本發(fā)明涉及數(shù)字信息，具體為云計算的數(shù)字信息采集方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前工業(yè)監(jiān)測、智慧城市、環(huán)境感知等應(yīng)用場景中，通常需要通過分布式設(shè)備持續(xù)采集大量數(shù)字信息，并將采集數(shù)據(jù)實時或周期性上傳至云計算平臺進(jìn)行處理與分析。

2、經(jīng)檢索，中國專利（公開號：cn109597838a）公開了一種基于云計算和數(shù)據(jù)挖掘的信息采集系統(tǒng)及方法，該專利包括：電源模塊、掃描模塊、故障檢測模塊、中央控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、資源調(diào)度模塊、時鐘模塊、報警模塊、打印模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、顯示模塊。通過數(shù)據(jù)挖掘模塊確定具有內(nèi)聚特性的標(biāo)識數(shù)據(jù)以形成內(nèi)聚集合后，各個內(nèi)聚集合之間并行發(fā)掘在相同內(nèi)聚集合中具有深層關(guān)聯(lián)關(guān)系的標(biāo)識數(shù)據(jù)。

3、現(xiàn)有的數(shù)字信息采集系統(tǒng)大多采用固定邏輯將不同類別的數(shù)據(jù)直接上傳云平臺或分配至本地處理，但在帶寬資源受限、網(wǎng)絡(luò)波動頻繁或數(shù)據(jù)特征變化劇烈的情況下，常難以實現(xiàn)對異常數(shù)據(jù)的快速識別與資源的合理調(diào)配，影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性與智能水平。

4、特別是在面對多源異構(gòu)數(shù)字信息并發(fā)傳輸時，現(xiàn)有方案較少引入對數(shù)據(jù)質(zhì)量、偏差程度、任務(wù)優(yōu)先級等因素的綜合動態(tài)判斷機(jī)制，因此在異常數(shù)據(jù)突發(fā)、帶寬競爭激烈或本地計算能力受限的場景下，難以保障關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性與準(zhǔn)確性，也無法靈活優(yōu)化資源使用效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供了云計算的數(shù)字信息采集方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)，以解決上述背景技術(shù)中提到的問題。

2、本發(fā)明可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：云計算的數(shù)字信息采集系統(tǒng)，包括云計算層和本地層；

3、本地層包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、多個信息采集模塊、本地計算模塊、分流模塊；

4、各個信息采集模塊分別用于采集一組數(shù)字信息；

5、分流模塊包括判斷單元和設(shè)置單元，設(shè)置單元用于預(yù)設(shè)各組數(shù)字信息的重要性等級和分類判斷條件，分類判斷條件包括各組數(shù)字信息的傳輸數(shù)量閾值、傳輸波動閾值、界限閾值和間隔閾值；

6、數(shù)據(jù)傳輸模塊基于不同數(shù)字信息的重要性等級，對各個數(shù)字信息預(yù)設(shè)有對應(yīng)范圍的傳輸帶寬；

7、通過設(shè)置各組數(shù)字信息的重要性等級，本地層在初始階段直接將各個數(shù)字信息基于不同的計算需求劃分成云平臺計算和本地計算兩種數(shù)字信息種類；

8、云平臺計算的數(shù)字信息經(jīng)對應(yīng)的信息采集模塊采集后，經(jīng)判斷單元判斷，符合預(yù)設(shè)的重要性等級后，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云計算層；

9、本地計算數(shù)字信息經(jīng)對應(yīng)的信息采集模塊采集后，經(jīng)判斷單元判斷，符合預(yù)設(shè)的重要性等級和分類判斷條件，則傳輸至本地計算模塊，先進(jìn)行本地計算，再將計算結(jié)果結(jié)合所采集數(shù)字信息的通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云計算層；

10、當(dāng)本地計算數(shù)字信息經(jīng)判斷單元判斷，不符合分類判斷條件時（即數(shù)字信息的傳輸數(shù)量相較于傳輸數(shù)量閾值過大或者過小，傳輸波動大于傳輸波動閾值，數(shù)字信息的數(shù)值大小相較于界限閾值過大或者過小，或傳輸間隔大于間隔閾值中任一項情況發(fā)生時），判斷單元將該本地計算數(shù)字信息標(biāo)記為異常信息，并將其通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云計算層，將本地計算轉(zhuǎn)為云平臺計算；

