本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)通信，具體為一種基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境下，多設(shè)備協(xié)同管理面臨著一系列挑戰(zhàn)；一方面，設(shè)備之間的通信穩(wěn)定性不足，容易受到網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)、干擾等因素影響，導(dǎo)致協(xié)同操作出現(xiàn)延遲、中斷甚至失敗；雖然現(xiàn)有的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的協(xié)同工作，但在面對(duì)復(fù)雜的任務(wù)和動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境時(shí)，仍缺乏智能決策能力；系統(tǒng)不能根據(jù)實(shí)時(shí)的情況自動(dòng)調(diào)整協(xié)同策略，仍然需要人工干預(yù)并且系統(tǒng)對(duì)于設(shè)備的功能特性了解不夠準(zhǔn)確和及時(shí)，在設(shè)備調(diào)度過程中難以做到精準(zhǔn)匹配任務(wù)需求；在網(wǎng)絡(luò)資源利用方面，數(shù)據(jù)傳輸路徑的優(yōu)化不夠高效，無法確保帶寬的充分利用；而且，缺乏對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和有效的優(yōu)化決策機(jī)制，難以提前應(yīng)對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的問題并提高協(xié)同工作效率；綜上所述，迫切需要一種基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)來解決這些問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)，包括設(shè)備管理模塊，用于連接邊緣設(shè)備，并對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行集中管理，基于不同邊緣設(shè)備的功能及其分布位置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度；

2、數(shù)據(jù)采集模塊，與設(shè)備管理模塊連接，用于實(shí)時(shí)采集各個(gè)邊緣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備操作數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)；

3、云端分析模塊，與數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于接收分類存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并基于大數(shù)據(jù)分析算法對(duì)各個(gè)邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定設(shè)備優(yōu)化管理策略；

4、協(xié)同控制模塊，與設(shè)備管理模塊和云端分析模塊連接，用于根據(jù)云端分析模塊生成的優(yōu)化管理策略對(duì)各個(gè)邊緣設(shè)備進(jìn)行協(xié)同控制，確保設(shè)備在協(xié)同運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)分配和協(xié)同工作；

5、數(shù)據(jù)反饋模塊，與協(xié)同控制模塊連接，用于將各個(gè)邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況反饋給云端分析模塊。

6、優(yōu)選的，所述設(shè)備管理模塊包括：

7、設(shè)備注冊(cè)單元，用于對(duì)新增的邊緣設(shè)備進(jìn)行身份注冊(cè)和權(quán)限管理，確保新邊緣設(shè)備能夠在云邊協(xié)同系統(tǒng)中獲得相應(yīng)權(quán)限后加入?yún)f(xié)同管理；

8、設(shè)備調(diào)度單元，用于基于設(shè)備的物理位置、功能及負(fù)載情況對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，確保各邊緣設(shè)備的工作負(fù)載均衡；

9、設(shè)備監(jiān)控單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控各邊緣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別邊緣設(shè)備運(yùn)行中的異常情況并生成設(shè)備報(bào)警信號(hào)。

10、優(yōu)選的，所述設(shè)備注冊(cè)單元對(duì)新增的邊緣設(shè)備進(jìn)行身份注冊(cè)和權(quán)限管理的過程如下：

11、當(dāng)新增邊緣設(shè)備接入系統(tǒng)時(shí)，設(shè)備注冊(cè)單元首先通過mqtt通信協(xié)議和藍(lán)牙低功耗掃描的技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)該新增邊緣設(shè)備；發(fā)現(xiàn)新增邊緣設(shè)備后，設(shè)備注冊(cè)單元對(duì)新增邊緣設(shè)備進(jìn)行身份信息驗(yàn)證，身份信息驗(yàn)證包括核對(duì)新增邊緣設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符和數(shù)字證書，當(dāng)新增邊緣設(shè)備提供的身份信息與協(xié)同管理系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的合法設(shè)備信息匹配時(shí)，則身份驗(yàn)證通過；否則，注冊(cè)將被拒絕；具體對(duì)新增邊緣設(shè)備進(jìn)行身份信息驗(yàn)證期間，協(xié)同管理系統(tǒng)為每個(gè)合法設(shè)備分配一個(gè)唯一的序列號(hào)和加密密鑰，新設(shè)備在注冊(cè)時(shí)必須提供正確的序列號(hào)和由該密鑰加密的認(rèn)證信息，以確保其身份的真實(shí)性；新增邊緣設(shè)備身份信息驗(yàn)證通過時(shí)，設(shè)備注冊(cè)單元根據(jù)新增邊緣設(shè)備的類型、功能和安全級(jí)別為其分配相應(yīng)的權(quán)限；權(quán)限包括對(duì)專項(xiàng)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)和執(zhí)行專項(xiàng)操作的能力；最后，設(shè)備注冊(cè)單元將新增邊緣設(shè)備的注冊(cè)信息存儲(chǔ)在協(xié)同管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，并將對(duì)應(yīng)的設(shè)備列表和權(quán)限管理數(shù)據(jù)進(jìn)行更新；這樣系統(tǒng)中的其他模塊可以根據(jù)這些信息對(duì)新注冊(cè)的邊緣設(shè)備進(jìn)行有效的協(xié)同管理。

