一种边缘物联代理设备的检测方法与流程

本发明涉及边缘计算，特别涉及一种边缘物联代理设备的检测方法。

背景技术：

1、边缘物联代理设备是指一类用于连接和管理边缘设备的设备或软件。边缘计算是一种分布式计算模型，它将计算和数据处理功能推向网络边缘，以减少数据传输延迟和网络拥塞，提高系统响应性能。边缘设备通常是位于物理环境中的传感器、执行器或其他物联网设备，它们收集和产生大量的数据。

2、边缘物联代理设备的作用是连接和协调这些边缘设备，提供统一的接口和管理功能。它们收集和汇总边缘设备生成的数据，进行本地数据处理和分析，同时与云端或中心服务器进行通信，以实现更高级的数据处理、存储和应用。边缘物联代理设备通常具有较强的计算能力、网络连接性和安全机制，以应对边缘环境中的挑战和需求。边缘物联代理设备的应用场景非常广泛，包括工业自动化、智能城市、智能交通、农业、健康医疗等领域。它们帮助实现实时数据处理和决策，减少数据传输带来的延迟，提高系统的可靠性和响应性能。此外，边缘物联代理设备还支持离线操作、边缘智能、安全隐私等需求，为物联网应用提供更加全面和灵活的解决方案。边缘环境通常需要实时响应和处理数据，例如在工业自动化中的实时故障检测和预警。然而，传统的检测算法可能需要较长的处理时间，无法满足实时性的要求。因此，如何在边缘设备上实现快速实时的检测算法是一个问题。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种边缘物联代理设备的检测方法。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种边缘物联代理设备的检测方法，包括如下步骤：

4、从边缘设备中收集数据；

5、对采集到的数据进行清洗和预处理；

6、对预处理后的数据划分为固定大小的数据块；

7、创建数据缓冲区，用于存储即将被处理的数据块；

8、对数据块进行噪声去除、校正和滤波预处理操作，从预处理后的数据中提取适合异常检测的特征，对特征进行分析和异常检测；

9、将数据块分发给不同的计算节点，每个节点独立处理分配的数据块；

10、从数据流中获取新的数据块，将其放入缓冲区进行处理，每当新的数据块到达，之前的旧数据块被覆盖，保持数据流的连续性和实时性，生成结果；

11、根据检测结果进行决策和生成实时预警；

12、将处理后的数据和预警信息传输到相关系统或设备；

13、对整个系统进行管理、配置和监控。

14、进一步的：所述对采集到的数据进行清洗和预处理包括：

15、噪声去除：通过信号处理算法，去除数据中的噪声或异常值；

16、数据校正：对采集到的数据进行校正，以纠正可能存在的偏差或误差；

17、数据格式转换：将采集到的数据转换为后续处理所需的格式，包括将数据转换为标准化的数据结构、单位转换、时间戳的处理，确保数据格式的一致性和可用性；

18、缺失值处理：处理可能存在的缺失值，通过插值方法进行填补，并根据具体场景对缺失值进行处理；

19、数据去重：根据数据的唯一标识符进行去重；

20、数据规范化和归一化：对不同范围和单位的数据进行规范化和归一化处理，以消除数据之间的差异；

21、数据采样和降维：对数据集进行数据采样以减少数据量，以降低计算复杂度和存储需求；

22、异常值检测和处理：检测和处理可能存在的异常值。

23、进一步的：所述对预处理后的数据划分为固定大小的数据块包括：

24、确定数据块大小：确定每个数据块的大小；

25、划分数据块：根据确定的数据块大小，将预处理后的数据划分为连续的数据块。对于连续的数据流，根据时间或数据的索引来划分数据块，确保数据块之间的重叠部分较小，以减少重复处理的数据量；

26、数据块存储和管理：创建数据缓冲区或数据队列，用于存储即将被处理的数据块，在每个数据块处理完毕后，新的数据块顺序放入缓冲区，并覆盖之前的旧数据块，保持数据流的连续性；

