System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法和装置制造方法及图纸_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>复旦大学专利>正文

对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:40579096 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-06 17:21
本发明专利技术提供对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法、装置,应用于客户端,方法包括:基于一个或多个设备各自的元数据,对每个设备进行初始化,并为每个设备生成虚拟影子设备,元数据包括对协议、产品和设备的描述信息,产品由数字化的物模型表示;根据接收到的采集指令,确定对应的虚拟影子设备,使对应的虚拟影子设备通过预定义接口,从使用对应协议的指定设备采集时序数据;基于物模型,将时序数据转换为预定义数据格式,并利用MQTT协议进行封装后传输到时序数据库;通过预定义数据库接口,将时序数据同步到云端数据库。本发明专利技术在数据采集与同步中,增加协议兼容性,实现异构数据库同步能力,提高云边同步效率,减少云边数据同步所需的数据传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理领域,特别涉及对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法、装置,以及计算设备集群、计算机程序产品和介质。


技术介绍

1、在当前工业生产中,数据采集已经成为了非常重要的一环。通过采集生产过程中产生的各种数据,可以对生产过程进行全面的监测和管理,进而优化生产过程,提高生产效率,降低生产成本。然而,在实际应用中,由于工业协议的多样性和数据采集设备的异构性等问题,工业数据采集存在着许多瓶颈和挑战,例如数据采集效率低下,不同工业协议不兼容等问题。而且由于不同的协议具有不同的要求和限制,边缘节点可能需要具备不同的处理能力和硬件设备,这将进一步增加系统的成本和复杂度。

2、因此,寻求一种更加灵活和高效的边缘采集模式,是当前边缘计算领域亟待解决的问题。而且随着云计算技术的普及和云服务的广泛应用,云端的计算资源比起边缘节点十分充裕,越来越多的企业和组织选择将其数据存储于云端数据库中,在云端进行分析计算,这就需要对数据库进行云边同步。数据库云边同步指的是将云端数据库与边缘设备上的本地数据库保持同步,以确保数据的一致性和实时性。但是,在云端数据库与本地数据库之间进行数据同步仍然是一个具有挑战性的问题。需要解决比如异构数据库同步、数据丢失、数据不一致、网络延迟等一些问题。

3、目前的工业采集场景,不同协议繁多,现有的解决策略无法很好的兼顾多协议扩展性,采集性能,以及缺乏合适的模型同时支持边缘节点信息采集的通用性与云边数据同步的一致性。边缘节点的计算性能也没有被很好的利用起来。而且随着近年时序数据库的不断发展,涌现了一批适用于不同场景的数据库。针对不同的业务场景,选择合适的底层时序数据库是一种更通用更有产品竞争力的做法。所以云边节点异构数据库同步,对高性能云边数据库同步做出了巨大挑战,现有的云边同步技术无法满足高性能云边异构数据库同步的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法、装置,以及计算设备集群、计算机程序产品和介质。

2、本专利技术的第一方面公开了一种对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法,应用于客户端,所述方法包括:

3、初始化步骤,基于与所述客户端通信的一个或多个设备各自的元数据,对每个设备进行初始化,并为每个设备生成虚拟影子设备,元数据包括设备、与所述设备对应的协议和产品的描述信息,其中,所述产品由数字化的物模型表示;

4、采集步骤,根据接收到的采集指令,确定与所述采集指令中的指定设备对应的虚拟影子设备,使所述对应的虚拟影子设备通过预定义接口,从使用对应协议的所述指定设备采集所述时序数据;

5、传输步骤,基于所述物模型,将所述时序数据转换为预定义数据格式,并利用mqtt协议进行封装后传输到所述客户端中的时序数据库;

6、同步步骤,通过所述时序数据库的预定义数据库接口,将所述时序数据同步到与所述客户端通信的云端数据库。

7、在上述第一方面的一种可能的实现中,所述物模型定义所述产品的属性、方法和事件,每种产品包括对应的一个或多个设备,

8、其中,所述元数据包括对所述协议、所述设备、以及所述产品的属性、方法、事件的描述信息。

9、在上述第一方面的一种可能的实现中,基于所述物模型的操作定义所述预定义接口,所述预定义接口包括由所述虚拟影子设备实现的多个方法,

10、其中,所述采集步骤中,所述对应的虚拟影子设备通过所述多个方法,接入使用对应协议的所述指定设备,以采集所述时序数据。

11、在上述第一方面的一种可能的实现中,在所述传输步骤中,基于对所述产品的属性、方法和事件的所述描述信息,将所述时序数据转换为预定义数据格式,并将预定义数据格式的所述时序数据以及与所述时序数据相关的关联信息封装成mqtt格式的消息后传输到所述时序数据库。

12、在上述第一方面的一种可能的实现中,基于所述元数据定义所述预定义数据库接口,所述预定义数据库接口兼容不同的时序数据库。

13、在上述第一方面的一种可能的实现中,在所述同步步骤中,通过所述预定义数据库接口,将所述时序数据库中的所述时序数据转换为预设数据格式后,同步到所述云端数据库。

14、在上述第一方面的一种可能的实现中,在所述传输步骤之后,所述方法进一步包括降采样步骤,用于基于动态的降采样频率,对所述时序数据库中的所述时序数据进行降采样。

15、在上述第一方面的一种可能的实现中,在所述降采样步骤中,使用异常点检测算法来检测所述时序数据库中的异常数据段,当检测到所述异常数据段时,按照异常降采样频率进行降采样,当未检测到所述异常数据段时,按照默认降采样频率进行降采样。