12、優(yōu)選的，所述設(shè)備調(diào)度單元對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度的過程如下：

13、設(shè)備調(diào)度單元首先基于邊緣設(shè)備自身上報(bào)的gps定位數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)通信獲取邊緣設(shè)備的物理位置信息；然后通過邊緣設(shè)備上報(bào)的設(shè)備信息，了解邊緣設(shè)備的功能特性，確定邊緣設(shè)備的功能；隨后持續(xù)監(jiān)測(cè)邊緣設(shè)備的負(fù)載情況，所述負(fù)載情況包括cpu使用率、內(nèi)存占用率和網(wǎng)絡(luò)帶寬使用情況；期間，傳感器設(shè)備可定期向設(shè)備調(diào)度單元發(fā)送包含自身位置坐標(biāo)和當(dāng)前工作狀態(tài)的信息包；當(dāng)有新的工作任務(wù)出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備調(diào)度單元對(duì)工作任務(wù)進(jìn)行分析；確定工作任務(wù)所需的邊緣設(shè)備的功能類型、對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求以及數(shù)據(jù)處理量，得到任務(wù)分析結(jié)果；例如，一個(gè)視頻監(jiān)控任務(wù)可能需要具有高清攝像頭功能的設(shè)備，并且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，設(shè)備調(diào)度單元就會(huì)根據(jù)這些需求來篩選合適的設(shè)備；根據(jù)任務(wù)分析結(jié)果和收集到的設(shè)備信息，設(shè)備調(diào)度單元篩選出符合條件的邊緣設(shè)備；隨后優(yōu)先考慮物理位置靠近任務(wù)執(zhí)行區(qū)域的邊緣設(shè)備，以減少數(shù)據(jù)傳輸延遲；同時(shí)，結(jié)合邊緣設(shè)備的功能是否匹配任務(wù)需求以及負(fù)載情況是否在可承受范圍內(nèi)進(jìn)行篩選；在篩選出對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備后，設(shè)備調(diào)度單元做出調(diào)度決策；確定對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備參與工作任務(wù)的執(zhí)行，并分配相應(yīng)的任務(wù)份額；當(dāng)需要多個(gè)設(shè)備協(xié)同完成任務(wù)時(shí)，設(shè)備調(diào)度單元用于協(xié)調(diào)邊緣設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)交互；設(shè)備基于調(diào)度決策開始執(zhí)行工作任務(wù)，設(shè)備調(diào)度單元持續(xù)監(jiān)控工作任務(wù)執(zhí)行過程中的邊緣設(shè)備狀態(tài)；當(dāng)發(fā)現(xiàn)邊緣設(shè)備出現(xiàn)故障、負(fù)載過高或其他異常情況時(shí)，則進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行邊緣設(shè)備篩選和調(diào)度決策，以確保任務(wù)的順利進(jìn)行。

14、優(yōu)選的，所述設(shè)備監(jiān)控單元識(shí)別設(shè)備運(yùn)行中的異常情況并生成設(shè)備報(bào)警信號(hào)的過程如下：