27、标识和索引：对于每个数据块，为其添加标识和索引信息，以便后续处理时能够追踪和管理数据块的顺序和位置；

28、管理数据流：在处理过程中，不断从数据流中获取新的数据块，并放入缓冲区进行处理，每当新的数据块到达时，之前的旧数据块将被覆盖，以保持数据流的连续性和实时性。

29、进一步的：所述包括创建数据缓冲区，用于存储即将被处理的数据块：

30、定义缓冲区的数据结构：定义数据结构来表示数据缓冲区；

31、确定缓冲区的大小：根据系统的要求和资源限制，确定缓冲区的大小；

32、初始化缓冲区：在系统启动或数据处理开始之前，初始化缓冲区；

33、存储数据块：每当新的数据块到达时，将其存储到缓冲区中，通过指针或索引来跟踪最新的数据块位置，以便后续处理使用；

34、覆盖旧数据块：当新的数据块到达时，旧的数据块将被覆盖，以保持数据流的连续性和实时性；

35、数据块读取和处理：从缓冲区中读取即将被处理的数据块，并进行后续的数据处理操作；

36、缓冲区管理：处理缓冲区溢出的情况、空闲块的管理、数据块的排序。

37、进一步的：所述将数据块分发给不同的计算节点，每个节点独立处理分配的数据块包括：

38、系统架构设计：包括分布式系统架构，分布式系统架构包括多个计算节点和协调节点，协调节点负责管理和调度计算节点，计算节点负责实际的数据块处理；

39、数据块分发：协调节点将预处理后的数据块根据既定的策略分发给不同的计算节点，可以根据负载均衡、数据特性或其他策略来确定数据块的分发方式，确保计算节点之间的负载均衡和数据块的均匀分配；

40、并行处理：每个计算节点独立处理分配到的数据块，计算节点之间可以并行进行数据处理操作，以提高整体处理速度；

41、通信和同步：计算节点之间进行通信和同步，以协调数据处理的进度和结果；

42、结果合并：每个计算节点完成数据块处理后，将处理结果发送回协调节点，协调节点负责收集和合并各个计算节点的处理结果，以生成最终的处理结果。

43、进一步的：从数据流中获取新的数据块，将其放入缓冲区进行处理，每当新的数据块到达，之前的旧数据块被覆盖，保持数据流的连续性和实时性，生成结果包括：

44、缓冲区设计：创建循环缓冲区，其大小能够容纳固定数量的数据块；

45、数据块的处理和覆盖：当新的数据块到达时，将其放入缓冲区进行处，。处理完成后，可以覆盖之前的旧数据块，以保持数据流的连续性；

46、处理速度与数据流速率匹配：保持实时性，处理数据块的速度应与数据流的速率相匹配；

47、数据块的传输和接收机制：新的数据块到达时，使用传输和接收机制将其送入缓冲区，确保传输和接收机制具有足够的带宽和处理能力，以满足数据流的实时性要求；

48、缓冲区管理和监控：对缓冲区进行管理、监控和调优，以确保数据流的连续性和实时性。

49、本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

50、快速实时检测：该方法在边缘设备上进行数据处理和分析，能够实现快速实时的检测。通过将数据处理和异常检测等任务分布到边缘设备上，减少了数据传输的延迟，并且可以立即响应并处理新的数据块，实现实时的检测和预警。

51、分布式处理和并行计算：该方法将数据块分发给不同的计算节点，每个节点独立处理分配的数据块。通过分布式处理和并行计算，可以提高处理速度和系统的处理能力。同时，可以根据实际需求动态调整计算节点的数量和配置，以适应不同规模和复杂度的检测任务。

52、数据流连续性和实时性：通过创建数据缓冲区和覆盖旧数据块的方式，确保数据流的连续性和实时性。新的数据块到达时，可以立即放入缓冲区进行处理，保持数据流的连贯性，并及时生成检测结果和预警信息。

53、异常检测和实时预警：该方法对预处理后的数据进行特征分析和异常检测，能够及时发现潜在的异常或异常行为。通过生成实时预警信息，可以及时采取相应的措施来应对异常情况，提高系统的安全性和可靠性。

54、高效的系统管理和监控：该方法结合系统管理和监控机制，能够对整个系统进行管理、配置和监控。通过监测系统的健康状况、记录日志、设置警报和报警机制等，可以及时发现并解决潜在问题，保证系统的正常运行和性能优化。。