源异构数据。也就是说，目前的边缘控制器无法动态连接采用了非预先部署通信协议的工业边缘节点，导致边缘控制器需要频繁停机进行功能更新，影响工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供边缘控制器的动态部署方法、终端及存储介质，旨在解决现有技术中边缘控制器无法动态连接采用了非预先部署通信协议的工业边缘节点，导致边缘控制器需要频繁停机进行功能更新，影响工作效率的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种边缘控制器的动态部署方法，所述方法包括：
[0006]基于已扩展的IEC61499标准构建的边缘控制器的开发环境，添加预先构建的通信协议接口组件库以及功能块组件库；
[0007]所述开发环境基于所述功能块组件库中以及所述通信协议接口组件库，分别生成对应的执行任务模型和通信协议接口模型；
[0008]所述开发环境将所述执行任务模型、通信协议接口模型及其对应的参数配置信息转换成已扩展的IEC61499标准的管理命令，以组成管理命令集合，并将所述管理命令集合下载至基于已扩展的 IEC61499标准构建的边缘控制器的运行环境中；
[0009]所述运行环境基于所述管理命令集合中的通信协议接口模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标通信协议；
[0010]所述运行环境基于所述管理命令集合中的执行任务模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标执行任务模型；
[0011]所述运行环境基于所述目标执行任务模型、所述目标通信协议，完成动态部署。
[0012]可选地，所述运行环境基于所述功能块组件库，生成对应的执行任务模型，具体包括：
[0013]所述开发环境根据所述功能块组件库中的各功能块，构建对应的功能块网络；
[0014]所述开发环境根据所述功能块网络的拓扑结构信息，生成若干执行任务模型。
[0015]可选地，所述执行任务模型的模型类型至少包括：一次性执行类型、周期性类型、偶发性类型；所述方法还包括：
[0016]在所述执行任务模型的模型类型为周期性类型或者偶发性类型的情况下，所述开发环境确定各执行任务模型的共享功能块；
[0017]所述开发环境根据所述共享功能块，构建同步读写锁模型并存储至所述开发环境中。
[0018]可选地，所述方法还包括：
[0019]将所述通信协议接口模型添加至所述IEC61499标准的设备模型中；
[0020]将所述执行任务模型和同步读写锁模型添加至所述IEC61499标准的资源模型和功能块模型之间。
[0021]可选地，所述方法还包括：
[0022]所述开发环境根据各执行任务模型的功能块实例的最差情况执行时间、执行任务优先级以及周期参数，确定各执行任务模型的初始最差情况响应时间；
[0023]在所述初始最差情况响应时间大于执行任务模型的运行截止时间的情况下，调整所述执行任务模型的周期参数，并基于调整后的周期参数确定新的最差情况响应时间，直至调整后的最差情况响应时间小于或等于所述运行截止时间；
[0024]根据所述最差情况响应时间以及所述运行截止时间，确定所述执行任务模型的可调度性。
[0025]可选地，所述运行环境基于所述管理命令集合中的通信协议接口模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标通信协议，具体包括：
[0026]所述运行环境根据所述通信协议接口模型创建命令，获取通信协议接口模型的通信协议组件目录；
[0027]根据运行环境对应的工业边缘节点，确定所述运行环境对应的目标通信协议类型；
[0028]根据所述通信协议组件目录以及所述管理命令集合中的配置参数列表，创建所述运行环境对应的的目标通信协议。
[0029]可选地，所述根据所述通信协议组件目录以及所述管理命令集合中的配置参数列表，创建所述运行环境的目标通信协议，具体包括：
[0030]根据所述通信协议组件目录，调用所述目标通信协议的源代码或动态链接库并部署至所述运行环境，以获取所述目标通信协议；
[0031]根据所述管理命令集合中的配置参数列表，对所述目标通信协议进行参数配置，以完成创建所述运行环境中目标通信协议。
[0032]可选地，所述运行环境基于所述管理命令集合中的执行任务模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标任务模型，具体包括：
[0033]所述运行环境基于所述管理命令集合中的功能块网络管理命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标功能块网络；