15、設(shè)備監(jiān)控單元通過與各邊緣設(shè)備建立的通信連接，持續(xù)收集邊緣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)包括邊緣設(shè)備的cpu使用率、內(nèi)存占用率、網(wǎng)絡(luò)帶寬使用情況和傳感器讀數(shù)；同時(shí)，也收集邊緣設(shè)備的工作模式和連接狀態(tài)；例如，對(duì)于一個(gè)工業(yè)傳感器設(shè)備，監(jiān)控單元會(huì)實(shí)時(shí)獲取其測(cè)量數(shù)據(jù)以及設(shè)備是否正常連接到網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)信息；然后基于采集到的邊緣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；通過設(shè)定的閾值和規(guī)則，判斷邊緣設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)，利用數(shù)據(jù)分析算法，如趨勢(shì)分析、模式識(shí)別等，識(shí)別潛在的異常情況；當(dāng)分析結(jié)果顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不符合正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)備監(jiān)控單元確定為異常情況；異常情況包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤、通信問題等；當(dāng)識(shí)別出異常時(shí)，設(shè)備監(jiān)控單元立即生成報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)可以包括設(shè)備的標(biāo)識(shí)信息、異常類型、嚴(yán)重程度等；同時(shí)，根據(jù)異常的嚴(yán)重程度，采取不同的報(bào)警方式，不同的報(bào)警方式有聲音警報(bào)、彈窗提示、發(fā)送電子郵件和短信通知；

16、所述設(shè)備管理模塊還包括設(shè)備資源分配單元，用于在設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配，使得設(shè)備能夠靈活應(yīng)對(duì)資源需求的變化，避免設(shè)備因資源不足而停止工作或因資源浪費(fèi)而降低系統(tǒng)效率；

17、設(shè)備管理模塊還包括設(shè)備資源分配單元，用于在設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配。

18、優(yōu)選的，所述基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)中，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑以確保高效利用帶寬的優(yōu)化過程如下：

19、首先，通過網(wǎng)絡(luò)探測(cè)工具了解不同邊緣設(shè)備之間的連接方式是有線連接還是無線連接，以及每條鏈路的最大傳輸速度和平均延遲時(shí)間，確定各個(gè)設(shè)備之間的連接關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬容量、延遲情況以及可靠性，得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果；

20、持續(xù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量情況，包括每個(gè)邊緣設(shè)備發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)量、流量的時(shí)間分布；同時(shí)，利用流量預(yù)測(cè)算法，根據(jù)歷史流量數(shù)據(jù)和當(dāng)前任務(wù)需求，預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)流量變化趨勢(shì)，得到流量監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的結(jié)果；

21、而后基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊土髁勘O(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的結(jié)果，采用最短路徑算法確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖顑?yōu)路徑，最短路徑算法考慮因素包括路徑的帶寬、延遲、可靠性以及當(dāng)前的流量負(fù)載情況；

22、在數(shù)據(jù)傳輸過程中，持續(xù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀況和任務(wù)需求的變化；若發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸路徑不再是最優(yōu)的，或出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障、流量擁塞的情況時(shí)，則及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；

23、為了進(jìn)一步提高帶寬利用率，采用負(fù)載均衡策略；將數(shù)據(jù)流量均勻地分配到不同的網(wǎng)絡(luò)路徑上，避免某些路徑負(fù)載過重而其他路徑閑置。

24、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：

25、數(shù)據(jù)采集終端，用于部署在各個(gè)邊緣設(shè)備上，對(duì)邊緣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；

26、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于對(duì)采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括去噪、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和異常數(shù)據(jù)剔除，得到原始數(shù)據(jù)，確保傳輸至云端分析模塊的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；

27、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于對(duì)經(jīng)過預(yù)處理后得到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，分類存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括邊緣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史操作數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還用于邊緣設(shè)備與云端數(shù)據(jù)雙向傳輸，使數(shù)據(jù)在云端和邊緣設(shè)備之間無縫共享。

28、優(yōu)選的，所述云端分析模塊包括：

29、大數(shù)據(jù)分析單元，用于基于邊緣設(shè)備的原始數(shù)據(jù)對(duì)各邊緣設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行分析，生成運(yùn)行方案；

30、預(yù)測(cè)分析單元，用于基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備未來的運(yùn)行趨勢(shì)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果，提前識(shí)別設(shè)備可能出現(xiàn)的異常和故障；

