[发明专利]用于网络部件的网络中的错误识别和错误原因分析的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于网络（200）中的错误识别和错误原因分析的系统（100），所述网络由多个具有软件模块（300）和通信接口（400）的网络部件（220，240，260，...N）和借助通信连接（500）与所述网络部件（220，240，260，...，N）连接的网络节点（520，540，560，...，M）组成。所述网络部件（220，240，260，...，N）和/或所述网络节点（520，540，560，...，M）被构成为生成作为历史数据的集合存储的数据，并且根据所述历史数据的集合形成事件序列，所述事件序列由一系列事件（a，b，c，d，e，f，g）组成。在此所述系统（100）被构成为从所述事件序列中又提取以报警事件（a）结束的那些事件序列，从具有报警事件（a）的这些事件序列中又提取用于错误分析的相关的事件，并且根据所述相关的事件构造缩减的事件序列，并且针对每个缩减的事件序列构造用于识别所述缩减的事件序列的自动机（700）。

技术领域

本发明涉及用于网络部件的网络中的错误识别和错误原因分析的系统和方法。

背景技术

事件数据（Eventdaten）和/或传感器数据的数据处理例如用于识别工业或工厂设施中的临界状态或错误。设施的部件是联网的并且将其事件和传感器数据传输到相应的计算机，在所述计算机处进行处理。“Internet of Things（物联网）”（IoT）、“Web of System（系统网络）”（WoS）、“工业4.0”或“Cyber-Physical Systems（信息物理系统）”（CPS）是描述该话题的术语。

现代自动化设施、诸如汽车工业中或在任何任意其他生产设施中的生产单元的创建基于信息物理网络（Cyber-Physical Systems）的概念。信息物理网络表示机械电子部件、要不然化学元件与软件技术模块的组合并且特色是高的复杂程度，所述机械电子部件、要不然化学元件与软件技术模块经由数据基础设施、诸如互联网彼此通信。信息物理网络的构成由嵌入式网络部件通过有线或无线通信网络的联网组成。信息物理网络覆盖可能区域的宽频谱，在所述区域中可以使用所述信息物理网络。属于此的有医学技术设备和系统、交通控制和交通物流系统、汽车领域中的联网的安全以及驾驶辅助系统、制造中的工业过程控制和自动化设施、能量供应管理系统、用于电信的基础设施系统等。

这种类型的大网络（网络系统）产生大量关于各个部件或子网络的状态和错误（事件）的事件消息或传感器数据。所有这些消息必须被传输和处理。在本发明的范围内，在确定的网络或域之内的事件被称为事件。所述事件是已经发生的某事或被认为在确定的应用领域（域）之内发生的某事。

错误识别必须尽可能实时地进行，以便能够实现对此的快速反应。不过，错误消息经常产生多个后续错误，使得实际错误原因常常只能困难地被识别。后续错误也又可能引起其他后续错误，使得形成事件链的雪崩。在此，每天可能产生数兆兆字节的数据量，在高度复杂的系统中每小时也可能产生拍字节。

在集中组织的和结构化的数据处理解决方案中，非常多的信号或事件数据的数据通信必须通过相应大的传输容量能够实现，因为否则形成瓶颈，更确切地说一般在数据会聚处、即在提供中央事件和传感器数据处理的计算机处形成瓶颈。

此外，在集中式解决方案的情况下数据处理必须提供足够的存储和计算容量，以便能够处置和处理大的数据量，这在数据量变得非常大时同样导致瓶颈。即使传感器和事件数据的处理在云计算环境中进行，在数据传输时瓶颈也仍然存在。云计算（计算机云或数据云）表示经由互联网提供IT基础设施、诸如存储空间、计算能力或应用软件作为服务。因此，经由计算机网络提供IT基础设施，而并不在本地计算机上安装这些IT基础设施。这些服务的提供和使用在此借助技术接口和协议、诸如网络浏览器进行。

不过，接入云基础设施并不是针对非常高的传输带宽而设计的，使得在通信和工业网络中数据的预处理是有意义的。