11、并且判斷單元通過公式計算異常信息與其分類判斷條件的偏差程度，并根據(jù)偏差程度計算生成該數(shù)字信息對應(yīng)的異常等級；

12、式中，、、和分別為對應(yīng)項的權(quán)重系數(shù)，并且+++=1；

13、為異常信息中傳輸數(shù)量與傳輸數(shù)量閾值之間的偏差程度；

14、為異常信息中傳輸波動與傳輸波動閾值之間的偏差程度；

15、為異常信息中數(shù)值大小與界限閾值（如上、下限）之間的偏差程度；

16、為異常信息中傳輸間隔與間隔閾值之間的偏差程度；

17、分流模塊基于該異常信息的異常等級，動態(tài)調(diào)整其余數(shù)字信息的傳輸帶寬。

18、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：所述數(shù)據(jù)傳輸模塊中設(shè)有異常等級-帶寬需求映射表，用于存儲各異常等級對應(yīng)的帶寬需求。

19、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：數(shù)據(jù)傳輸模塊對各個數(shù)字信息分配傳輸帶寬時，對其預(yù)留有可調(diào)度的讓渡部分帶寬，用于帶寬動態(tài)調(diào)配；

20、在調(diào)配傳輸帶寬時，數(shù)據(jù)傳輸模塊先計算各個數(shù)字信息中的讓渡部分帶寬是否符合異常信息對應(yīng)的帶寬需求。

21、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：在各個數(shù)字信息中的讓渡部分帶寬符合異常信息對應(yīng)的帶寬需求時，則按各個數(shù)字信息的重要等級，從低至高依次調(diào)用對應(yīng)的讓渡部分帶寬，直至滿足異常信息的帶寬需求。

22、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：在各個數(shù)字信息中的讓渡部分帶寬不符合異常信息對應(yīng)的帶寬需求時，則數(shù)據(jù)傳輸模塊將本地計算數(shù)字信息轉(zhuǎn)為周期性傳輸，在本地計算數(shù)字信息未處于傳輸周期的時間段內(nèi)，讓出其對應(yīng)時間段的帶寬，并優(yōu)先補(bǔ)給異常信息的帶寬需求，同時數(shù)據(jù)傳輸模塊將剩余的帶寬需求按云計算數(shù)字信息的重要性，從低至高調(diào)取至對應(yīng)重要性等級的讓渡部分帶寬。

23、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：在云計算數(shù)字信息的讓渡部分帶寬不滿足異常信息剩余的帶寬需求時，則按云計算數(shù)字信息的重要性等級，從低至高釋放對應(yīng)的傳輸帶寬，用于補(bǔ)給異常信息的帶寬需求；

24、并且云計算數(shù)字信息在釋放帶寬時，云計算數(shù)字信息自身所使用的帶寬不低于預(yù)設(shè)范圍的最低值。

25、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：當(dāng)本地計算數(shù)字信息進(jìn)入其傳輸時間段時，數(shù)據(jù)傳輸模塊優(yōu)先將本地計算數(shù)字信息所需的帶寬從云計算數(shù)字信息的帶寬中調(diào)取，同樣在云計算數(shù)字信息釋放帶寬時，其需將其所使用帶寬保持在不低于預(yù)設(shè)的最低值。

26、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：各個云計算數(shù)字信息將其帶寬釋放至預(yù)設(shè)的最低值后，釋放出的帶寬按本地計算數(shù)字信息的重要性等級，從高至低依次分配，并且分配時，滿足本地計算數(shù)字信息預(yù)設(shè)帶寬范圍的最低值；

27、若重要性等級靠后的本地計算數(shù)字信息的分配的帶寬無法滿足其預(yù)設(shè)范圍的最低值時，則該本地計算數(shù)字信息不執(zhí)行當(dāng)前周期，推遲至下次調(diào)度周期。

28、本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)在于：本地層將本地計算數(shù)字信息按推遲調(diào)取周期的次數(shù)，提升其臨時重要性等級，并且通過設(shè)置的等級閾值，臨時將其調(diào)整為云計算數(shù)字信息。