31、優(yōu)化決策單元，用于基于大數(shù)據(jù)分析單元生成的運(yùn)行方案和預(yù)測(cè)分析單元得到的預(yù)測(cè)結(jié)果制定設(shè)備優(yōu)化管理策略，優(yōu)化設(shè)備之間的協(xié)同工作效率；

32、反饋處理單元，用于接收各個(gè)邊緣設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行中的反饋報(bào)告，調(diào)整優(yōu)化決策單元生成的新管理策略，確保管理策略能夠隨時(shí)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；

33、其中，大數(shù)據(jù)分析單元生成設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化方案的過程如下：

34、基于原始數(shù)據(jù)，從分類存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中提取反映設(shè)備工作狀態(tài)的特征；其中，對(duì)于性能指標(biāo)數(shù)據(jù)，提取時(shí)間段內(nèi)的均值、方差、最大值和最小值；對(duì)于傳感器數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)和周期性；對(duì)于操作日志數(shù)據(jù)，提取設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間和任務(wù)執(zhí)行次數(shù)；

35、然后采用隨機(jī)森林的特征重要性評(píng)估方法，對(duì)提取的特征進(jìn)行特征選擇，去除冗余和不相關(guān)的特征，以提高分析的效率和準(zhǔn)確性；

36、隨后使用kmeans聚類算法，根據(jù)設(shè)備的特征向量將設(shè)備分為不同的簇，每個(gè)簇代表一種特定的工作狀態(tài)類型，將具有相似工作狀態(tài)的邊緣設(shè)備進(jìn)行分組；通過聚類分析，可以更好地理解設(shè)備的工作狀態(tài)分布，為后續(xù)的優(yōu)化提供依據(jù)；

37、而后使用非線性回歸模型，根據(jù)設(shè)備的歷史資源利用率數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來的資源需求，并使用聚類算法將具有相似工作狀態(tài)的設(shè)備分組，以便進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化；其中，對(duì)于具有時(shí)間序列特性的傳感器數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)，采用時(shí)間序列分析方法進(jìn)行預(yù)測(cè)和異常檢測(cè)；

38、根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，并設(shè)定評(píng)估指標(biāo)；通過比較設(shè)備的實(shí)際特征與評(píng)估指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值，確定設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，將設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估分為存在問題的設(shè)備和不存在問題的設(shè)備；

39、其中，對(duì)于被評(píng)估為存在問題的設(shè)備，進(jìn)行問題診斷，得到問題診斷結(jié)果，并結(jié)合設(shè)備的特征數(shù)據(jù)、操作日志以及數(shù)據(jù)分析模型的結(jié)果，確定問題的根源；其中，當(dāng)設(shè)備的性能表現(xiàn)差時(shí)，分析設(shè)備的資源利用率、網(wǎng)絡(luò)通信狀況、軟件運(yùn)行日志，判斷此性能表現(xiàn)差時(shí)的狀態(tài)下的誘導(dǎo)因素，其中，誘導(dǎo)因素包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤和資源不足；

40、根據(jù)邊緣設(shè)備的工作狀態(tài)評(píng)估和問題診斷結(jié)果，制定相應(yīng)的管理策略；管理策略包括設(shè)備配置調(diào)整、任務(wù)調(diào)度優(yōu)化、資源分配調(diào)整、軟件升級(jí)；將管理策略轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)邊緣設(shè)備的運(yùn)行方案，并對(duì)運(yùn)行方案進(jìn)行評(píng)估；評(píng)估期間結(jié)合方案的可行性和成本效益以及對(duì)設(shè)備性能的提升效果進(jìn)行評(píng)估；對(duì)于一個(gè)軟件升級(jí)方案，需要考慮升級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的影響以及升級(jí)后的性能提升預(yù)期；生成一個(gè)針對(duì)某個(gè)設(shè)備的運(yùn)行方案，包括調(diào)整設(shè)備的電源管理設(shè)置以降低能耗、優(yōu)化設(shè)備的散熱系統(tǒng)以提高穩(wěn)定性，并評(píng)估該運(yùn)行方案實(shí)施后的成本節(jié)約和性能提升效果；將運(yùn)行方案實(shí)施到對(duì)應(yīng)的邊緣設(shè)備上，并持續(xù)監(jiān)控邊緣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，驗(yàn)證比對(duì)運(yùn)行方案的有效性；當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行方案效果不佳時(shí)，及時(shí)進(jìn)行運(yùn)行方案的調(diào)整和改進(jìn)；在實(shí)施軟件升級(jí)方案后，觀察設(shè)備的性能指標(biāo)是否得到改善，如果沒有達(dá)到預(yù)期效果，進(jìn)一步分析原因并進(jìn)行調(diào)整；例如，實(shí)施一個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源分配優(yōu)化方案后，通過監(jiān)測(cè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)延遲、上傳下載速度等指標(biāo)，評(píng)估方案的實(shí)施效果；

