[发明专利]一种电力物联网“云-边-端”数据同步方法

说明书

本发明公开了一种电力物联网“云‑边‑端”数据同步方法，应用于电力物联网由业务终端、边缘节点和云平台构成的“云‑边‑端”三层结构，包括：边缘节点设备分配预设内存用作缓存区，将云平台和终端的交互数据通过内存地址的方式有序存放，按照预设参数将缓存区分成若干个缓存块，对缓存块管理；上行及下行数据均按实时性要求采用不同的缓存策略。本发明将位于同一边缘节点下的若干业务终端共享缓存区的数据，避免所有业务终端都从云平台单独获取，降低了网络访问的频次，边缘节点的缓存区分块进行管理，使得云平台和业务终端交换的数据不再是离散或长度不规则的数据，针对不同的数据采用不同的缓存策略，提升了网络传输效能，提高数据同步效率。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体涉及一种电力物联网“云-边-端”数据同步方法。

背景技术

电力物联网是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。

边缘计算是将数据处理、应用程序运行等功能，由云计算中心下放到网络边缘节点上。以智能配电系统为例，配电保护算法需要系统有实时反应能力，如将数据传输到云计算中心集中计算，响应速度将无法满足需求。同时，测控装置也会产生大量数据，这些数据中包含很多无用数据，如将这些数据传输到云计算中心计算，会给网络传输造成很大压力，实际价值也并不大。边缘计算通过将计算任务下放到本地，边缘计算实现了数据本地化处理和存储，大大削减了数据传输数量，减少了请求响应时间，同时也保障了数据的安全性、私密性。

采用“云-边-端”三层架构的电力物联网需要进行三层间的数据同步，目前的方案主要采用复杂的边缘计算开源框架软件实现，此类框架往往使用了云端互联网软件的设计理念，功能和结构较为复杂，多采用JAVA或 Python等高级语言编写，数据同步的快速响应性能较弱实时性差，不能很好的适应电力系统的工控数据同步场景。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的云-边-端”三层架构的电力物联网进行三层间的数据同步方式，快速响应性能较弱实时性差的缺陷，从而提供一种电力物联网“云-边-端”数据同步方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种电力物联网“云-边-端”数据同步方法，应用于电力物联网由业务终端、边缘节点和云平台构成的“云-边-端”三层结构，包括如下步骤：

边缘节点设备分配预设内存用作缓存区，将云平台和业务终端之间的交互数据通过内存地址的方式进行有序存放，按照预设参数将缓存区分成若干个缓存块，采用缓存控制器对缓存块管理；将业务终端上传至云平台的上行数据，以及云平台下发至业务终端的下行数据均按实时性要求，采用不同的缓存策略。

在一实施例中，采用缓存控制器对缓存区分块管理，包括：缓存块的分配、数据刷新及数据写回。

在一实施例中，所述缓存控制器通过缓存块上的标志位识别当前缓存的状态，标志位包括：有效位和修改位，有效位为“1”表示缓存的数据块对应单元中存在有效数据，否则为空，修改位为“1”表示缓存块的数据被修改，未同步到内存池中。

在一实施例中，将业务终端上传至云平台的上行数据按实时性要求，采用不同的缓存策略，包括：将业务终端上传至云平台的上行数据按照实时性要求分为：紧急数据和非紧急数据；对于紧急数据，跳过边缘节点的缓存块管理，由业务终端直接发送至云平台；对于非紧急数据，由业务终端传送到边缘节点中的一个或多个缓存块，并设置修改位为“1”表示缓存中的块已经被修改过，采用预测监测策略监测网络较为空闲时，将缓存块存储的数据同步到云平台；如果云平台的内存数据块在加载到缓存后未被修改过，缓存控制器将该缓存块设置为无效，不将数据同步回云平台。