[发明专利]基于区块链和边缘计算的轨道交通装备制造资源整合系统及方法

说明书

基于区块链和边缘计算的轨道交通装备制造资源整合系统及方法，它属于制造资源整合技术领域。本发明解决了工业互联网背景下网络化生产中存在的工业数据安全问题以及云端工业互联网平台存在的流量大、时延高的问题。本发明利用边缘计算和区块链技术，将系统划分为边缘端和云端，在边缘节点和云端节点分别部署区块链服务，将部分云端能力下沉到边缘端，这样可以有效减小云端流量，并降低时延，借助区块链技术为企业提供高可靠的设备管理、设备操作、云端下发命令等记录，监管者可以随时追踪到所需信息，达到数据可靠、责任可追溯的效果，提高了企业物联网设备相关操作的可信性和可靠性，保证了工业数据的安全性。本发明可以应用于制造资源整合。

技术领域

本发明涉及一种制造资源整合系统及方法，具体涉及一种基于区块链和边缘计算的轨道交通装备制造资源整合系统及方法。

背景技术

工业互联网通过对智能设备的连接最终实现人与人、人与设备的连接，在连接的基础上加入当前的大数据、人工智能等热点技术，重构全球工业，充分利用现代技术推动产业的快速发展融合，工业互联网已经成为当今制造业发展的关键力量。在工业互联网背景下的网络化生产对整个的生产制造周期提出了工业安全方面的挑战，工业应用中存在多种多样的生产单元和生产设备，这些设备的身份管理、身份辨别、访问控制都是工业安全中需要着重考虑的问题。因此需要寻求一种新的方法，解决工业互联网背景下网络化生产中的工业数据安全问题。

目前的工业互联网平台主要运行在云端，意在改善设备运维条件，提升工业资源共享率和利用率，对于当前社会需求下的海量设备，每台设备都产生大量的数据，所有的数据处理都在云端进行，对云端服务器的性能要求高，同时设备数据传送到云端和云端发送指令到特定设备都需要相对长的时间，显然，这种单一运行在云端的工业互联网平台难以应对一些如对开关继电器远程控制等时延要求高、运算量大的物联网应用场景。另外真实环境下经常由于网络不稳定导致无法及时处理设备数据和控制设备，随着设备数量的增加，流量成本，云端存储成本也在不断增加，因此单一的运行在云端的工业互联网平台很难满足海量物联场景下的需求。

发明内容

本发明的目的是为解决工业互联网背景下网络化生产中存在的工业数据安全问题以及云端工业互联网平台存在的流量大、时延高的问题，而提出了一种基于区块链和边缘计算的轨道交通装备制造资源整合系统及方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：基于本发明的一个方面：一种基于区块链和边缘计算的轨道交通装备制造资源整合系统，所述系统包括云端服务层、边缘服务层和设备层；其中：

所述云端服务层包括云端应用客户端、由部署在云端节点上的区块链组成的云端区块链网络以及运行在云端节点的云端应用，云端应用与云端区块链网络进行交互；

所有的云端节点都运行同一套云端智能合约，云端智能合约完成与底层云端区块链网络的逻辑交互，实现云端区块链网络中的交易记录写入和查询；

云端应用客户端拥有与云端智能合约业务逻辑相对应的功能，云端应用客户端的功能包括服务资源管理、区块链管理、服务委托管理和服务任务管理；

所述边缘服务层包括边缘应用客户端、由部署在边缘节点的区块链组成的边缘区块链网络以及运行在边缘节点的边缘应用，边缘应用与边缘区块链网络进行交互；

所有的边缘节点都运行同一套边缘侧智能合约，边缘侧智能合约完成与底层边缘区块链网络的逻辑交互，实现边缘区块链网络中的交易记录写入和查询；

边缘应用客户端拥有与边缘侧智能合约业务逻辑相对应的功能，边缘应用客户端的功能包括设备资源管控、区块链管理、设备数据管理、设备任务管理和服务需求管理；

设备层包括轨道交通装备服务企业拥有的各种物联网设备，物联网设备接受来自边缘服务层和云端服务层的指令，并将产生的设备数据上传到边缘服务层。