41、其中，預(yù)測(cè)分析單元基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備未來的運(yùn)行趨勢(shì)的過程如下：

42、首先，收集設(shè)備的歷史操作數(shù)據(jù)和當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；歷史操作數(shù)據(jù)包括設(shè)備在過去時(shí)間段內(nèi)的性能指標(biāo)、傳感器數(shù)據(jù)以及設(shè)備的操作日志；當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù)則通過數(shù)據(jù)采集終端獲得，包括當(dāng)前的各項(xiàng)性能指標(biāo)值和設(shè)備連接狀態(tài)；對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，去除異常值和噪聲，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性；例如，對(duì)于溫度傳感器數(shù)據(jù)中明顯偏離正常范圍的異常值進(jìn)行剔除；然后基于歷史操作數(shù)據(jù)和當(dāng)前工作狀態(tài)數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵特征，所述關(guān)鍵特征包括數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征、趨勢(shì)特征、周期性特征；根據(jù)邊緣設(shè)備的功能和預(yù)測(cè)需求，基于時(shí)間序列分析模型由歷史操作數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整模型的參數(shù)，使時(shí)間序列分析模型能夠準(zhǔn)確擬合歷史數(shù)據(jù)；將提取的關(guān)鍵特征輸入訓(xùn)練好的時(shí)間序列分析模型，進(jìn)行設(shè)備未來運(yùn)行趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；預(yù)測(cè)內(nèi)容包括設(shè)備的性能指標(biāo)變化趨勢(shì)、可能出現(xiàn)的故障風(fēng)險(xiǎn)、資源需求變化；

43、通過將預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算預(yù)測(cè)誤差，來對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估；判斷其準(zhǔn)確性和可靠性；當(dāng)預(yù)測(cè)結(jié)果不理想時(shí)，分析原因并對(duì)時(shí)間序列分析模型的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、增加更多的特征和選擇不同的預(yù)測(cè)模型；

44、在基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)中，優(yōu)化決策單元將優(yōu)化管理策略進(jìn)一步優(yōu)化成新管理策略的簡化過程如下：

45、獲取大數(shù)據(jù)分析單元生成的運(yùn)行方案和預(yù)測(cè)分析單元得到的預(yù)測(cè)結(jié)果，同時(shí)獲取各個(gè)邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況數(shù)據(jù)；對(duì)現(xiàn)有的優(yōu)化管理策略進(jìn)行評(píng)估，分析該優(yōu)化管理策略在當(dāng)前邊緣設(shè)備運(yùn)行情況下的有效性和適應(yīng)性；考慮策略是否能夠滿足設(shè)備的實(shí)際需求，是否能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同工作效率的提升目標(biāo)；對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果與當(dāng)前實(shí)際運(yùn)行情況的差異，以及現(xiàn)有優(yōu)化管理策略與實(shí)際需求的差異；確定需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化的方向；根據(jù)差異分析的結(jié)果，制定調(diào)整規(guī)劃；確定調(diào)整的方向和具體措施；包括對(duì)設(shè)備任務(wù)分配的調(diào)整、資源配置的優(yōu)化和協(xié)同工作流程的改進(jìn)；基于調(diào)整規(guī)劃，生成新的管理策略；新管理策略應(yīng)充分考慮大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)分析的結(jié)果，以及設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況；確保新管理策略能夠更好地適應(yīng)設(shè)備的動(dòng)態(tài)變化，提高協(xié)同工作效率；在新管理策略實(shí)施后，持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況，驗(yàn)證新管理策略的有效性；如果發(fā)現(xiàn)新管理策略存在問題或未能達(dá)到預(yù)期效果，及時(shí)進(jìn)行反饋和調(diào)整。