29、本發(fā)明還公開了云計算的數(shù)字信息采集方法，該方法包括以下步驟：

30、s1、分流模塊基于數(shù)字信息的重要性等級與計算需求，將數(shù)字信息劃分為云平臺計算與本地計算；

31、s2、云平臺計算的數(shù)字信息，經(jīng)信息采集模塊采集后，經(jīng)判斷單元判斷符合重要性等級，由數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云計算層；

32、本地計算數(shù)字信息，若同時滿足重要性等級與分類判斷條件，則傳輸至本地計算模塊執(zhí)行本地計算；

33、所得計算結(jié)果連同原始數(shù)字信息一并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云平臺；

34、若本地計算類型的數(shù)字信息不滿足分類判斷條件，則標(biāo)記為異常信息并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至云計算層；

35、s3、判斷單元基于異常信息的實際數(shù)值與判斷條件之間的偏差程度，計算異常等級，并且分流模塊依據(jù)異常等級，結(jié)合預(yù)設(shè)的“異常等級-帶寬需求映射表”，確定當(dāng)前異常信息所需的帶寬需求；

36、s4、數(shù)據(jù)傳輸模塊檢查所有數(shù)字信息的讓渡部分帶寬是否滿足該帶寬需求，若滿足，則按各數(shù)字信息的重要性等級由低至高依次調(diào)用對應(yīng)的讓渡部分帶寬進(jìn)行帶寬調(diào)配；

37、s5、若讓渡部分帶寬仍不足，則數(shù)據(jù)傳輸模塊將部分本地計算數(shù)字信息轉(zhuǎn)為周期性傳輸任務(wù)，并釋放其非傳輸周期內(nèi)對應(yīng)時間段的傳輸帶寬，以優(yōu)先補(bǔ)給異常信息的帶寬；

38、剩余的帶寬需求，則按云計算數(shù)字信息的重要性等級從低至高依次調(diào)用其讓渡部分帶寬資源；

39、s6、若云計算任務(wù)的讓渡部分帶寬仍無法滿足異常信息的帶寬需求，則按照其重要性等級從低至高，動態(tài)壓縮其當(dāng)前傳輸帶寬至其預(yù)設(shè)傳輸帶寬的最低值；

40、在保障不低于最低值的前提下釋放帶寬，補(bǔ)給至異常信息的帶寬使用。

41、同時，本發(fā)明還公開了云計算的數(shù)字信息采集介質(zhì)，該數(shù)字信息采集介質(zhì)用于承載上述云計算的數(shù)字信息采集系統(tǒng)中本地層的數(shù)據(jù)傳輸模塊、多個信息采集模塊、本地計算模塊和分流模塊。

42、另一方面，本發(fā)明還公開了云計算的數(shù)字信息裝置，該數(shù)字信息采集裝置用于承載上述的云計算的數(shù)字信息采集介質(zhì)，并通過上述的數(shù)字信息采集方法進(jìn)行工作。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：

44、本發(fā)明通過設(shè)置本地層的分流模塊、判斷單元和數(shù)據(jù)傳輸模塊，結(jié)合多維分類判斷條件，實現(xiàn)了對本地計算數(shù)據(jù)是否異常的自動識別，并在檢測到異常數(shù)據(jù)后，將本地計算動態(tài)切換為云平臺計算，保障了異常信息處理的及時性和準(zhǔn)確性。

45、進(jìn)一步地，本發(fā)明通過構(gòu)建異常等級-帶寬需求映射關(guān)系，在識別出異常信息后，可基于其異常等級動態(tài)分配系統(tǒng)中有限的帶寬資源，并優(yōu)先保障高等級異常信息的帶寬占用需求，從而在網(wǎng)絡(luò)資源受限或異常信息密集場景下實現(xiàn)更合理、更智能的資源調(diào)度策略。

46、此外，本發(fā)明還通過對帶寬預(yù)留機(jī)制、任務(wù)讓渡機(jī)制及帶寬下限保護(hù)機(jī)制的集成，實現(xiàn)了本地與云端數(shù)據(jù)任務(wù)間的協(xié)同讓渡、推遲與遷移機(jī)制，增強(qiáng)了系統(tǒng)對于多任務(wù)并發(fā)和動態(tài)突發(fā)情況下的調(diào)度能力，在保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時提高了整體數(shù)據(jù)處理的靈活性與資源利用效率。