[发明专利]一种基于物流边缘网关的数据管理设备及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于物流边缘网关的数据管理设备及其控制方法，包括设备本体、边缘网关和云平台系统，其特征在于，所述设备本体包括物联网控制系统，所述物联网控制系统通过边缘网关与云平台系统连接，所述边缘网关包括区块链模块、边缘计算模块、电源和通信模块。本发明的边缘网关可以作为物流控制系统中的一个汇聚节点，实现设备数据的安全管理和存储，提高了系统计算和存储资源，极大地降低了网络和系统延时；能根据终端设备采集的设备数据运行人工智能算法实现传送带分流和合流决策以及故障决策，保证数据不可篡改，增强了边缘网关数据安全性，同时该边缘网关可以运行更加复杂的人工智能算法，提高系统调度的准确性。

技术领域

本发明涉及物流边缘网关技术领域，尤其涉及一种基于物流边缘网关的数据管理设备及其控制方法。

背景技术

当前网络空间正面临着严峻的安全形势，存在大量针对网络空间的恶意攻击事件，同时复杂的工业互联网系统存在不可避免的安全漏洞，此外随着数据价值的提升，边缘网关将会成为网络黑客攻击的重点对象。

工业互联网控制系统数据一般都是通过无线或有线网络传到云平台系统，极易被黑客攻击。随着万物互联时代的到来，终端设备产生的数据呈现爆炸式增长，物联网是采用互联网等技术将大量设备传感器、终端设备接入网络，实现“万物互联”，大量的设备数据将会存储在少量的边缘网关上，极易被攻击；同时传统的边缘网关不具备抵御密钥攻击等基于应用的隐私保护能力，物流终端设备控制系统中能否保护用户个人隐私，边缘网关在数据传输过程能否抵御网络股攻击，以及边缘网关能否及时处理边缘网关产生的大量数据，海量设备的接入会在短时间产生大量数据可能导致数据拥塞和网络延时。

当前物流边缘网关一般都是通过软件运行人工智能加密算法，实现设备接入安全认证和数据通信加密，但是加密算法对边缘网关的计算和存储资源有一定的要求，无法运行高性能复杂算法。此外边缘网关还可以通过增加高性能CPU芯片等硬件提高边缘网关的计算和存储能力，但是硬件加密会增加设备成本和损耗，因此硬件加密一般不适用于物流终端设备。

通过上述总结，目前的物流边缘网关技术存在以下问题：

(1)物联网是采用互联网等技术将大量设备传感器、终端设备接入网络，实现“万物互联”，海量设备的接入会在短时间产生大量数据可能导致数据拥塞和网络延时。

(2)大量的设备数据将会存储在少量的边缘网关上，极易被攻击；传统的边缘网关不具备抵御密钥攻击等基于应用的隐私保护能力，当系统中新接入的节点是恶意节点时，可能导致设备信息泄漏，安全性低。

(3)当前物流边缘网关一般都是通过软件运行人工智能加密算法，实现设备接入安全认证和数据通信加密，但是加密算法对边缘网关的计算和存储资源有一定的要求，无法运行高性能复杂算法。

为此我们设计出了一种基于物流边缘网关的数据管理设备及其控制方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于物流边缘网关的数据管理设备及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于物流边缘网关的数据管理设备，包括设备本体、边缘网关和云平台系统，所述设备本体包括物联网控制系统，所述物联网控制系统通过边缘网关与云平台系统连接，所述边缘网关包括区块链模块、边缘计算模块、电源和通信模块、安全认证模块和信息存储模块；

所述区块链模块包括数据处理单元、权限评估单元、加密解密单元、数据发送单元和注册服务单元，所述边缘计算模块包括执行单元、系统调度单元、故障处理单元、数据发送单元；所述电源和通信模块包括供电单元和通信单元；所述安全认证模块包括新设备接入单元和通信单元；所述信息存储模块包括公钥私钥存储单元、编码存储单元、设备数据存储单元、权限存储单元；