本發(fā)明公開了一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，涉及傳感器數(shù)據處理技術領域，包括為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采樣率；實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率；在所述傳感器附近部署邊緣計算模塊，將預處理后的數(shù)據發(fā)送到中央數(shù)據中心；所述中央數(shù)據中心實時監(jiān)測緩存區(qū)數(shù)據容量，根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法和/或LDA算法對數(shù)據進行降維處理；對接收到的數(shù)據進行解碼；根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋，并在用戶界面進行展示。本發(fā)明所述方法通過邊緣計算和自適應采樣率的結合，該方案

　　(19)國家知識產權局 (12)發(fā)明專利申請 (10)申請公布號 CN 116975938 A (43)申請公布日 2023.10.31 (21)申請?zhí)?4.7 G06Q 50/04 (2012.01) G06F 21/62 (2013.01) (22)申請日 2023.09.25 (71)申請人 北京谷器數(shù)據科技有限公司 地址 100024 北京市朝陽區(qū)常惠路6號樓8 層5單元816 (72)發(fā)明人 石龍王昀 (74)專利代理機構 北京萬思博知識產權代理有 限公司 11694 專利代理師 袁李芳 (51)Int.Cl. G06F 21/64 (2013.01) G06F 18/25 (2023.01) G06F 18/2135 (2023.01) G06F 16/215 (2019.01) G06F 9/50 (2006.01) 權利要求書2頁 說明書7頁 附圖1頁 (54)發(fā)明名稱 一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方 法 (57)摘要 本發(fā)明公開了一種產品制造過程中的傳感 器數(shù)據處理方法 ，涉及傳感器數(shù)據處理技術領 域，包括為每個傳感器分配唯一標識符，并根據 傳感器類型和位置，為其配置初始采樣率；實時 監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率；在所述傳感器附近部 署邊緣計算模塊，將預處理后的數(shù)據發(fā)送到中央 數(shù)據中心；所述中央數(shù)據中心實時監(jiān)測緩存區(qū)數(shù) 據容量，根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法和/ 或LDA算法對數(shù)據進行降維處理；對接收到的數(shù) 據進行解碼；根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋 ，并在用戶界面進行展示。本發(fā)明所述方法 A 通過邊緣計算和自適應采樣率的結合，該方案能 8 夠實時處理大量傳感器數(shù)據，減少了數(shù)據處理的 3 9 5 延遲，確保生產線的實時監(jiān)控和快速響應。 7 9 6 1 1 N C CN 116975938 A 權利要求書 1/2頁 1.一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：包括， 為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采樣率； 實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性； 在所述傳感器附近部署邊緣計算模塊，由所述邊緣計算模塊對采集的原始數(shù)據進行預 處理，并將預處理后的數(shù)據發(fā)送到中央數(shù)據中心； 所述中央數(shù)據中心實時監(jiān)測緩存區(qū)數(shù)據容量，根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法和/ 或LDA算法對數(shù)據進行降維處理，將來自不同傳感器的數(shù)據進行融合，并對融合后的數(shù)據進 行分析； 對接收到的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼后的數(shù)據進行清洗，去除無效 和重復數(shù)據，將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中； 根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋，并在用戶界面進行展示； 所述根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法和/或LDA算法對數(shù)據進行處理包括， 當緩存區(qū)數(shù)據容量低于容量閾值時，先采用LDA算法對數(shù)據進行初次處理，然后采用 PCA算法對經過LDA算法處理過的數(shù)據進行再處理，當緩存區(qū)數(shù)據容量不低于容量閾值時， 采用PCA算法或LDA算法對數(shù)據進行處理，其中，所述緩存區(qū)數(shù)據容量通過如下公式進行計 算， ， 式中，C是指當前時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量， 是指數(shù)據流入緩存區(qū)的速率， 是指數(shù) 1 據流出緩存區(qū)的速率， 是指從邊緣計算模塊傳輸至中央數(shù)據中心的傳輸時延，是指對 數(shù)據進行降維處理的時間，C是指前一時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量。 0 2.