一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数字孪生应用技术领域，具体涉及一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置；包括边缘云服务器；数字孪生引擎；渲染引擎，用于根据接收到的流媒体数据渲染出可视化界面，并将可视化界面发送给终端设备；边缘计算单元，用于对流媒体数据进行预处理和后处理，以提高数字孪生应用性能；缓存单元，用于缓存流媒体数据和数字孪生体，以减少对云服务器的访问次数，提高系统性能，改进数字孪生应用装置的结构，增设部署在终端设备附近的边缘云服务器，避免过往存在中的因集中云而导致数字孪生应用装置容易因网络出现处理速度和稳定性不足的问题

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置


[0001]本专利技术涉及数字孪生应用
，尤其涉及一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置
。

技术介绍

[0002]数字孪生作为当前研究的热点，利用物理模型
、
传感器以及运行历史数据，进行多学科
、
多尺度的仿真过程，从而在虚拟空间内对实体产品的生命周期过程进行映射，从而基于数字孪生模型对物理实体进行仿真分析和优化；
[0003]但是过往使用的数字孪生应用装置在使用过程中发现，由于数字孪生应用装置在部分应用场景下有着大量流量
、
超低延迟的需求，过往使用的数字孪生应用装置往往采用集中云的模式，较难满足数字孪生装置对于网络带宽流量
、
网络传输时延以及连接规模等等方面的需求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置，以解决现有技术中存在的数字孪生应用装置处理速度和稳定性不足的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置，包括边缘云服务器，用于接收并处理来自终端设备的流媒体数据，以及将处理后的流媒体数据发送给数字孪生引擎；
[0006]数字孪生引擎，用于根据接收到的流媒体数据生成数字孪生体，并将数字孪生体发送给终端设备；
[0007]渲染引擎，用于根据接收到的流媒体数据渲染出可视化界面，并将可视化界面发送给终端设备；
[0008]边缘计算单元，用于对流媒体数据进行预处理和后处理，以提高数字孪生应用性能；
[0009]缓存单元，用于缓存流媒体数据和数字孪生体，以减少对云服务器的访问次数，提高系统性能
。
[0010]本申请的技术方案而言，针对于现有技术中存在的数字孪生应用装置容易因集中云的方式而导致数字孪生应用装置处理速度和稳定性不足的问题，本申请对数字孪生应用装置的结构进行改进，在终端设备附近设置边缘云服务器，将计算和存储资源移动到离用户更近的位置，实现了近端处理和数据传输，将云计算技术引入流媒体是流媒体发展的需要，云计算平台的负载均衡的功能可以很好的解决流媒体服务器的访问瓶颈问题，通过云控制器将用户的请求分配到若干的服务器上，达到各服务器之间的负载均衡，并利用所述数字孪生引擎，用于根据接收到的流媒体数据生成数字孪生体，将数字孪生体发送给终端设备，再设置渲染引擎，根据接收到的流媒体数据渲染出可视化界面，并将可视化界面发送给终端设备，并辅以边缘计算单元，用于对流媒体数据进行预处理和后处理，以提高数字孪
生应用性能，从而使得终端设备内的虚拟空间内，能较为快捷的获取对物理实体进行仿真和模拟的数字孪生体，提高了数字孪生应用的性能，实现了对现实世界的实时监控
、
预测和优化
。
同时，利用边缘云的优势，减轻了网络带宽的压力，降低了数据处理成本，具有较强的实用性和良好的市场前景
。
[0011]其中，所述边缘云服务器包括基础设备以及数据传输模块，所述基础设备被安装在终端设备附近，用以为边缘云平台提供计算资源
、
存储资源和网络资源；
[0012]所述数据传输模块用以将处理的流媒体数据在终端设备以及基础设备之间进行传输
。
[0013]所述基础设备包括放置服务器
、
路由器
、
交换机等设备的机柜，连接两个或多个网络的路由器，用于将客户机
、
服务器
、
