【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数据处理系统，具体涉及基于智能边缘网关的物联网数据处理方法及系统。
技术介绍
1、智能边缘是指在物联网(iot)中，数据处理和分析不仅可以在云端服务器上进行，还可以在设备边缘(如传感器、终端设备)上进行。这种边缘计算的方式可以提供更快速、实时的响应，并减少对云端的依赖。基于智能边缘网关的物联网数据处理技术主要包括边缘计算、人工智能和机器学习、传感器技术和网络通信技术，数据处理包括过滤重复错误数据、协议转换，这些技术的发展和应用使得物联网系统能够更加智能、高效地处理和分析大规模的实时数据。基于智能边缘网关的物联网数据采集方法及系统，在智慧城市、智慧工厂、智慧办公室中具有重要意义。但是现有的基于智能边缘网关的物联网数据处理方法，存在数据存储和处理能力有限，数据传输安全性、可靠性的分析反馈能力差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于智能边缘网关的物联网数据处理方法及系统，用于解决智慧城市、智慧工厂和智慧办公室建设中传统的边缘技术物联网数据处理存在数据存储和处理能力有限，数据传输安全性、可靠性的分析反馈能力差的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，包括感应层、边缘层和应用层；边缘层包括数据分析模块、异常模块和评估模块；应用层包括实时监控模块和反馈模块。
4、感应层：用于实时采集智能边缘网关的物联网初始数据并将其发送至边缘层。
5、边缘层：用于
6、应用层：用于监控和对收集边缘层发出的信号和数据采取对应措施做出反馈。
7、数据分析模块：用于将智能边缘网关的物联网数据进行可靠性分析处理和安全性分析处理，产生可靠风险因子和安全风险因子并将其发送至异常模块，产生多级可靠因子和多级安全因子并将其发送至评估模块。
8、异常模块：用于将可靠风险因子和安全风险因子的数值相乘得到综合风险系数，将综合风险系数的数值大小与其阈值相比较，产生高、低风险警报。
9、评估模块：用于将可靠因子和安全因子的数值相乘得到综合质量系数，制成以时间为横坐标，综合质量系数为纵坐标的基于智能边缘网关的物联网数据质检折线图。
10、实时监控模块：通过http协议与智能边缘网关的服务器建立连接，用于实时接收边缘层传输的信号和数据。
11、反馈模块：根据实时监控模块，获得智能边缘网关实时状态，采取对应措施做出反馈的功能模块。当检测到高风险警报、低风险警报时根据具体的边缘网关物联网数据做出对应决策：
12、作为优选，感应层的工作流程是通过感知节点实时采集智能边缘网关的物联网数据中的数据包括传输可靠性信息和安全性信息；传输可靠性信息包括丢包率、延迟、带宽利用率，安全性信息包括数据传输存储损失率、故障率、能耗。
13、作为优选，数据分析模块可靠性分析处理具体工作流程如下：
14、s1、当存在丢包率大于等于0.1％、延迟大于等于10毫秒、带宽利用率小于30％的任意一种及以上情况时，判定智能边缘网关存在传输可靠性风险，产生可靠风险信号，计算得到可靠风险因子ki并将其发送至异常模块；
15、计算得到可靠风险因子ki的公式为：
16、其中，i为大于等于1的正整数，i表示第几分钟，bi表示当i第分钟时，智能边缘网关运行时其对应的丢包率数值，ci表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的延迟数值，di表示第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的带宽利用率数值；
17、当ki值越大，说明对应第i分钟内智能边缘网关运行的传输可靠性越差；
18、s2、当丢包率小于0.1％且延迟小于10毫秒、宽带利用率大于等于30％时，判定智能边缘网关不存在传输可靠性风险，产生可靠信号，计算得到可靠因子uki并将其发送至评估模块；
19、计算得到可靠因子uki的公式为：
20、uki＝z1*[lg(bi/υ+ci/β-di/δ-1)]其中，μ>0,β>0,δ>0且bi/μ+ci/β-di/δ>2，z1＝2.1,z1为可靠修正因子，i为大于等于1的正整数,i表示第几分钟，bi表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的丢包率数值，ci表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的延迟数值，di表示第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的带宽利用率数值；
21、s3、可靠因子uki数值随时间变化，将智能边缘网关运行时长按顺序分解成若干个以分钟为单位的孤立值uki，i表示第几分钟，设置相邻孤立uki数值之间的差值绝对值即|uki+1-uki|的值为智能边缘网关运行可靠性偏差值，规定整个智能边缘网关运行中智能边缘网关运行可靠性偏差值的阈值为q1，q1值为0.1342；当0≤|uki+1-uki|≤q1时，判定智能边缘网关运行可靠性状态为二级可靠状态，产生二级可靠因子并将其发送至评估模块；
