[发明专利]一种基于边缘轻量计算的智慧灯杆数据分析方法

说明书

本发明公开一种基于边缘轻量计算的智慧灯杆数据分析方法，属于智慧灯杆应用技术领域，本发明分层交互的数据分析方法利用交互模块接收、发送采集数据，对数据进行过滤、修正、筛选、转换、融合等处理，以实时或周期方式反馈决策指令，以需求为驱动部署智慧灯杆并对其挂载设备进行适当剪裁，安全高效地将分布异构数据逐层接入云数据中心，有效地将云数据中心全局负载离散化，确保数据安全的同时提高数据分析高效性与准确性，并降低云数据中心能耗。

技术领域

本发明属于智慧灯杆应用技术领域，具体涉及一种基于边缘轻量计算的智慧灯杆数据分析方法。

背景技术

5G、人工智能、工业物联网等新兴技术被视为拉动经济增长的新引擎，智慧城市建设则成为这些技术落地的最大场景。随着智慧城市的发展，传统的公共基础设施难以承载不断增加的城市规模、人口密度及老龄化。基础设施智能化是解决这些问题的最佳方案，也是实现智慧城市的重要策略。智慧灯杆作为智慧城市基础设施的重要组成部分，是智慧城市信息化建设天然的搭载平台。

智慧灯杆在生活中已经大量应用，现有智慧灯杆结构以灯杆为载体，挂载各类设备提供智能照明、移动通信、视频监控、交通指示、交通监控、环境/气象监测、信息发布、公共广播、充电等公共服务。随着城市智慧灯杆部署数量的逐步增多，其采集到的数据规模呈指数级放大，这导致数据中心负载严重失衡，频繁产生数据丢失、信息反馈延迟等问题，难以支撑智慧城市所需的高效准确的数据分析需求。

发明内容

本发明提供一种基于边缘轻量计算的智慧灯杆数据分析方法，以智慧灯杆为主体，以需求为驱动对智慧灯杆进行合理的部署，并对其挂载设备进行适当剪裁，离散数据中心负载的同时提高数据分析的性能。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于边缘轻量计算的智慧灯杆数据分析方法，包括以下步骤：

S1：数据采集灯杆采集数据，边缘数据交互模块接收数据采集灯杆发送的数据后，经过防火墙与数据加密将其传输至边缘分析器；

S2:边缘分析器对数据进行处理，对分析结果判定是否需要进一步处理，若是则传输至主控分析器；若否则对反馈方式进行判断，对于紧急结果则以实时方式将指令反馈给数据采集灯杆，对于非紧急结果则以周期方式进行反馈；

S3:对步骤S2中传输至主控分析器的数据进行分析，对于主控分析器处理后的结果，依据结果的紧急程度分别采用实时或周期的形式将决策指令发送给数据采集灯杆。

以上所述步骤中，步骤S2中边缘分析器对数据进行处理具体包括以下步骤：

(1)对区域内各数据采集智慧灯杆采集的数据进行预处理(过滤、修正、筛选、去噪)；

(2)对预处理数据汇总并分类，对预处理数据汇总并分类，基于历史数据抽取数据特征属性，构建数据特征向量，计算数据特征向量与标准向量间的距离，设置不同置信度下的阈值，获取数据在目标值上的评估结果；例如将各智慧灯杆采集到的气温数据进行统计，使用统计分析方法对收集来的大量数据进行分析，将它们加以汇总并提取关键信息；

(3)基于统计分析结果针对区域内异常事件进行识别与反馈；

步骤S3具体包括以下步骤：对步骤S3中传输至主控分析器的数据进行分析，主控数据交互模块接收主控分析器分析结果，基于密钥加密通过防火墙传输至数据中心，数据中心对接收结果整合、归纳、计算，将最终决策经由主控分析灯杆、边缘分析灯杆逐层发布到全局区域内的数据采集智慧灯杆；

步骤S3中对传输至主控分析器的数据进行分析，具体包括以下步骤：

(1)主控分析器接收到各边缘分析智慧灯杆发送的分析结果；

(2)对分析结果的一致性进行判定，若多个边缘分析器传送结果存在不一致性,则将结果分层转换为一致性信息；