1.一种应用于工业互联网云服务平台的数据交互方法,所述方法包括:
步骤1.待上传数据的工业设备向平台的数据处理单元发起数据上传请求,并上传能标识待上传数据的数据参数标识,以及能标识待上传数据的工业设备的设备标识;
步骤2.所述数据处理单元在接收到所述数据上传请求、所述数据参数标识和所述设备标识后,识别所述数据参数标识中的数据处理代码;如果所述数据处理代码为NPR,则跳转至步骤3;否则跳转至步骤5;
步骤3.所述数据处理单元根据所述数据上传请求判断所述待上传数据的工业设备是否指定了访问用户;如果指定了所述访问用户,则跳转至步骤4;否则,所述待上传数据的工业设备首先将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在完成脱敏处理后,所述数据处理单元将脱敏后的数据上传至所述平台的存储单元;最后,所述数据处理单元根据经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、访问控制标识NULL、所述数据参数标识以及所述设备标识生成数据上传认证标签,然后将其存储至所述平台的溯源单元中,本次数据上传处理完成;
步骤4.所述数据处理单元根据所述数据上传请求,生成针对待访问数据的访问策略,并将其上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储;然后所述待上传数据的工业设备将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;所述脱敏处理完成后,由所述数据处理单元将脱敏后的数据上传至所述存储单元中;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、访问控制标识GEN、所述数据参数标识、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤5.如果所述数据处理代码为EP,则跳转至步骤6;否则,跳转至步骤18;
步骤6.所述平台的感知网根据所述数据参数标识、所述设备标识以及所述平台当前的实际运行情况,向所述数据处理单元推荐适配所述待上传数据,且对标所述数据处理代码EP的最优数据上传处理方案;
步骤7.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案判断监督执行本次数据加密处理任务的监执对象;如果所述监执对象为所述数据处理单元,则跳转至步骤8;否则,跳转至步骤11;
步骤8.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案,协助所述待上传数据的工业设备安装安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备之间的临时安全信道;
步骤9.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在所述脱敏处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的访问策略;
步骤10.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述访问策略,对所述脱敏后的数据进行加密处理,并在所述加密处理完成后,由所述数据处理单元将所述加密处理后的数据上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述监执对象的id、所述访问控制标识UNCON、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤11.如果所述监执对象为所述待上传数据的工业设备,则跳转至步骤12;否则跳转至步骤15;
步骤12.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案,协助所述待上传数据的工业设备安装所述安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备之间的所述临时安全信道;
步骤13.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在所述脱敏处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的所述访问策略,然后通过所述临时安全信道将所述脱敏后的数据和所述访问策略发送至所述待上传数据的工业设备,由所述待上传数据的工业设备根据所述最优数据上传处理方案和所述访问策略对所述脱敏后的数据进行加密处理;
步骤14.所述加密处理完成后,所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述加密处理后的数据上传至所述数据处理单元,由所述数据处理单元处理后再上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述监执对象的id、所述访问控制标识UNCON、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤15.所述数据处理单元按照所述最优数据上传处理方案,调控符合条件的工业设备组建协同计算设备群;在组建所述协同计算设备群成功后,所述数据处理单元按照所述最优数据上传处理方案,协助所述待上传数据的工业设备和所述协同计算设备群安装所述安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备和所述协同计算设备群之间的所述临时安全信道;
步骤16.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在所述脱敏处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的所述访问策略,然后通过所述临时安全信道将所述脱敏后的数据和所述访问策略发送至所述协同计算设备群,由所述协同计算设备群根据所述最优数据上传处理方案和所述访问策略对所述脱敏后的数据进行加密处理;