如權利要求1所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：為每個傳 感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采樣率包括， 為每個傳感器分配一個全局唯一的ID號； 在服務器的數(shù)據庫中為每個傳感器創(chuàng)建一個記錄，記錄其ID號； 在服務器的數(shù)據庫中創(chuàng)建一個映射關系表，為每個傳感器記錄其數(shù)據標識； 記錄每個傳感器的數(shù)據報文解碼模塊URL地址和傳感器解碼數(shù)據處理模塊URL地址； 根據傳感器的型號和規(guī)格，為每個傳感器設置一個默認的采樣率； 選擇合適的邊緣計算設備，并在生產線附近進行部署； 為每個邊緣計算設備分配一個唯一的ID號，并在服務器的數(shù)據庫中記錄； 配置邊緣計算設備與傳感器之間的通信，確保數(shù)據可以從傳感器流向邊緣計算設備， 并從邊緣計算設備流向服務器。 3.如權利要求2所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：實時監(jiān)測 傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性包括， 每隔一個 的時間間隔，計算數(shù)據流入緩存區(qū)的速率和數(shù)據流出緩存區(qū)的速率的差 值，公式如下， ， 設置最低速率閾值和最高速率閾值，若 大于最高速率閾值，則減少采樣率，若 小 2 2 CN 116975938 A 權利要求書 2/2頁 于最低速率閾值，則增加采用率。 4.如權利要求3所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：由所述邊 緣計算模塊對采集的原始數(shù)據進行預處理包括對數(shù)據進行數(shù)據清洗和歸一化處理。 5.如權利要求4所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：中央數(shù)據 中心將來自不同傳感器的數(shù)據進行融合，并對融合后的數(shù)據進行分析包括， 對從各個傳感器接收到的數(shù)據進行時間同步，確保所有數(shù)據都基于統(tǒng)一的時間基準； 使用插值方法對數(shù)據進行缺失值處理； 使用加權平均法對來自不同傳感器的相似數(shù)據進行融合，公式如下， ， 式中，M是融合后的數(shù)據，w是第i個傳感器的權重，D是第i個傳感器的數(shù)據，n是傳感器 i i 的數(shù)量； 對于不同類型的數(shù)據，使用卡爾曼濾波器進行融合； 通過計算均值對融合后的數(shù)據進行描述性分析； 使用時間序列分析方法對數(shù)據進行趨勢分析，預測未來的數(shù)據變化； 對數(shù)據進行異常檢測，識別并處理可能的異常值或錯誤數(shù)據。 6.如權利要求5所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：對接收到 的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼后的數(shù)據進行清洗，去除無效和重復數(shù)據， 將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中包括如下步驟， 實時接收傳感器發(fā)送的二進制編碼數(shù)據報文； 將接收到的數(shù)據報文按照接收順序存入公共數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中； 從公共數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中按照順序取出數(shù)據報文； 對取出的數(shù)據報文的報文頭進行解碼，獲取該數(shù)據報文的傳感器標識； 根據解碼得到的傳感器標識，查詢映射關系表，獲取對應的數(shù)據處理模塊； 將數(shù)據報文傳送至對應的數(shù)據處理模塊； 數(shù)據處理模塊對數(shù)據進行轉換和處理，將處理后的數(shù)據存儲在中央數(shù)據庫中，以便后 續(xù)分析和使用。 7.如權利要求6所述的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法，其特征在于：根據數(shù)據 分析結果，生成實時反饋包括如下步驟， 建立一個實時數(shù)據監(jiān)控模塊，該模塊能夠實時顯示各傳感器的數(shù)據狀態(tài)和工作狀態(tài)； 在用戶界面上展示實時數(shù)據圖表，如溫度、壓力和濕度的時間序列圖； 設定各傳感器數(shù)據的正常范圍，當數(shù)據超出此范圍時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)警告； 在用戶界面上標記異常數(shù)據，并伴隨聲音或震動警告。 3 3 CN 116975938 A 說明書 1/7頁 一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法 技術領域 [0001] 本發(fā)明涉及傳感器數(shù)據處理技術領域，特別是一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據 處理方法。 背景技術 [0002] 在現(xiàn)代制造業(yè)中，隨著工業(yè)4.0和智能制造的興起，傳感器技術已經成為生產線上 的關鍵組件。這些傳感器不僅可以實時監(jiān)測機器的運行狀態(tài)，還可以收集大量與生產過程 相關的數(shù)據。為了處理這些海量數(shù)據并從中提取有價值的信息，產生了一系列先進的數(shù)據 處理技術和方法。 [0003] 物聯(lián)網  (IoT) 技術使得設備間的連接和通信成為可能，為實時數(shù)據收集提供了 基礎。但隨之而來的是數(shù)據處理和存儲的巨大挑戰(zhàn)。邊緣計算作為一種新興技術，允許數(shù)據 在產生地進行初步處理，減少了中央數(shù)據中心的負擔。此外，數(shù)據融合技術的應用確保了從 多個傳感器和數(shù)據源收集的信息能夠被整合成一個更加準確和完整的數(shù)據視圖。 [0004] 邊緣計算雖然為數(shù)據的初步處理提供了新的方向，但如何確保邊緣設備的計算能 力和數(shù)據處理效率仍是一個未解決的問題。同時，如何確保數(shù)據的完整性、準確性和實時 性，在多個數(shù)據源之間進行有效的數(shù)據融合，也是現(xiàn)有技術難以克服的挑戰(zhàn)。 [0005] 現(xiàn)有技術中存在以下主要技術問題：1、數(shù)據實時處理的延遲和瓶頸；2、多數(shù)據源 的融合和分析困難；3、邊緣計算的效率和穩(wěn)定性問題；4、數(shù)據的完整性、準確性和安全性問 題。 發(fā)明內容 [0006] 鑒于上述現(xiàn)有的產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法中存在的問題，提出了本 發(fā)明。 [0007] 因此，本發(fā)明所要解決的問題在于如何提供一種產品制造過程中的傳感器數(shù)據處 理方法。 [0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種產品制造過程中的傳感器 數(shù)據處理方法，其包括，為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配 置初始采樣率；實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性；在所述傳感器附 近部署邊緣計算模塊，由所述邊緣計算模塊對采集的原始數(shù)據進行預處理，并將預處理后 的數(shù)據發(fā)送到中央數(shù)據中心；所述中央數(shù)據中心實時監(jiān)測緩存區(qū)數(shù)據容量，根據緩存區(qū)數(shù) 據容量，選擇PCA算法和/或LDA算法對數(shù)據進行降維處理，將來自不同傳感器的數(shù)據進行融 合，并對融合后的數(shù)據進行分析；對接收到的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼 后的數(shù)據進行清洗，去除無效和重復數(shù)據，將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中；根據數(shù)據分析 結果，生成實時反饋，并在用戶界面進行展示；所述根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法 和/或LDA算法對數(shù)據進行處理包括，當緩存區(qū)數(shù)據容量低于容量閾值時，先采用LDA算法對 數(shù)據進行初次處理，然后采用PCA算法對經過LDA算法處理過的數(shù)據進行再處理，當緩存區(qū) 4 4 CN 116975938 A 說明書 2/7頁 數(shù)據容量不低于容量閾值時，采用PCA算法或LDA算法對數(shù)據進行處理，其中，所述緩存區(qū)數(shù) 據容量通過如下公式進行計算， [0009] 式中，C是指當前時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量， 是指數(shù)據流入緩存區(qū)的速率， 是 1 指數(shù)據流出緩存區(qū)的速率， 是指從邊緣計算模塊傳輸至中央數(shù)據中心的傳輸時延， 是 指對數(shù)據進行降維處理的時間，C是指前一時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量。 0 [0010] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采樣率包括，為每 個傳感器分配一個全局唯一的ID號；在服務器的數(shù)據庫中為每個傳感器創(chuàng)建一個記錄，記 錄其ID號；在服務器的數(shù)據庫中創(chuàng)建一個映射關系表，為每個傳感器記錄其數(shù)據標識；記錄 每個傳感器的數(shù)據報文解碼模塊URL地址和傳感器解碼數(shù)據處理模塊URL地址；根據傳感器 的型號和規(guī)格，為每個傳感器設置一個默認的采樣率；選擇合適的邊緣計算設備，并在生產 線附近進行部署；為每個邊緣計算設備分配一個唯一的ID號，并在服務器的數(shù)據庫中記錄； 配置邊緣計算設備與傳感器之間的通信，確保數(shù)據可以從傳感器流向邊緣計算設備，并從 邊緣計算設備流向服務器。 [0011] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性包括， 每隔一個 的時間間隔，計算數(shù)據流入緩存區(qū)的速率和數(shù)據流出緩存區(qū)的速率的 差值，公式如下， [0012] 設置最低速率閾值和最高速率閾值，若 大于最高速率閾值，則減少采樣率，若 小于最低速率閾值，則增加采用率。 [0013] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 由所述邊緣計算模塊對采集的原始數(shù)據進行預處理包括對數(shù)據進行數(shù)據清洗和歸一化處 理。 [0014] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 中央數(shù)據中心將來自不同傳感器的數(shù)據進行融合，并對融合后的數(shù)據進行分析包括，對從 各個傳感器接收到的數(shù)據進行時間同步，確保所有數(shù)據都基于統(tǒng)一的時間基準；使用插值 方法對數(shù)據進行缺失值處理；使用加權平均法對來自不同傳感器的相似數(shù)據進行融合，公 式如下， [0015] 式中，M是融合后的數(shù)據，w是第i個傳感器的權重，D是第i個傳感器的數(shù)據，n是傳 i i 感器的數(shù)量；對于不同類型的數(shù)據，使用卡爾曼濾波器進行融合；通過計算均值對融合后的 數(shù)據進行描述性分析；使用時間序列分析方法對數(shù)據進行趨勢分析，預測未來的數(shù)據變化； 對數(shù)據進行異常檢測，識別并處理可能的異常值或錯誤數(shù)據。 [0016] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 5 5 CN 116975938 A 說明書 3/7頁 對接收到的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼后的數(shù)據進行清洗，去除無效和重 復數(shù)據，將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中包括如下步驟，實時接收傳感器發(fā)送的二進制編 碼數(shù)據報文；將接收到的數(shù)據報文按照接收順序存入公共數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中；從公共 數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中按照順序取出數(shù)據報文；對取出的數(shù)據報文的報文頭進行解碼，獲 取該數(shù)據報文的傳感器標識；根據解碼得到的傳感器標識，查詢映射關系表，獲取對應的數(shù) 據處理模塊；將數(shù)據報文傳送至對應的數(shù)據處理模塊；數(shù)據處理模塊對數(shù)據進行轉換和處 理，將處理后的數(shù)據存儲在中央數(shù)據庫中，以便后續(xù)分析和使用。 [0017] 作為本發(fā)明所述產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的一種優(yōu)選方案，其中： 根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋包括如下步驟，建立一個實時數(shù)據監(jiān)控模塊，該模塊 能夠實時顯示各傳感器的數(shù)據狀態(tài)和工作狀態(tài)；在用戶界面上展示實時數(shù)據圖表，如溫度、 壓力、濕度的時間序列圖；設定各傳感器數(shù)據的正常范圍，當數(shù)據超出此范圍時，系統(tǒng)會自 動觸發(fā)警告；在用戶界面上標記異常數(shù)據，并伴隨聲音或震動警告。 [0018] 一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在 于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上所述方法的步驟。 [0019] 一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序 被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述方法的步驟。 [0020] 本發(fā)明有益效果為：通過邊緣計算和自適應采樣率的結合，該方案能夠實時處理 大量傳感器數(shù)據，減少了數(shù)據處理的延遲，確保生產線的實時監(jiān)控和快速響應。通過動態(tài)加 載管理和數(shù)據解碼處理的優(yōu)化，該方案能夠更加高效地處理和解析數(shù)據，減少了數(shù)據處理 的瓶頸。通過實時反饋與交互機制，該方案能夠確保數(shù)據的完整性和準確性，避免了因數(shù)據 丟失或錯誤而導致的生產問題。 附圖說明 [0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的 附圖。其中： 圖1為實施例1中產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法的場景圖。 具體實施方式 [0022] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合說明書附圖對 本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。 [0023] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。 [0024] 其次，此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方 式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指 同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。 [0025] 實施例1 6 6 CN 116975938 A 說明書 4/7頁 參照圖，為本發(fā)明第一個實施例，該實施例提供了一種產品制造過程中的傳感器 數(shù)據處理方法，產品制造過程中的傳感器數(shù)據處理方法包括如下步驟： S1、為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采樣 率； S2、實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性，確保數(shù)據的完整性 和準確性； S3、在所述傳感器附近的設備上部署邊緣計算模塊，由所述邊緣計算模塊對采集 的原始數(shù)據進行預處理，并將預處理后的數(shù)據發(fā)送到中央數(shù)據中心； S4、所述中央數(shù)據中心實時監(jiān)測緩存區(qū)數(shù)據容量，根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA 算法和/或LDA算法對數(shù)據進行降維處理，將來自不同傳感器的數(shù)據進行融合，并對融合后 的數(shù)據進行分析，根據緩存區(qū)數(shù)據容量，選擇PCA算法和/或LDA算法對數(shù)據進行處理包括， 當緩存區(qū)數(shù)據容量低于容量閾值時，先采用LDA算法對數(shù)據進行初次處理，然后采 用PCA算法對經過LDA算法處理過的數(shù)據進行再處理，當緩存區(qū)數(shù)據容量不低于容量閾值 時，采用PCA算法或LDA算法對數(shù)據進行處理，其中，所述緩存區(qū)數(shù)據容量通過如下公式進行 計算， [0026] 