[发明专利]基于云边融合环境的异常探测方法

权利要求书

1.一种基于云边融合环境的异常探测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、筛选出m个对事件起决定作用的主属性；

步骤二、将探测区域划分为多个子区域，通过邻居子区域合并构建空间索引树；利用空间索引树查询事件的主属性信息，并将主属性信息发送至边缘节点进行异常判断；

步骤三、单个边缘节点的异常探测；

通过式(5)计算每个主属性的权重：

其中，ω_f为第f个主属性对于事件A的权重，f＝1,2,…,m；

令第f个主属性的实际感测值为z_f，则通过式(6)的加权融合公式得到融合值w；

将融合值与阈值范围比较，若融合值位于阈值范围内，表明该边缘节点管理的子区域未发生异常；若融合值不在阈值范围内，表明该边缘节点管理的子区域发生异常，则执行步骤四和五，同时边缘节点将该子区域的主属性信息上传到云层做进一步分析；

步骤四、利用社会意识关系进行异常边缘节点的邻居边缘节点的异常探测；

步骤五、当边缘层将异常子区域的主属性信息都上传到云层后，云做出决策。

2.根据权利要求1所述的基于云边融合环境的异常探测方法，其特征在于，步骤四具体为：两个边缘节点之间存在通信行为，从社会意识关系角度来说这两个边缘节点之间存在交互并形成交互链，则异常边缘节点与邻居边缘节点之间进行交互形成交互链link，通过识别交互链link的状态判断邻居边缘节点是否受到影响；若交互链link＝1，表明交互链状态正常，说明邻居边缘节点未受到异常边缘节点的影响；若交互链link＝0，表明交互链状态异常，说明邻居边缘节点受到异常边缘节点的影响，则该邻居边缘节点收集所在子区域内主属性信息，执行步骤三探测邻居边缘节点管理的子区域是否发生异常，若发生异常则边缘设备将该子区域的主属性信息上传至云层作进一步分析，若未发生异常则不需要上传主属性信息。

3.根据权利要求1所述的基于云边融合环境的异常探测方法，其特征在于，步骤二具体为：假定在物联网场景中部署了各种各样的探测设备，依据各个探测设备的通信半径将探测区域划分为多个子区域，子区域应该满足两个条件：(1)子区域内包含事件A的m个主属性；(2)子区域包含的设备数量多于相邻子区域；

构造空间索引树的具体过程为：当两个邻居子区域同时满足条件(1)和(2)时，两个邻居子区域能够合并；当两个邻居子区域满足条件(1)而不满足条件(2)时，两个邻居子区域能够合并；当两个邻居子区域不满足条件(1)而满足条件(2)时，则需要将这两个邻居子区域与各自的邻居子区域合并，直至合并后的子区域内探测设备能够探测事件A的m个主属性；

当探测事件A是否发生异常时，边缘节点向设备层发送主属性信息查询请求q＝{Rg,PAttr}，Rg表示查询区域，PAttr＝{pa₁,pa₂,…,pa_m}表示主属性信息；主属性信息查询首先从空间索引树的根节点开始搜索，判断根节点是否包含主属性信息；若包含，则搜索根节点的孩子节点，若根节点的孩子节点不包含主属性信息，则主属性信息位于根节点所代表的子区域，即将查询区域定位到根节点所代表的区域；若根节点的孩子节点包含主属性信息，则将继续搜索孩子节点的孩子节点，直到孩子节点不包含主属性信息，则查询结束，查询区域定位到不包含主属性信息的孩子节点的上一代节点所代表的子区域；最后将查询结果由所在子区域的头结点发送至相应的边缘节点进行异常判断。

4.根据权利要求1所述的基于云边融合环境的异常探测方法，其特征在于，步骤一包括：假定事件A的属性集合X＝{x₁,x₂,…x_i,…,x_n}，x₁,x₂,…x_i,…,x_n为事件A的属性，各个属性之间相互独立且非线性，i∈[1,n]；令属性集合X的因变量为Y，如果属性集合X对事件A有影响，则Y＝1，否则Y＝0；定义P(Y＝1|X)为事件A受属性集合X影响的概率，则有多元logistic回归模型：

式(1)中，g(X)为描述各个属性的关系函数，满足式(2)：

g(X)＝β₀+β₁x₁+…+β_ix_i+…+β_nx_n                 (2)

式(2)中，β＝{β₀,β₁,…,β_i,…,β_n}为回归系数；

通过最大似然估计计算各个回归系数；将回归系数由大到小排列，选择前m个回归系数对应的属性作为事件A的主属性，筛选出事件A的m个主属性，1≤m≤n。