[发明专利]一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统

权利要求书

1.一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，包括：

数据源层，主要包括各类生产设备子系统数据、设备运维数据以及其他扩展数据；

处理层，用于收集数据，进行预处理、标准化后存储至数据存储层；

存储层，由区块链和IPFS构成；

接口层，包括为应用层的数据交互提供多协议的RPC接口和SDK；

应用层，用于提供与用户交互的应用功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，处理层获取数据源层的相关原始数据以及应用层上传的设备台账数据、设备配置数据、设备运维数据，通过边缘网关和系统按照预设规则和格式对获取到的数据进行预处理，然后将预处理的数据组装成相关数据记录，通过区块链的智能合约将数据记录上传到存储层中进行储存；

数据记录上传到存储层后，根据其数据类型将数据存储到区块链的不同分片中，经过Hashgraph共识机制共识后出块上链存储，并且将IPFS返回的存储内容的哈希值也存储到相应分片中作为唯一标识符；

用户通过接口层从存储层中获取所需智能生产设备运维数据，根据获取到的数据对前端设备进行管理或深度分析。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，利用边缘网关通过网络与工业互联网中的智能生产设备和各个子系统连接，通过对应的数据获取接口获取智能生产设备和子系统产生的相关原始数据，所述数据获取接口为智能生产设备和子系统对外暴露的数据获取接口，请求该接口即可获取到智能生产设备和子系统的运行数据和状态数据。

4.根据权利要求2所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，利用应用层的可视化界面获取系统用户上传的设备台账数据、设备配置数据、设备运维数据，所述可视化界面是指基于区块链的IIoT智慧运维管理系统的数据上传界面，用户通过数据上传界面上传文件和设备故障数据。

5.根据权利要求2所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，所述Hashgraph共识机制步骤包括事件生成、通过八卦传播协议广播事件、采用虚拟投票算法进行投票，所述事件生成步骤中所生成的事件主要包括：时间戳、数字签名、本节点父哈希、其他节点父哈希、事件内容，其中，事件内容包括智能设备采集的数据、操作命令以及边缘网关进行数据处理操作后的处理结果。

6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，通过八卦传播协议广播事件的主要流程如下：本地节点将新接收到的数据以及从其他节点那里接收到的对该数据的签名信息组装成事件，然后将该事件随机发送给一个目标节点；目标节点接收到事件后，会读取并保存事件中的数据，随后将该事件内的数据以及从其他节点收集到的信息组装成一个新的事件，然后将新事件发送给其他随机选择的节点，重复上述过程直到所有节点都收到在开始时创建的事件，当所有节点都收到开始时创建的事件后，所有节点都需要在本地执行虚拟投票算法从而对事件达成共识。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，所述虚拟投票算法主要包括轮次确定、知名见证人确定和数据有效性投票收集、共识轮数和共识时间确定。

8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，轮次确定方法包括：一个节点所发的第一个事件是见证人事件，同时，这个见证人事件是这个节点一个轮次R的开始。

9.根据权利要求8所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，知名见证人确定和数据有效性投票收集方法包括：当判断第R轮的见证人是否是知名见证人的时候，需要由第R+1轮的见证人来判断，则再由R+2轮的见证人来统计是否是知名见证人票数和第R轮的见证人事件中包含的数据是否有效的票数。

10.根据权利要求9所述的一种基于区块链的IIoT智慧运维管理系统，其特征在于，共识轮数和共识时间确定方法包括：当第R轮的见证人都确定了是否是知名见证人，则能被所有第R轮知名见证人可见的事件的接收轮次为R。