46、優(yōu)選的，所述協(xié)同控制模塊包括：

47、設(shè)備控制單元，用于根據(jù)云端分析模塊生成的優(yōu)化管理策略對(duì)各個(gè)邊緣設(shè)備下達(dá)指令，確保各個(gè)邊緣設(shè)備能夠按照最優(yōu)策略執(zhí)行工作任務(wù)；

48、負(fù)載均衡單元，用于在邊緣設(shè)備之間進(jìn)行負(fù)載分配，確保設(shè)備在協(xié)同工作過程中，工作負(fù)載均衡，避免某些設(shè)備過載或閑置；

49、容錯(cuò)控制單元，用于在邊緣設(shè)備出現(xiàn)故障或性能下降時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)冗余邊緣設(shè)備或調(diào)整其他邊緣設(shè)備的工作任務(wù)，確保系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性；

50、實(shí)時(shí)調(diào)整單元，用于根據(jù)邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況對(duì)邊緣設(shè)備的工作任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和高效性。

51、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)反饋模塊包括：

52、反饋分析單元，用于對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識(shí)別邊緣設(shè)備執(zhí)行管理策略中的潛在問題，并生成反饋報(bào)告；

53、反饋傳輸單元，用于將反饋分析單元生成的反饋報(bào)告?zhèn)鬏斨猎贫朔治瞿K，使云端分析模塊基于反饋報(bào)告進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化分析和策略調(diào)整。

54、本發(fā)明提供了一種基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)，具備以下有益效果：

55、一、該基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)，通過設(shè)備管理模塊對(duì)邊緣設(shè)備進(jìn)行集中管理和優(yōu)化調(diào)度，根據(jù)設(shè)備的物理位置、功能及負(fù)載情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，使得設(shè)備能夠在最合適的時(shí)間和地點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)，極大地提高了多設(shè)備之間的協(xié)同工作效率，協(xié)同控制模塊能夠根據(jù)云端分析模塊生成的優(yōu)化管理策略對(duì)各個(gè)邊緣設(shè)備進(jìn)行協(xié)同控制，確保設(shè)備之間的工作協(xié)調(diào)一致，也就是說，系統(tǒng)在面對(duì)復(fù)雜的任務(wù)和動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境時(shí)，具備智能決策能力，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的情況自動(dòng)調(diào)整協(xié)同策略，不需要人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備之間的協(xié)同管理與控制，智能決策能力有保障。

56、二、該基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)，設(shè)備資源分配單元可以在設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配；根據(jù)設(shè)備的實(shí)際需求和負(fù)載情況，合理分配資源，避免資源浪費(fèi)和瓶頸問題；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑以確保高效利用帶寬；采用最短路徑算法等技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、流量監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)結(jié)果等因素選擇最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸路徑，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，減少延遲和擁塞；設(shè)備監(jiān)控單元能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各邊緣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別設(shè)備運(yùn)行中的異常情況并生成設(shè)備報(bào)警信號(hào)；及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、負(fù)載過高或其他異常情況，以便采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；協(xié)同控制模塊中的容錯(cuò)控制單元在邊緣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠啟動(dòng)冗余邊緣設(shè)備的工作任務(wù)，確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行；預(yù)測(cè)分析單元基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和當(dāng)前工作狀態(tài)預(yù)測(cè)設(shè)備未來的運(yùn)行趨勢(shì)，為設(shè)備管理提供前瞻性的決策支持。

57、三、該基于云邊協(xié)同的多設(shè)備協(xié)同管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊能夠?qū)崟r(shí)采集各個(gè)邊緣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)；同時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元還支持邊緣設(shè)備與云端數(shù)據(jù)雙向傳輸，使數(shù)據(jù)在云端和邊緣設(shè)備之間無縫共享；這為多設(shè)備協(xié)同管理提供了全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，促進(jìn)了設(shè)備之間的信息交流和協(xié)同工作；優(yōu)化決策單元能夠根據(jù)大數(shù)據(jù)分析單元生成的運(yùn)行方案和預(yù)測(cè)分析單元得到的預(yù)測(cè)結(jié)果制定設(shè)備優(yōu)化管理策略，并不斷根據(jù)各個(gè)邊緣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；這種動(dòng)態(tài)的優(yōu)化決策機(jī)制使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)不斷變化的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和任務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)更加高效的多設(shè)備協(xié)同管理。