步骤17.所述加密处理完成后,所述协同计算设备群通过所述临时安全信道将所述加密处理后的数据上传至所述数据处理单元,由所述数据处理单元处理后再上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道和解散所述协同计算设备群;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述访问控制标识UNCON、所述监执对象的id、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤18.所述感知网根据所述设备标识和所述数据参数标识,并结合所述平台当前的实际运行情况,向所述数据处理单元推荐适配所述待上传数据,且对标所述数据处理代码EAP的最优数据处理方案;
步骤19.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案判断监督执行本次数据运算加工及加密处理任务的所述监执对象;如果所述监执对象为所述数据处理单元,则跳转至步骤20;否则,跳转至步骤23;
步骤20.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案,协助所述待上传数据的工业设备安装所述安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备之间的所述临时安全信道;
步骤21.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在所述脱敏处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的所述访问策略;
步骤22.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案,对所述脱敏后的数据进行运算加工处理;在所述运算加工处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述访问策略对运算加工处理后的数据进行加密处理;在完成所述加密处理后,由所述数据处理单元将所述加密处理后的数据上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述监执对象的id、所述访问控制标识UNCON、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤23.如果所述监执对象为所述待上传数据的工业设备,则跳转至步骤24;否则跳转至步骤27;
步骤24.所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案,协助所述待上传数据的工业设备安装所述安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备之间的所述临时安全信道;
步骤25.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在所述脱敏处理完成后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的所述访问策略,然后通过所述临时安全信道将所述脱敏后的数据和所述访问策略发送至所述待上传数据的工业设备;
步骤26.所述待上传数据的工业设备根据所述最优数据上传方案对所述脱敏后的数据进行运算加工处理;在完成所述运算加工处理后,所述待上传数据的工业设备根据所述最优数据上传方案和所述访问策略对所述运算加工处理后的数据进行加密处理,并在完成所述加密处理后,通过所述临时安全信道将所述加密处理后的数据上传至所述数据处理单元,由所述数据处理单元处理后再上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述监执对象的id、所述访问控制标识UNCON、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成;
步骤27.所述数据处理单元按照所述最优数据上传处理方案,调控所述符合条件的工业设备组建所述协同计算设备群;组建所述协同计算设备群成功后,所述数据处理单元按照所述最优数据上传处理方案,首先协助所述待上传数据的工业设备和所述协同计算设备群安装所述安全保密通信算法,并在完成安装后,通过所述算法建立起与所述待上传数据的工业设备和所述协同计算设备群之间的所述临时安全信道;
步骤28.所述待上传数据的工业设备通过所述临时安全信道将所述待上传数据发送至所述数据处理单元,由所述数据处理单元对所述待上传数据进行脱敏处理;在完成所述脱敏处理后,所述数据处理单元根据所述最优数据上传处理方案和所述数据上传请求,生成针对待访问数据的所述访问策略,然后通过所述临时安全信道将所述脱敏后的数据和所述访问策略发送至所述协同计算设备群;
步骤29.所述协同计算设备群根据所述最优数据上传方案对所述脱敏后的数据进行运算加工处理;在运算加工处理完成后,所述协同计算设备群根据所述最优数据上传方案和所述访问策略对所述运算加工处理后的数据进行加密处理,并在所述加密处理完成后,通过所述临时安全信道将所述加密处理后的数据上传至所述数据处理单元,由所述数据处理单元处理后再上传至所述存储单元;同时所述数据处理单元将所述访问策略上传至所述数据处理单元的访问控制模块中存储,并关闭所述临时安全信道和解散所述协同计算设备群;最后,所述数据处理单元根据所述经过处理后的待上传数据在所述存储单元中的存储地址、所述数据处理代码、所述数据参数标识、所述最优数据上传处理方案的方案id、所述监执对象的id、所述访问控制标识UNCON、所述设备标识以及所述访问策略在所述数据处理单元的访问控制模块中的检索地址生成所述数据上传认证标签,然后与所述最优数据上传处理方案的具体细节一起存储至所述溯源单元,本次数据上传处理完成。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据参数标识包括所述待上传数据的数据id、数据名称、数据大小、数据类型以及数据来源。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设备标识为向所述平台提供且难以伪造的可靠工业设备标识;所述设备标识至少包括设备名称、设备型号、设备序列号、设备的生产厂商、出厂日期、设备的理论计算能力、设备拥有者id、设备拥有者名称、设备实际运营的地理位置。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据处理单元为负责调控所述平台中的各类计算资源和方案资源对所述平台内的各类数据进行访问控制以及加工处理的数据处理中枢;所述数据处理单元包括访问控制模块、数据加工处理模块和数据脱敏处理模块;
