一种异构数据处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种异构数据处理方法及系统，包括静态数据处理过程以及动态数据处理过程；其中，静态数据处理过程包括：接收不同通讯协议的异构数据，并且对异构数据进行识别、封装以及生成静态文件；接收数据调用的控制指令，并且对数据调用的控制指令进行解析；根据数据调用的控制指令对封装的异构数据进行调用。本发明专利技术扩展出了支持多种通讯协议的数据接口，保证了数据采集的实时性，有效的解决多源异构资源接入的困难。源接入的困难。源接入的困难。

【技术实现步骤摘要】
一种异构数据处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种异构数据处理方法及系统。

技术介绍

[0002]随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的发展以及信息化与工业化的“深度融合”，传统的制造工业不断向智能制造的方向转型升级。传统的计算构架应用在智能工业网络中常常面临着数据分析时延大、系统功能复杂、感知数据多源异构、控制对象和方式多样、计算量大实时性高以及数据传输困难等问题。
[0003]多源异构数据由于其自身特点很难做到并行采集，即数据来源不同、传输接口不同、传输协议不同。传统的计算构架常采用轮询或多线程的方式采集多源异构数据，这会导致数据的采集时间和响应时间随着待采集设备数量的增加而增加，难以满足工业网络的实时性要求。另一方面，传统数据采集设备大多针对特定的设备组进行设计，无法用来灵活应对不同应用的功能要求和满足先进制造过程柔性化的应用要求。而当系统需要与多种不同采集和控制接口进行连接时，则必须依靠多个内核分别完成感知数据的采集和控制命令/逻辑的生成。这样大大增加了系统结构的复杂程度和实际成本，不符合先进制造技术小型化、低成本、高集成的发展要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的问题是：扩展出了支持多种通讯协议的数据接口，保证了数据采集的实时性，有效的解决多源异构资源接入的困难。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种异构数据处理方法，其中，包括静态数据处理过程以及动态数据处理过程；其中，静态数据处理过程包括：<br/>[0006]接收不同通讯协议的异构数据，并且对异构数据进行识别、封装以及生成静态文件；
[0007]接收数据调用的控制指令，并且对数据调用的控制指令进行解析；
[0008]根据数据调用的控制指令对封装的异构数据进行调用。
[0009]优选地，对异构数据进行识别以及封装之后还包括：
[0010]存储生成的静态文件。
[0011]优选地，动态数据处理过程包括：
[0012]接收功能配置的控制指令，并且加载存储的动态文件；
[0013]根据功能配置指令进行动态重构。
[0014]优选地，还包括：
[0015]接收接口配置指令，并且对接口配置指令进行解析；
[0016]根据接口配置指令动态配置不同种类的通讯协议接口。
[0017]一种异构数据处理方法，其中，包括：
[0018]输出数据调用的控制指令；
[0019]接收调用的数据，并且对调用的数据进行计算；
[0020]输出计算结果；
[0021]输出功能配置的控制指令；以及
[0022]输出接口配置指令。
[0023]一种异构数据处理系统，其中，包括：静态数据处理模块以及动态数据处理过程，其中，静态数据处理模块包括：
[0024]第一接口模块，用于获取不同通讯协议的异构数据；
[0025]数据处理模块，用于接收不同通讯协议的异构数据，并且对异构数据进行识别、封装以及生成静态文件；
[0026]现场控制模块，用于接收数据调用的控制指令，并且对数据调用的控制指令进行解析；以及
[0027]接口配置模块，用于接收解析的数据调用的控制指令，并且根据数据调用的控制指令对封装的异构数据进行调用。
[0028]优选地，还包括：Flash模块，用于存储静态文件。
[0029]优选地，还包括：
[0030]第一接口模块以及第二接口模块，用于不同通讯协议的接口的适配；
[0031]接口配置模块，用于根据接口配置指令对第一接口模块以及第二接口模块进行定义以及配置。
[0032]优选地，还包括：系统功能重构模块，用于获取功能配置的控制指令，并且加载功能配置文件；并且根据功能配置指令对功能配置文件进行动态重构。