16、在上述第一方面的一种可能的实现中,所述客户端包括设备驱动服务和设备管理服务,设备驱动服务用于实现所述初始化步骤,所述设备管理服务用于实现所述采集步骤、所述传输步骤、以及所述同步步骤,

17、其中,当接收到设备变更指令时,将所述设备变更指令封装成mqtt格式的消息后传输到所述设备驱动服务,使得所述设备驱动服务根据所述设备变更指令进行操作。

18、本专利技术的第二方面公开了一种对不同协议的时序数据进行采集和同步的装置,应用于客户端,所述装置包括:

19、初始化单元,基于与所述客户端通信的一个或多个设备各自的元数据,对每个设备进行初始化,并为每个设备生成虚拟影子设备,所述元数据包括设备、与所述设备对应的协议和产品,其中,所述产品由数字化的物模型表示;

20、采集单元,根据接收到的采集指令,确定与所述采集指令中的指定设备对应的虚拟影子设备,使所述对应的虚拟影子设备通过预定义接口,从使用对应协议的所述指定设备采集所述时序数据;

21、传输单元,基于所述物模型,将所述时序数据转换为预定义数据格式,并利用mqtt协议进行封装后传输到所述客户端中的时序数据库;

22、同步单元,通过所述时序数据库的预定义数据库接口,将所述时序数据同步到与所述客户端通信的云端数据库。

23、本专利技术的第三方面公开了一种计算设备集群,包括至少一个计算设备,每个计算设备包括处理器和存储器;所述至少一个计算设备的处理器用于执行所述至少一个计算设备的存储器中存储的指令,以使得所述计算设备集群执行根据权利要求1-9中任意一项所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

24、本专利技术的第四方面公开了一种包含指令的计算机程序产品,当所述指令被计算设备集群运行时,使得所述计算设备集群执行根据第一方面所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

25、本专利技术的第五方面公开了一种计算机可读取存储介质,包括计算机程序指令,当所述计算机程序指令由计算设备集群执行时,所述计算设备集群执行根据第一方面所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

26、本专利技术实施方式与现有技术相比,主要区别及其效果在于:本专利技术在数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法,应用于客户端,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述物模型定义所述产品的属性、方法和事件,每种产品包括对应的一个或多个设备,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述物模型的操作定义所述预定义接口,所述预定义接口包括由所述虚拟影子设备实现的多个方法,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述传输步骤中,基于对所述产品的属性、方法和事件的所述描述信息,将所述时序数据转换为预定义数据格式,并将预定义数据格式的所述时序数据以及与所述时序数据相关的关联信息封装成MQTT格式的消息后传输到所述时序数据库。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述元数据定义所述预定义数据库接口,所述预定义数据库接口兼容不同的时序数据库。

6.根据利要求5所述的方法,其特征在于,在所述同步步骤中,通过所述预定义数据库接口,将所述时序数据库中的所述时序数据转换为预设数据格式后,同步到所述云端数据库。

7.根据利要求1所述的方法,其特征在于,在所述传输步骤之后,所述方法进一步包括降采样步骤,用于基于动态的降采样频率,对所述时序数据库中的所述时序数据进行降采样。

8.根据利要求7所述的方法,其特征在于,在所述降采样步骤中,使用异常点检测算法来检测所述时序数据库中的异常数据段,当检测到所述异常数据段时,按照异常降采样频率进行降采样,当未检测到所述异常数据段时,按照默认降采样频率进行降采样。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述客户端包括设备驱动服务和设备管理服务,设备驱动服务用于实现所述初始化步骤,所述设备管理服务用于实现所述采集步骤、所述传输步骤、以及所述同步步骤,

10.一种对不同协议的时序数据进行采集和同步的装置,应用于客户端,其特征在于,所述装置包括:

11.一种计算设备集群,其特征在于,包括至少一个计算设备,每个计算设备包括处理器和存储器;所述至少一个计算设备的处理器用于执行所述至少一个计算设备的存储器中存储的指令,以使得所述计算设备集群执行根据权利要求1-9中任意一项所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

12.一种包含指令的计算机程序产品,其特征在于,当所述指令被计算设备集群运行时,使得所述计算设备集群执行根据权利要求1-9中任意一项所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

13.一种计算机可读取存储介质,其特征在于,包括计算机程序指令,当所述计算机程序指令由计算设备集群执行时,所述计算设备集群执行根据权利要求1-9中任意一项所述的对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种对不同协议的时序数据进行采集和同步的方法,应用于客户端,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述物模型定义所述产品的属性、方法和事件,每种产品包括对应的一个或多个设备,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述物模型的操作定义所述预定义接口,所述预定义接口包括由所述虚拟影子设备实现的多个方法,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述传输步骤中,基于对所述产品的属性、方法和事件的所述描述信息,将所述时序数据转换为预定义数据格式,并将预定义数据格式的所述时序数据以及与所述时序数据相关的关联信息封装成mqtt格式的消息后传输到所述时序数据库。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述元数据定义所述预定义数据库接口,所述预定义数据库接口兼容不同的时序数据库。

6.根据利要求5所述的方法,其特征在于,在所述同步步骤中,通过所述预定义数据库接口,将所述时序数据库中的所述时序数据转换为预设数据格式后,同步到所述云端数据库。

7.根据利要求1所述的方法,其特征在于,在所述传输步骤之后,所述方法进一步包括降采样步骤,用于基于动态的降采样频率,对所述时序数据库中的所述时序数据进行降采样。

8.根据利要求7所述的方法,其特征在于,在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚圣澳李付鑫范豪钧王鹏
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1