[发明专利]一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督系统及方法

说明书

本发明涉及一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督方法，属于工业物联网领域。系统包括区块链、边缘节点、网关、现场设备。边缘节点分为主边缘节点和副边缘节点。区块链具有智能合约和分布式账本。现场设备经过网关接入系统。方法包括：S1：主边缘节点监控现场设备。S2：网关记录现场设备的状态和主边缘节点的指令并打包成日志，将日志的特征上传到分布式账本。S3：副边缘节点从分布式账本中获取日志的特征。S4：副边缘节点根据特征从网关获取日志并对日志进行验证。S5：副边缘节点将验证结果上传到分布式账本。S6：智能合约根据验证结果对边缘节点进行调整。本发明在云边端工业控制系统中对边缘节点进行了有效的监督。

技术领域

本发明属于工业物联网领域，涉及一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督系统及方法。

背景技术

在云边端工业控制系统中，云平台负责全局性、非实时性的数据处理与分析。边缘计算将计算和存储能力扩展到边缘，减少网络的时间延迟，提高了数据安全性。边缘节点负责局部性、实时的数据处理与分析。

区块链是一个不可篡改、不可抵赖的分布式账本技术。区块链的去中心化架构可以避免出现单点故障。智能合约是区块链上的可执行程序。智能合约可实现复杂的业务逻辑且能够被自动调用和执行。区块链的分布式账本和智能合约使区块链能够成为云层的基础架构。

在云边端工业控制系统中，边缘节点承担了重要的计算和存储任务，但对于边缘节点本身的安全性研究较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督系统及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督系统，包括：

区块链：包括智能合约和分布式账本，所述智能合约用于管理边缘节点和网关，所述分布式账本用于记录日志信息；

边缘节点：包括主边缘节点和副边缘节点，所述主边缘节点用于监控现场设备，所述副边缘节点用于对主边缘节点的指令进行验证，并将验证结果上传至分布式账本；

网关：用于连接现场设备，所述网关对外提供用于控制所连接现场设备的接口，还用于记录现场设备的状态和边缘节点的指令，上传至分布式账本；

现场设备：用于提供环境和设备的状态信息或执行指令。

进一步，所述现场设备为部署在工业现场的传感器、执行器或控制器。

进一步，所述主边缘节点只有一个，所述副边缘节点有一个或多个。

另一方面，本发明提供一种在云边端工业控制系统中边缘节点的监督方法，包括以下步骤：

S1：主边缘节点通过网关监督和控制现场设备；

S2：网关记录现场设备的状态和主边缘节点的指令并打包成日志，并将日志的特征上传到分布式账本；

S3：副边缘节点从分布式账本获取日志的特征；

S4：副边缘节点根据特征从网关获取日志并对日志进行验证；

S5：副边缘节点将验证结果上传到分布式账本；

S6：智能合约根据验证结果对边缘节点进行调整。

进一步，若将步骤S2中的日志本身作为特征上传到分布式账本，则副边缘节点不从网关获取日志而是从分布式账本直接获取日志并进行验证。

进一步，在步骤S6中，以占多数的验证结果作为最终验证结果。

进一步，在步骤S6中，如果最终验证结果为不符合预期，智能合约移除或暂停主边缘节点，新的主边缘节点接管旧主边缘节点的工作。