一种基于云计算的边缘计算网关的制作方法

本发明涉及边缘计算，具体为一种基于云计算的边缘计算网关。

背景技术：

1、边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务；其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

2、专利公开号为cn110430128b的申请公开了一种边缘计算网关，协议采集模块采集各种设备的实时数据信息；边缘计算模块利用采集到的实时数据来训练神经网络算法模型，训练完成后将采集到的焊接机器人的某点的实时数据输入至算法模型，依次来判断该点为正常点或异常点，在为异常点时产生预测告警信息；输出控制模块在网关预测到严重告警信息时，输出控制命令对机器进行停机等操作；ui显示模块通过液晶屏显示采集到的实时数据和产生的预测告警信息；加工程序管理模块对设备的加工程序进行管理，通过ftp协议把加工程序从设备拷贝到网关或者从网关拷贝到设备；mqtt通讯模块采用mqtt协议与服务器通讯，把采集到的数据和告警信息发到服务器，接收服务器下发的配置指令。

3、云计算对象在采用边缘计算网关进行数据处理时，因未对云计算对象的输出任务量以及本边缘计算网关的处理量进行结合分析，判定对应的边缘计算网关是否满足对应的云计算对象，从而保障边缘计算的正常运行，后续，数据在传输过程中，私密度也不高，容易被窃取。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于云计算的边缘计算网关，解决了未对云计算对象的输出任务量以及本边缘计算网关的处理量进行结合分析的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于云计算的边缘计算网关，包括：

3、节点数据采集端，确认对应的云计算对象，并对单位时间内此云计算对象的若干个输出节点的数据输出速率进行采集，并将所采集的若干个数据输出速率传输至初步判定端内；

4、初步判定端，确认此边缘计算网关单位时间的总处理量，再结合对应云计算对象的总输出量，判定此边缘计算网关在处理过程中，是否会处于负载情况，具体方式为：

5、从所采集的数据输出速率内，将不同输出节点的单位时间的数据输出速率进行求和，确认合并参；

6、再确认此边缘计算网关单位时间的总处理量，当合并参＞总处理量时，生成周期分析信号，并直接传输至数据处理端内部的周期分析单元内，当合并参≤总处理量时，直接生成处理信号，传输至数据处理单元内，对云计算对象每个输出节点所输出的数据参数进行处理；

7、数据处理端，包括周期分析单元、数据清洗单元、数据处理单元以及重组单元；

8、周期分析单元，从若干个输出节点内，随机确认一组待存节点，再将此待存节点在一组监测周期内所产生的数据参数捆绑为缓存处理包，传输至数据清洗单元内，同时，在一组监测周期内，分析其他输出节点的输出情况，确认下一个周期的待存节点，且每个周期的待存节点不参与下一周期的判定处理：

9、通过采用合并参-总处理量=选取量，再从若干个输出节点内，随机选取对应数据输出速率大于选取量的输出节点，将其作为待存节点；再限定一组监测周期t，其中t为预设值，将待存节点所产生的数据参数捆绑为缓存处理包，并传输至数据清洗单元内，将待存节点以外其他节点所产生的数据参数传输至数据处理单元内，按照原先所拟定的处理逻辑对不同的数据参数进行处理；

10、上一监测周期t结束后，将其他节点在此监测周期t所产生的数据输出速率进行确认，并按照时间走向，构建其他节点不同的波形走向图；确认不同波形走向图的两端端点，并在两端端点处作与x轴垂直的垂线，形成波形包围的面积图，确认若干个面积图的面积参数mji，其中i代表不同的其他节点，选取面积参数数值最小的一组节点作为第二个周期的待存节点；

11、所有待存节点处理完毕后，生成若干个缓存处理包，缓存处理包生成后，均会进行周期标记；

12、数据处理单元，对不同输出节点所传输的数据参数进行处理，生成对应周期的处理参数，并将所生成的处理参数进行标记，标记后传输至重组单元内；

13、数据清洗单元，对标记后的缓存处理包进行接收，并对内部的重复数据进行替换，完成对缓存处理包的数据清洗工作，并将进行清洗后的缓存处理包拟定为已清处理包，并将已清处理包传输至重组单元内进行重组，具体方式为：

14、将缓存处理包内所出现的若干个重复数据进行确认，并对相同的重复数据采用相同的重复数据进行标记，此次标记采用一类标记ck1对重复数据进行替换，其中k代表不同的重复数据；

15、一类标记替换处理完毕后，再次分析此缓存处理包内是否存在连续的一类标记，若存在三组以上的一类标记，则直接采用二类标记ct2，对连续出现的一类标记进行替换，标记完毕后，会生成对应的一类标记以及二类标记的数据匹配表，便于后续根据数据匹配表将重复数据填补至已清处理包内，得到原始的缓存处理包，并将替换处理的后缓存处理包拟定为已清处理包，并将已清处理包传输至重组单元内进行重组；

16、所述重组单元，对已清处理包和已标记的处理参数进行接收，并根据已清处理包的具体标记，将已清处理包填补至处理参数的具体位置处，并生成对应节点的重组数据包，直接传输至数据传输端内。

17、优选的，还包括数据传输端和加密端，其中数据传输端对不同节点的重组数据包进行确认，并在确认完毕后，生成对应重组数据包的后置数据包，其后置数据包内部存储有对应的网络协议以及终端ip和传输方式等其他后置位数据。

18、优选的，所述加密端，对数据传输端内部的重组数据包进行加密处理，并随机生成四字密钥，并将所生成的四字密钥隐藏至后置位数据内；具体方式为：

19、随机生成一组四字密钥，并提取内部的数字参数，并按照原始排序的方式，将四组数字参数进行排序，并在排序完毕后，按照排序名称对具体的数字进行下标处理，若对应的数字排列为第二位，则在右下角赋值2；

20、赋值完毕后，将四组数字按照从小至大的方式进行排序，得到排序后的数字序列；

21、从数字序列按照前后排序的方式，依次隐藏至后置数据包内，每组数字隐藏至后置数据包内不同数据段落内，若段落不足，则将多余的数字隐藏至相同数据段落内。

22、本发明提供了一种基于云计算的边缘计算网关。与现有技术相比具备以下有益效果：

23、本发明通过在边缘计算任务处理过程中，根据任务的具体参数，分析对应的边缘计算网关是否能及时处理，若不能及时处理，代表其对应的处理量不足，便需要根据任务的具体参数，将某些任务作为缓存任务，进行后端处理，以此保障本计算网关的正常运行，不会影响任务的正常处理；

24、同时，针对于缓存任务，优先进行容量缩减，采用二度容量缩减的方式，使缓存任务的容量参数能达到充分缩减，从而达到更好的数据清洗效果；

25、再对运输的数据进行加密，并将所设置的密钥隐藏至对应的数据包内，后续，进行解密时，也只能从数据包内确定对应的密钥，并采用对应的密钥对加密的数据进行解密，以此提升数据传输过程中的私密度。