[發(fā)明專利]基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置、系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110016313.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN112769822A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文瑞;吳波;馬娜;王振明;高楊德;魯方林;毛嘉;于劍峰;董斌;姜山;王恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L29/08;G06F9/50;G06F13/40;G06F13/42;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 鄔嫡波

1.一種基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括：接口組件、第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件、邊緣處理器、邊緣應(yīng)用組件、第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器和通信組件；

所述接口組件與所述第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，所述接口組件用于接收傳感器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，所述第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于將所述傳感器數(shù)據(jù)基于第一協(xié)議轉(zhuǎn)換為第二數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件分別與所述邊緣處理器和所述邊緣應(yīng)用組件連接，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件用于存儲(chǔ)所述第二數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)發(fā)所述第二數(shù)據(jù)至所述邊緣處理器；

所述邊緣處理器與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，所述邊緣處理器用于基于邊緣服務(wù)模型處理所述第二數(shù)據(jù)得到第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)，所述邊緣處理器用于轉(zhuǎn)發(fā)所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)至所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于轉(zhuǎn)發(fā)所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)至所述邊緣應(yīng)用組件，所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于基于第二協(xié)議將所述第一結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二結(jié)果數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)所述第二結(jié)果數(shù)據(jù)至所述通信組件；

所述邊緣應(yīng)用組件與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，所述邊緣應(yīng)用組件用于基于所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)操作；

所述通信組件與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，所述通信組件用于轉(zhuǎn)發(fā)所述第二結(jié)果數(shù)據(jù)至云端服務(wù)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于：所述通信組件還用于接收所述云端服務(wù)器發(fā)送的邊緣服務(wù)模型和邊緣計(jì)算模型，并轉(zhuǎn)發(fā)所述邊緣服務(wù)模型和邊緣計(jì)算模型至所述邊緣處理器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于：所述邊緣計(jì)算模型包括：基于隨機(jī)森林算法模型、基于變權(quán)理論的健康評(píng)價(jià)算法模型、基于NAR神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型、基于小波分解的傳感器數(shù)據(jù)降噪模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于：所述通信組件為：3G模塊、4G模塊、5G模塊、WIFI模塊、藍(lán)牙模塊、Lora模塊、ZigBee模塊、NB-IOT模塊中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于：所述接口組件包括：

USB接口、CAN接口、以太網(wǎng)接口、串行接口。

6.一種基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5任意所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置、傳感器和云端服務(wù)器，所述傳感器與所述基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)接口組件連接，所述傳感器用于發(fā)送第一數(shù)據(jù)至所述基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置，所述云端服務(wù)器和所述基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置通信連接，所述云端服務(wù)器用于接收所述基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)送的第二結(jié)果數(shù)據(jù)。

7.一種基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

將所述接口組件與所述第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，基于所述接口組件接收傳感器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，基于所述第一協(xié)議轉(zhuǎn)換器將所述傳感器數(shù)據(jù)基于第一協(xié)議轉(zhuǎn)換為第二數(shù)據(jù)；

將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件分別與所述邊緣處理器和所述邊緣應(yīng)用組件連接，基于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件存儲(chǔ)所述第二數(shù)據(jù)以及轉(zhuǎn)發(fā)所述第二數(shù)據(jù)至所述邊緣處理器；

將所述邊緣處理器與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，基于所述邊緣處理器通過(guò)基于邊緣服務(wù)模型處理所述第二數(shù)據(jù)得到第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)，所述邊緣處理器用于轉(zhuǎn)發(fā)所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)至所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于轉(zhuǎn)發(fā)所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)至所述邊緣應(yīng)用組件，所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于基于第二協(xié)議將所述第一結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第二結(jié)果數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)所述第二結(jié)果數(shù)據(jù)至所述通信組件；

將所述邊緣應(yīng)用組件與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，基于所述邊緣應(yīng)用組件通過(guò)所述第一處理結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)操作；

將所述通信組件與所述第二協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，基于所述通信組件轉(zhuǎn)發(fā)所述第二結(jié)果數(shù)據(jù)至云端服務(wù)器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于：所述邊緣計(jì)算模型包括：基于隨機(jī)森林算法模型、基于變權(quán)理論的健康評(píng)價(jià)算法模型、基于NAR神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型、基于小波分解的傳感器數(shù)據(jù)降噪模型。