式中，C是指當前時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量， 是指數(shù)據流入緩存區(qū)的速率， 是 1 指數(shù)據流出緩存區(qū)的速率， 是指從邊緣計算模塊傳輸至中央數(shù)據中心的傳輸時延， 是 指對數(shù)據進行降維處理的時間，C是指前一時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量； 0 S5、對接收到的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼后的數(shù)據進行清洗， 去除無效和重復數(shù)據，將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中； S6、根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋，并在用戶界面進行展示。 [0027] 需要說明的是，容量閾值一般設置為當前時刻的緩存區(qū)數(shù)據容量的0.7倍。由于傳 感器數(shù)據通常與特定的生產過程或產品質量參數(shù)有所關聯(lián)，因此首先使用LDA算法對數(shù)據 進行降維處理可以捕獲與這些參數(shù)最相關的特征，在LDA降維后，使用PCA算法進一步降維， 以去除冗余信息并減少數(shù)據的維度，PCA算法能夠保留數(shù)據的主要變化方向，同時減少了數(shù) 據的復雜性，通過這種方式，不僅能夠簡化對傳感器數(shù)據處理所耗費的算力，還能夠加快處 理時間，得到更為精準簡潔的數(shù)據，能夠很好的適用于大規(guī)模產品制造過程會九游體育存在很多個 傳感器對制造流程進行監(jiān)控的情況。 [0028] LDA將使用傳感器的類型和位置作為類別標簽，以確保數(shù)據的降維是根據生產過 程的實際需求進行的，然后采用PCA算法對經過LDA算法處理過的數(shù)據進行再處理。 [0029] 其中，為每個傳感器分配唯一標識符，并根據傳感器類型和位置，為其配置初始采 樣率包括， 為每個傳感器分配一個全局唯一的ID號； 在服務器的數(shù)據庫中為每個傳感器創(chuàng)建一個記錄，記錄其ID號； 在服務器的數(shù)據庫中創(chuàng)建一個映射關系表，為每個傳感器記錄其數(shù)據標識； 記錄每個傳感器的數(shù)據報文解碼模塊URL地址和傳感器解碼數(shù)據處理模塊URL地 址； 7 7 CN 116975938 A 說明書 5/7頁 根據傳感器的型號和規(guī)格，為每個傳感器設置一個默認的采樣率； 選擇合適的邊緣計算設備，并在生產線附近進行部署； 為每個邊緣計算設備分配一個唯一的ID號，并在服務器的數(shù)據庫中記錄； 配置邊緣計算設備與傳感器之間的通信，確保數(shù)據可以從傳感器流向邊緣計算設 備，并從邊緣計算設備流向服務器。 [0030] 進一步的，實時監(jiān)測傳感器數(shù)據的變化率，定期評估采樣率的適應性，確保數(shù)據的 完整性和準確性包括如下步驟， 每隔一個 的時間間隔，計算數(shù)據流入緩存區(qū)的速率和數(shù)據流出緩存區(qū)的速率的 差值，公式如下， [0031] 設置最低速率閾值和最高速率閾值，若 最高速率閾值，則減少采樣率，若 小 于最低速率閾值，則增加采用率。 [0032] 由所述邊緣計算模塊對采集的原始數(shù)據進行預處理包括對數(shù)據進行數(shù)據清洗和 歸一化處理，將處理后的數(shù)據存儲在邊緣計算設備的本地存儲中。 [0033] 優(yōu)選的，中央數(shù)據中心將來自不同傳感器的數(shù)據進行融合，并對融合后的數(shù)據進 行分析包括， 對從各個傳感器接收到的數(shù)據進行時間同步，確保所有數(shù)據都基于統(tǒng)一的時間基 準； 使用插值方法對數(shù)據進行缺失值處理； 使用加權平均法對來自不同傳感器的相似數(shù)據進行融合，公式如下， [0034] 式中，M是融合后的數(shù)據，w是第i個傳感器的權重，D是第i個傳感器的數(shù)據，n是傳 i i 感器的數(shù)量； 對于不同類型的數(shù)據，使用卡爾曼濾波器進行融合； 通過計算均值對融合后的數(shù)據進行描述性分析； 使用時間序列分析方法對數(shù)據進行趨勢分析，預測未來的數(shù)據變化； 對數(shù)據進行異常檢測，識別并處理可能的異常值或錯誤數(shù)據。 [0035] 較佳的，對接收到的數(shù)據進行解碼，還原為原始數(shù)據格式，對解碼后的數(shù)據進行清 洗，去除無效和重復數(shù)據，將清洗后的數(shù)據存儲在數(shù)據庫中包括如下步驟， 實時接收傳感器發(fā)送的二進制編碼數(shù)據報文； 將接收到的數(shù)據報文按照接收順序存入公共數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中； 從公共數(shù)據報文動態(tài)緩存區(qū)中按照順序取出數(shù)據報文； 對取出的數(shù)據報文的報文頭進行解碼，獲取該數(shù)據報文的傳感器標識； 根據解碼得到的傳感器標識，查詢映射關系表，獲取對應的數(shù)據處理模塊； 將數(shù)據報文傳送至對應的數(shù)據處理模塊； 數(shù)據處理模塊對數(shù)據進行轉換和處理，將處理后的數(shù)據存儲在中央數(shù)據庫中，以 便后續(xù)分析和使用。 8 8 CN 116975938 A 說明書 6/7頁 [0036] 根據數(shù)據分析結果，生成實時反饋包括如下步驟， 建立一個實時數(shù)據監(jiān)控模塊，該模塊能夠實時顯示各傳感器的數(shù)據狀態(tài)和工作狀 態(tài)； 在用戶界面上展示實時數(shù)據圖表，如溫度、壓力、濕度等的時間序列圖； 設定各傳感器數(shù)據的正常范圍，當數(shù)據超出此范圍時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)警告； 在用戶界面上標記異常數(shù)據，并伴隨聲音或震動警告。 [0037] 本發(fā)明所述方法通過邊緣計算和自適應采樣率的結合，該方案能夠實時處理大量 傳感器數(shù)據，減少了數(shù)據處理的延遲，確保生產線的實時監(jiān)控和快速響應。并且提供了一個 統(tǒng)一的數(shù)據融合和分析框架，使得來自不同傳感器的數(shù)據能夠被有效地整合和分析，為制 造商提供了更加全面和準確的生產洞察。通過動態(tài)加載管理和數(shù)據解碼處理的優(yōu)化，該方 案能夠更加高效地處理和解析數(shù)據，減少了數(shù)據處理的瓶頸。通過實時反饋與交互機制，該 方案能夠確保數(shù)據的完整性和準確性，避免了因數(shù)據丟失或錯誤而導致的生產問題。通過 上述優(yōu)化，制造商能夠更加精確地掌握生產線的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和解決生產問題，從而 提高生產效率和產品質量。減少了因數(shù)據處理延遲或錯誤導致的生產停滯和浪費，從而降 低了生產成本。 [0038] 所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可以 存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質上或者說 對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計 算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備（可以是個 人計算機，服務器，或者網絡設備等）執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。 而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器（ROM，Read?Only Memory）、隨機存取存 儲器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。 [0039] 在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用 于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機可讀介質中，以供 指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備（如基于計算機的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí) 行系統(tǒng)、裝置或設備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng)）使用，或結合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設 備而使用。就本說明書而言，“計算機可讀介質”可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳 輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備或結合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備而使用的裝 置。 [0040] 計算機可讀介質的更具體的示例（非窮盡性列表）包括以下：具有一個或多個布線 的電連接部（電子裝置）、便攜式計算機盤盒（磁裝置）、隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器 （ROM）、可擦除可編輯只讀存儲器（EPROM或閃速存儲器）、光纖裝置以及便攜式光盤只讀存 儲器（CDROM）。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的 介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其 他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機存儲器中。 [0041] 應當理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述 實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件 或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下 列技術中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)：具有用于對數(shù)據信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路 9 9 CN 116975938 A 說明書 7/7頁 的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列（PGA），現(xiàn)場 可編程門陣列（FPGA）等。 [0042] 實施例2 為本發(fā)明的第二個實施例，為了驗證本發(fā)明的有益效果，通過試驗進行科學論證， 試驗數(shù)據如表1所述。 [0043] 表1 試驗數(shù)據表 [0044] 從表1中可以得出，從多方面對比，我方技術方案在數(shù)據處理延遲、數(shù)據融合準確 率、數(shù)據處理效率、實時反饋響應時間、數(shù)據完整性、系統(tǒng)可擴展性、生產效率提升和生產成 本降低等方面都有顯著的優(yōu)勢。 [0045] 應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳 實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發(fā) 明的權利要求范圍當中。 10 10 CN 116975938 A 說明書附圖 1/1頁 圖1 11 11

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