[0033]一种异构数据处理系统，其中，包括：ARM芯片，用于输出数据调用的控制指令；接收调用的数据，并且对调用的数据进行计算；输出计算结果；输出功能配置的控制指令；以及输出接口配置指令。
[0034]本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术实施例融入了感算控集成的原理，即将传感、计算、控制三部分集成到一个片上系统中，由可编程接口模块、动态处理模块以及静态处理模块以及ARM芯片协同完成系统任务。本专利技术同时在片上集成FPGA与ARM内核处理器，将制造过程的感知、计算、控制功能集成到一个片上系统，通过FPGA可重构性灵活改变系统功能，提升了制造系统计算终端实时采集控制、本地运算处理、交互密集通信的能力。
[0035]本专利技术扩展出了支持多种通讯协议的数据接口，保证了数据采集的实时性，有效的解决多源异构资源接入的困难。本专利技术提升了数据采集的灵活性和通信速率，减小了系统对外数据传输的压力，改善了模块本身的综合性能。还通过利用FPGA并行控制处理的能力扩展出了支持多种通讯协议的数据接口，保证了数据采集的实时性，有效的解决多源异构资源接入的困难。
[0036]系统功能重构模块通过FPGA功能重构重新配置静态处理模块以及第一接口模块和第二接口模块，还集成了高性能ARM处理器和网络通信接口完成数据的计算和传输。本专利技术利用FPGA的动态重构功能可以很好得应对传统的计算构架无法适应工业场景下采集需求实时变化的情况，能够有效地解决数据采集系统的实时配置问题，使得系统的性能得到优化。
附图说明
[0037]图1示出了本专利技术实施例的异构数据处理系统的结构示意图；
[0038]图2示出了ARM芯片的结构示意图；
[0039]图3示出了静态处理过程的结构示意图；
[0040]图4示出了异步数据采集过程；
[0041]图5示出了动态处理过程的结构示意图。
具体实施方式
[0042]为了更好的理解本专利技术，下面结合具体实施例和附图对本专利技术进行进一步的描述。
[0043]图1示出了本专利技术实施例的异构数据处理系统的结构示意图，如图1所示，所述系统包括第一接口模块、第二接口模块、静态处理模块以及动态处理模块，第一接口模块、第二接口模块、静态处理模块以及动态处理模块集成于FPGA芯片上。
[0044]第一接口模块以及第二接口模块为可编辑接口，接口配置模块利用FPGA多内核并行控制能力对第一接口模块进行配置以及定义，以使其适用不同通讯协议的异构数据。通过设置接口配置模块，可以对第一接口模块以及第二接口模块进行灵活地配置，使其具有更高的适配度。第一接口模块以及第二接口模块分别与静态处理模块连接。
[0045]第一接口模块用于获取不同通讯协议的异构数据；第一接口模块包括并行的多种通讯协议的接口，以实现不同通讯协议的接口的适配，不同通讯协议的接口例如包括传感器的数据接口。在一个具体的实施例中，第一接口模块例如包括SPI、IIC、GPIO、UART、CAN、USB、RJ
‑
45、开关量等通讯协议的接口。
[0046]第二接口用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构数据处理方法，其中，包括静态数据处理过程以及动态数据处理过程；其中，静态数据处理过程包括：接收不同通讯协议的异构数据，并且对异构数据进行识别、封装以及生成静态文件；接收数据调用的控制指令，并且对数据调用的控制指令进行解析；根据数据调用的控制指令对封装的异构数据进行调用。2.根据权利要求1所述的异构数据处理方法，其中，对异构数据进行识别以及封装之后还包括：存储生成的静态文件。3.根据权利要求1所述的异构数据处理方法，其中，动态数据处理过程包括：接收功能配置的控制指令，并且加载存储的动态文件；根据功能配置指令进行动态重构。4.根据权利要求1所述的异构数据处理方法，其中，还包括：接收接口配置指令，并且对接口配置指令进行解析；根据接口配置指令动态配置不同种类的通讯协议接口。5.一种异构数据处理方法，其中，包括：输出数据调用的控制指令；接收调用的数据，并且对调用的数据进行计算；输出计算结果；输出功能配置的控制指令；以及输出接口配置指令。6.一种异构数据处理系统，其中，包括：静态数据处理模块以及动态数据处理过程，其中，静态数据处理模块包括：第一接口模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟召宗，李垚，柳海潮，高楠，张宗华，冯国金，甄冬，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：