高性能服务器连接在一起的交换机，通过基础设备以将部分计算任务下沉到边缘云服务器中，降低了对云服务器的依赖，提高了数字孪生应用的响应速度和稳定性，同时，通过缓存单元的优化设计，减少了网络带宽的占用，提高了系统的性能和效率，所述数据传输模块用以将处理的流媒体数据在终端设备以及基础设备之间进行传输，所述数字孪生引擎的结构主要包括数据层
、
模型层和计算交互层，数据层的部署主要是相关数据存储系统的部署，模型层则是一系列具体算法模型的集合，需要根据具体的需求来构建，计算交互层作为智能计算模块和交互驱动模块的部署
。
智能计算模块可以分为需要依赖大数据框架和无需依赖大数据框架两部分，其中本申请中需要大数据软件框架的部分需要部署专门的服务器
。
[0014]其中，所述数字孪生引擎包括外壳
、
底板以及操作板，所述外壳盖设在所述底板上，所述底板的外边缘上设有螺纹孔，所述操作板安置在所述外壳与所述底板之间
。
[0015]所述外壳配合所述底板以形成一容纳所述操作板的容纳空间，所述操作板用以控制所述底板上的各设备
。
[0016]其中，所述底板上设有用以接收外界传感器数据的数据采集模块
、
与所述数据传输模块进行通信的控制模块以及通过所述渲染引擎为所述终端设备提供可视化的数据展示和交互界面的用户接口模块
。
[0017]实施步骤如下：
[0018]首先，数据采集模块从各种传感器和设备中收集现实世界的数据；
[0019]然后，数据处理模块对收集的数据进行处理；
[0020]接着，云端控制模块将处理后的数据传输到边缘云服务器中存储，同时与边缘云服务器进行通信，实现数据的实时更新和交互；
[0021]最后，用户接口模块通过渲染引擎为用户提供可视化的数据展示和交互界面
。
[0022]其中，所述边缘计算单元包括预处理单元以及后处理单元，所述预处理单元用以对流媒体数据进行数据清洗
、
格式转换以及压缩编码，以方便后续传输和存储；所述后处理单元用以进行解码
、
解压缩以及格式转换操作，以将数据还原为原始格式并提供给用户
。
[0023]所述预处理单元用以对流媒体数据进行预处理，并将预处理后的流媒体数据传递至所述边缘云服务器，再由所述边缘云服务器传递至所述数字孪生引擎，以经所述渲染引擎渲染处可视化界面后发送至终端设备
。
[0024]本专利技术的一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置，改进数字孪生应用装置的结构，增设部署在终端设备附近的边缘云服务器，避免过往存在中的因集中云而
导致数字孪生应用装置容易因网络出现处理速度和稳定性不足的问题
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1是本专利技术提供的一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置的结构示意图
。
[0027]图2是本专利技术提供的一种基于边缘云流媒体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置，其特征在于，包括边缘云服务器，用于接收并处理来自终端设备的流媒体数据，以及将处理后的流媒体数据发送给数字孪生引擎；数字孪生引擎，用于根据接收到的流媒体数据生成数字孪生体，并将数字孪生体发送给终端设备；渲染引擎，用于根据接收到的流媒体数据渲染出可视化界面，并将可视化界面发送给终端设备；边缘计算单元，用于对流媒体数据进行预处理和后处理，以提高数字孪生应用性能；缓存单元，用于缓存流媒体数据和数字孪生体，以减少对云服务器的访问次数，提高系统性能
。2.
如权利要求1所述的基于边缘云流媒体服务高性能数字孪生应用装置，其特征在于，所述边缘云服务器包括基础设备以及数据传输模块，所述基础设备被安装在终端设备附近，用以为边缘云平台提供计算资源
、
存储资源和网络资源；所述数据传输模块用以将处理的流媒体数据在终端设备以及基础设备之间进行传输
。3.
如权利要求2所述的基于边缘云流媒体服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜喜斌，汤硕，贾伟焘，
申请(专利权)人：杭州熹富信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：