[0034]所述运行环境根据所述执行任务模型创建命令中的功能块列表，确定所述目标功能块网络中各目标功能块实例的指针；
[0035]基于所述目标功能块网络，生成对应的目标执行任务模型，并将各目标功能块实例的指针添加至执行功能块队列中。
[0036]可选地，所述方法还包括：
[0037]所述运行环境根据所述管理命令集合中的同步读写锁对象创建命令，确定所述目标执行任务模型中的共享目标功能块，作为同步读写锁对象；
[0038]所述运行环境根据所述共享目标功能块的功能块名称，获得所述共享目标功能块的指针；
[0039]所述运行环境将所述共享目标功能块的指针对应的指针赋值，作为所述同步读写锁对象的地址。
[0040]可选地，所述运行环境基于所述目标执行任务模型、所述目标通信协议，完成动态部署，具体包括：
[0041]所述运行环境根据面向所述IEC61499标准的资源模型的启动命令，激活所述运行环境中所有的目标执行任务模型；所述目标执行任务模型对应实时线程或非实时线程；
[0042]所述运行环境按照预设的目标执行任务模型的优先级以及运行周期，对所述目标执行任务模型进行调用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边缘控制器的动态部署方法，其特征在于，所述方法包括：基于已扩展的IEC61499标准构建的边缘控制器的开发环境，添加预先构建的通信协议接口组件库以及功能块组件库；所述开发环境基于所述功能块组件库中以及所述通信协议接口组件库，分别生成对应的执行任务模型和通信协议接口模型；所述开发环境将所述执行任务模型、通信协议接口模型及其对应的参数配置信息转换成已扩展的IEC61499标准的管理命令，以组成管理命令集合，并将所述管理命令集合下载至基于已扩展的IEC61499标准构建的边缘控制器的运行环境中；所述运行环境基于所述管理命令集合中的通信协议接口模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标通信协议；所述运行环境基于所述管理命令集合中的执行任务模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标执行任务模型；所述运行环境基于所述目标执行任务模型、所述目标通信协议，完成动态部署。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行环境基于所述功能块组件库，生成对应的执行任务模型，具体包括：所述开发环境根据所述功能块组件库中的各功能块，构建对应的功能块网络；所述开发环境根据所述功能块网络的拓扑结构信息，生成若干执行任务模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述执行任务模型的模型类型至少包括：一次性执行类型、周期性类型、偶发性类型；所述方法还包括：在所述执行任务模型的模型类型为周期性类型或者偶发性类型的情况下，所述开发环境确定各执行任务模型的共享功能块；所述开发环境根据所述共享功能块，构建同步读写锁模型并存储至所述开发环境中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述通信协议接口模型添加至所述IEC61499标准的设备模型中；将所述执行任务模型和同步读写锁模型添加至所述IEC61499标准的资源模型和功能块模型之间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述开发环境根据各执行任务模型的功能块实例的最差情况执行时间、执行任务优先级以及周期参数，确定各执行任务模型的初始最差情况响应时间；在所述初始最差情况响应时间大于执行任务模型的运行截止时间的情况下，调整所述执行任务模型的周期参数，并基于调整后的周期参数确定新的最差情况响应时间，直至调整后的最差情况响应时间小于或等于所述运行截止时间；根据所述最差情况响应时间以及所述运行截止时间，确定所述执行任务模型的可调度性。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行环境基于所述管理命令集合中的通信协议接口模型创建命令，根据所述运行环境对应的工业边缘节点，创建所述运行环境对应的目标通信协议，具体包括：所述运行环境根据所述通信协议接口模型创建命令，获取通信协议接口模型的通信协议组件目录；
根据运行环境对应的工业边缘节点，确定所述运行环境对应的目标通信协议类型；根据所述通信协议组件目录...

【专利技术属性】
技术研发人员：周楠，梁骁俊，张超波，黄科科，阳春华，桂卫华，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：