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

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。本发明专利技术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。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种面向汽车制造场景的智能网关资源配置与计算方法


[0001]本专利技术属于通信
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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
技术介绍
中存在的问题。
[0005]为了达到上述的专利技术目的，本专利技术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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]本专利技术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。
[0011]本专利技术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。
[0012]本专利技术还提供一种处理器，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。
[0013]本专利技术的有益效果至少如下所述：1. 本专利技术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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，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。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，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏磊，周鹏飞，董洪鹏，杨宇，张元磊，欧培培，
申请(专利权)人：中汽研汽车工业工程天津有限公司，
类型：发明
国别省市：