22、当|uki+1-uki|>q1时：
23、若uki+1-uki<0，判定智能边缘网关运行可靠性状态为一级可靠状态，产生一级可靠因子并将其发送至评估模块；
24、若uki+1-uki>0，判定智能边缘网关运行可靠性状态为三级可靠状态，产生三级可靠因子并将其发送至评估模块。
25、作为优选，数据分析模块安全性分析处理具体工作流程如下：
26、s10、当存在数据传输存储损失率大于等于5％、故障率大于等于2％时、能耗大于等于20％的任意一种及以上情况时，判定智能边缘网关存在安全性风险，产生安全风险信号，计算得到安全风险因子ai并将其发送至异常模块；
27、计算得到安全风险因子ai的公式为：
28、其中，i为大于等于1的正整数,i表示第几分钟，ji表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的数据传输存储损失率数值，zi表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的故障率数值,hi表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的能耗值；
29、当ai值越大，说明对应第i分钟内智能边缘网关运行的安全性越差；
30、s20、当数据传输存储损失率小于5％时并且故障率小于2％时并且能耗小于20％时，判定智能边缘网关不存在安全性风险，产生安全信号，计算得到安全因子uai并将其发送至评估模块；
31、计算得到安全因子uai的公式为：
32、uai＝z2*[lg(ji/α+zi/θ+hi/γ-1)]其中α>0，θ>0，γ>0且ji/α+zi/θ+hi/γ>2，z2＝1.007,z2为安全修正因子，i为大于等于i的正整数,i表示第几分钟，ji表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的数据传输存储损失率数值，zi表示当第i分钟时，智能边缘网关运行时其对应的故障本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，包括感应层、边缘层和应用层；边缘层包括数据分析模块、异常模块和评估模块；应用层包括实时监控模块和反馈模块；
2.根据权利要求1所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，感应层的工作流程是通过感知节点实时采集智能边缘网关的物联网数据中的数据包括传输可靠性信息和安全性信息；传输可靠性信息包括丢包率、延迟、带宽利用率，安全性信息包括数据传输存储损失率、故障率、能耗。
3.根据权利要求2所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，可靠性分析处理具体工作流程如下：
4.根据权利要求2所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，安全性分析处理具体工作流程如下：
5.根据权利要求1所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，异常模块具体工作流程如下：
6.根据权利要求1所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，反馈模块根据实时监控模块，当检测到高风险警报、低风险警报时根据具体的边缘网关物联网数据做出对应决策：
<...【技术特征摘要】
1.基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，包括感应层、边缘层和应用层；边缘层包括数据分析模块、异常模块和评估模块；应用层包括实时监控模块和反馈模块；
2.根据权利要求1所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，感应层的工作流程是通过感知节点实时采集智能边缘网关的物联网数据中的数据包括传输可靠性信息和安全性信息；传输可靠性信息包括丢包率、延迟、带宽利用率，安全性信息包括数据传输存储损失率、故障率、能耗。
3.根据权利要求2所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，可靠性分析处理具体工作流程如下：
4.根据权利要求2所述的基于智能边缘网关的物联网数据处理系统，其特征在于，安全性分析处理具体工作流程如下：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈光远，
申请(专利权)人：深圳市汇洋信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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