所述访问控制模块负责运行各类访问控制功能以及存储所述访问策略;所述数据加工处理模块负责对数据进行各类加工处理或者负责协调所述平台内的各类计算资源和方案资源对数据进行加工处理;所述数据脱敏处理模块负责对所有上传至所述数据处理单元的所述待上传数据进行脱敏处理。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据处理代码为一种数据处理项目执行标识符,包括:NPR、EP和EAP;其中,NPR标识所述待上传数据在上传至所述平台的存储单元前,除了需要进行所述脱敏处理外,无需进行额外的数据处理操作;EP标识所述待上传数据在上传至所述平台的存储单元前,首先需要进行所述脱敏处理,其次需要在所述最优数据上传方案的指导下进行加密处理,最后再由所述数据处理单元将所述加密处理后的数据上传至所述平台的存储单元; EAP标识所述待上传数据在上传至所述平台的存储单元前,首先需要进行所述脱敏处理,其次需要按照所述数据上传请求,以及所述最优数据上传处理方案对所述待上传数据进行所述运算加工以及加密处理,最后再由所述数据处理单元将处理完毕的数据上传至所述平台的存储单元。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述感知网的数据上传处理模块在构建前期大量融入人工基于知识图谱技术所构建的数据上传处理方案知识图谱,在进一步结合所述数据处理方案推荐单元的情况下,根据所述数据参数标识、所述设备标识和所述平台当前的实际运行情况来向所述数据处理单元推荐所述数据上传处理方案;与此同时,所述待上传数据在进行加工处理的过程中所产生的用于更新所述数据上传处理方案知识图谱结构数据的数据也将在上传操作完成后实时更新至所述的感知网中,以保证未来所述感知网所推荐的所述最优数据上传处理方案更符合实际数据处理场景。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述协同计算设备群是一个在符合平台当前实际运行情况的条件下,由所述数据处理单元所构建,且用于协助所述平台以及所述待上传数据的工业设备完成最优数据上传处理方案内容的工业设备集合;所述工业设备为所述感知网在当前平台运行环境、所述待上传数据的工业设备的设备情况,以及数据上传处理内容和难度的基础之上,从所述平台的设备终端候选池中所筛选出的信誉值达到所述平台所设定的阈值以及在得到工业设备所有者许可的强工业设备;所述设备终端候选池包括多个能够作为协同计算设备群中的工业设备。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述数据上传认证标签是一种用于记录所述待上传数据的基本信息以及加工细节的票据凭证;所述数据上传认证标签由标签头部和数据存储部组成。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述信誉值是一种衡量所述设备终端候选池中的工业设备在入驻所述平台期间是否具备可靠性的度量值;假设某个所述设备终端候选池中的工业设备的设备序列号为 ,则所述设备 的信誉值 的计算公式为:其中, ; 、 以及 为权重因
子,且 ; 表示所述设备 在入驻期间对所述平台的贡献值;
表示所述设备 在入驻期间的设备稳定值;而 则表示所述设备 在
入驻期间的被评价指数;
所述设备的贡献值 的计算公式为:
其中,所述 ;所述 中的 表示所述设备 所上传的
工业生产数据被所述平台内的其它工业设备或者用户采纳并使用的情况; 表示所述设备 在入驻期间作为辅助计算设备群或协同计算设备群中的设备之一,协助所述平台执行相应任务的情况; 和 为权重因子,且 ;
所述 中 的计算公式为:
其中,所述 ;所述 中的 表示所述设备 在入驻所述平台期间上传的工
业生产数据的总量; 为数量阈值; 表示在所述总量为 的工业生产数据中的第 个工业生产数据被其它工业设备或者用户采纳且反馈应用成功的比例;
为权重因子;
具体地,所述 和 的计算公式为:
其中,所述 ;所述 中的 表示所述设备 作为辅助
计算设备群或协同计算设备群中的设备之一去协助所述平台执行相应任务的任务总数量;
表示所述设备 成功完成协助任务的任务数量, 和 为成功任务数量阈
值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,将衡量所述设备 在处理所述平台所安排的各类业务时是否可以稳健地执行的标识值定义为设备稳定指标 ;
所述设备 的设备稳定指标 计算公式为:
其中, ; ; 为权重因子,且
; 表示所述设备 当前所处的网络环境在当前信誉值评估大周期内的稳定程度; 表示所述设备 在当前信誉值评估大周期内的设备健康程度;
所述 的计算公式为:
其中,“ ”表示所述设备 当前所处网络在当前信誉值评估大周期内处于网络延时小、丢包率低、网络抖动小且未遭受任何网络攻击的环境下,此时所述 ;“ ” 表示所述设备 当前所处的网络环境在当前信誉值评估大周期内未遭受任何网络攻击,但出现了网络抖动和丢包的情况,但不影响所述设备 在所述平台内进行正常的工业生产活动,此时所述 ;“ ” 表示所述设备 当前所处网络环境在当前信誉值评估大周期内未遭受任何网络攻击,但在多个时间点出现了严重的网络抖动和丢包情况,进而影响所述设备 在所述平台内进行正常的工业生产活动,此时所述 ;“ ” 表示所述设备 当前所处的网络环境在当前信誉值评估大周期内未遭受任何网络攻击,但在多个时间段内出现了持续且严重的网络抖动和丢包情况,进而导致所述设备 无法在所述平台内进行正常的工业生产活动,此时所述 ;“ ” 表示所述设备 在当前信誉值评估大周期内遭受了网络攻击,进而导致设备出现了持续的宕机下线或者向所述平台发送了危害平台安全的恶意信息等危害所述平台安全的情况,此时 ;当所述 时,所述设备 将即刻被踢出所述设备终端候选池,且在入驻期间,所述设备 将不再被入选所述设备终端候选池中;
所述 的值由所述设备 的拥有者对所述设备 的实际运行以及保障情况进行综合评价而得出的,且在入驻期间,所述设备 的拥有者需要在所述平台所规定的上传周期内定时上传 ,以及时更新旧的 ;如果没有及时上传,则在这一阶段的信誉值评估大周期中,所述 ,并只能在下一个信誉值评估大周期中才能更新所述 。