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申请/专利权人：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司;国家电网有限公司;东北大学

摘要：本发明提供一种基于Mongo集群技术的配电物联网边缘计算架构设计方法，涉及物联网及其应用技术领域。通过构建区别于传统物联网三层架构的以边缘为核心的“云、管、边、端”四层架构，在此架构下得到边缘计算节点标准框架，为解决现有数据库系统在处理包含大量非结构化的通信数据表现出效率不高的问题，在边缘计算节点标准框架的核心环节应用MongoDB数据库集群技术，同时针对边缘计算架构可能面临的安全威胁，制定一种有效的安全防护策略。本发明不仅具有狭义的边缘计算架构形式，同时针对配电网数据所独有的特征实现配电物联网中结构化和非结构化数据的快速、有效收集和处理，能够满足未来物联网网关设备发展的要求。

主权项：1.一种基于Mongo集群技术的配电物联网边缘计算架构设计方法，其特征在于：构建以边缘为核心的“云、管、边、端”四层架构；云层以云平台为核心，针对不同的物联网规模，选择部署公有云、私有云或混合云，“云”作为云化的主站平台，在云上部署有多种微服务；“管”是指网络管理，是端和云之间的数据传输通道；“边”是指边缘计算网关，是在靠近端侧设备或数据源头的网络边缘侧，就近提供边缘智能服务，在边缘计算节点部署多个微应用；“端”是配电物联网架构中的状态感知和执行控制主体，实现对配电设备运行环境、设备状态、电气量信息这些基础数据的监测、采集和感知；数据处理是边缘计算架构的核心，包括数据计算、数据存储、数据安全三方面；边缘网关对采自各设备的数据进行过滤、解析的预处理，并对数据进行分类，将实时数据用于控制逻辑判断及预测模型对照，并根据处理结果执行预设控制策略；同时，将实时数据用于本地可视化并存储在本地时序数据库中；用于功率预测、发电预测及状态监控的统计分析数据则在加密后上传至云端，分别进行数据挖掘和数据可视化处理，并将上行数据存储于云端的时序数据库中；云端完成数据挖掘后，定期将训练所得的预测模型更新至边缘侧；在上述架构基础上得到边缘计算节点标准框架，将边缘计算节点设计分为基础设施即服务EC-laaS、软件即服务EC-PaaS、平台即服务EC-SaaS，还包括边缘侧管理模块和安全模块；边缘侧管理模块负责支持边缘计算节点的远程和本地软件升级、用户设置、口令策略配置、日志审计配置、管理配置，同时支持系统状态监测、查询；安全模块负责控制系统用户的访问权限，当软件升级时完成对更新包数据来源的合法及完整性校验；EC-IaaS层作为边缘计算节点的基础开放平台，包括硬件平台、操作系统、容器开放平台、通信开放平台及引擎，为边缘智能配电业务提供统一的计算、存储、通信及系统服务；EC-Paas层负责给各类软件运行提供背板，实现数据的交互和管理，同时将即插即用服务作为软件层为其他应用使用提供基础；EC-Sass层是根据电力业务需求而开发、部署的微应用服务，是配电网边缘计算技术落地实现的具体方式，通过数据采集或数据的云、端协同来满足运维和用电需求，并为数据交互提供数据代理服务。

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