[发明专利]一种用于电力物联网的云边数据协同方法

权利要求书

1.一种用于电力物联网的云边数据协同方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1.将电力系统能源生产端、传输端、配售端数据应用业务根据树状层次结构划分为多个微服务，并通过容器技术，将微服务封装为容器镜像，上传到云平台容器仓库；

S2.云平台根据边缘层节点的网络带宽、存储容量、CPU性能、I/O速率情况进行容器编排，为边缘层节点调度、安装、配置微服务容器，所述微服务容器至少包括数据预处理微服务容器；

S3.边缘层节点获取电力物联网感知层设备采集的数据，通过数据预处理微服务容器对多源异构数据进行数据预处理；

S4.边缘层节点将预处理后的数据根据微服务容器部署结构转发到云平台进一步利用或通过边缘层就地利用。

2.根据权利要求1所述的用于电力物联网的云边数据协同方法，其特征在于，步骤S1的具体方法如下：

S11.获取电力系统能源生产端、传输端、配售端数据应用业务；

S12.根据树状层次结构，将数据应用业务划分为多个微服务，并对微服务进行编号；

S13.将微服务封装于Docker容器中，并将容器上传至云平台容器仓库。

3.根据权利要求1所述的用于电力物联网的云边数据协同方法，其特征在于，步骤S2的具体方法如下：

S21.云平台容器调度中心建立与边缘层节点的网络连接；

S22.容器调度中心获取边缘层节点资源信息，所述边缘层节点资源信息包括网络带宽、存储容量、CPU利用率、I/O速率；依据边缘层节点资源信息和微服务资源需求量，为边缘层节点编排微服务容器；所述微服务容器至少包括数据预处理微服务容器；

S23.容器调度中心为边缘层节点下载安装微服务容器；

S24.容器调度中心为微服务容器配置通信服务，依据微服务层次结构建立TCP通信连接。

4.根据权利要求3所述的用于电力物联网的云边数据协同方法，其特征在于，步骤S22中所述的微服务容器编排遵循如下规则：

在云边协同应用环境下，微服务基于树状结构划分，微服务容器编排次序基于树的层次深度信息进行编排，即深度为L的微服务容器必须在深度为L+1的微服务容器编排完后再进行编排。

5.根据权利要求3所述的用于电力物联网的云边数据协同方法，其特征在于，步骤S22中所述微服务容器编排的具体过程如下：

微服务划分集合φ＝{s₁,s₂,…,s_n}，微服务树状层次结构可用父子关系表示，任意微服务s_i的左、右子微服务表示为s_2i和s_2i+1，且子微服务被父微服务调用；

对任意微服务s_i∈φ，其资源需求情况为U_si＝{Network_si,Storage_si,CPU_si,IO_si}；边缘层节点总资源情况为Source＝{Network,Storage,CPU,IO}；其中Network表示边缘层节点总的网络带宽、Storage表示边缘层节点总的存储容量、CPU表示边缘层节点总的CPU利用率、IO表示边缘层节点总的I/O速率，Network_si表示微服务s_i需求的网络带宽、Storage_si表示微服务s_i需求的存储容量、CPU_si表示微服务s_i需求的CPU利用率、IO_si表示微服务s_i需求的I/O速率；

将边缘层节点微服务容器编排过程转化为一个优化问题，优化目标公式如下：

其中Bool[i]表示微服务s_i是否编排到该边缘层节点上，1表示编排，0表示不编排，C1、C2、C3、C4、C5分别为约束条件且满足：

C1:Bool[i]＝Bool[2i]Bool[2i+1](Bool[i]＝0 or 1)    (2)