一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法与流程
本发明涉及数字孪生系统，尤其涉及一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法。
背景技术：
1、数字孪生技术：数字孪生技术是对实体对象或过程的数字化复制，能够实现贯通复杂产品设计、制造、维护等全生命周期业务过程的数字空间和物理空间信息的双向共享交互和全面追溯，在智慧军工、智慧城市建设中具有广阔的应用前景。
2、数字孪生体：在数字孪生技术体系中，每一个物理空间中的实体在数字空间中都有一个对应的数字实体，叫做数字孪生体。数字孪生体拥有属性和行为，以行人的数字孪生体为例，属性包括性别、身高、所处位置等信息；行为包括行走、奔跑等。
3、感知子系统：在数字孪生系统的构建过程中，需要接入大量来自物理空间中的感知设备(简称感知设备)的感知数据，因此，感知子系统的构建是数字孪生系统构建的重要数据基础。
4、现有构建感知子系统的技术方案，均是常规物联网数据接入方案，不涉及孪生体数据的更新。现有方案提供了中心云与边缘云开发及部署方式，以及接入设备的四种连接方式(server长连接，server短连接，client长连接，client短连接)的处理流程以及对应的实现封装，用户根据实际业务需要，调用相应的实现，编写少量的代码，即可接入设备以及向连接的设备发送指令。
5、现有感知子系统的构建方案，能够较为完整、详细地对感知子系统的构建进行定义，定制化程度高，扩展性强。但是该方案有如下两个缺点：
6、1、对用户要求高。需要用户对底层协议例如通讯协议、数据格式协议等有深入了解；
7、2、其输出无法直接用于数字孪生系统的孪生体更新。
技术实现思路
1、本发明提供了一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法，能够解决现有技术中感知子系统对用户要求高且输出无法直接用于数字孪生系统的孪生体更新的技术问题。
2、为解决上述技术问题之一，根据本发明的一方面，提供了一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法，所述方法包括：
3、对物理空间中的感知设备进行数字孪生定义；
4、根据数字孪生定义的内容建立数字孪生空间中感知子系统的感知设备数字孪生体；
5、根据感知设备的类型确定感知设备与感知子系统的连接方式，并采用确定的连接方式进行连接；
6、在感知设备与感知子系统连接成功的情况下，感知设备将产生的感知数据发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据发送至数字孪生空间中数字孪生系统的控制实体的数字孪生体；
7、控制实体的数字孪生体对接收的感知数据进行处理，并根据自身的行为产生对应的指令，再将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将指令发送至感知设备；
8、感知设备根据接收的指令进行对应的操作。
9、优选的，数字孪生定义的内容包括：数字孪生的属性和行为。
10、优选的，感知设备将产生的感知数据发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据发送至数字孪生空间中数字孪生系统的控制实体的数字孪生体包括：感知设备将产生的感知数据通过事件总线发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据通过事件总线发送至数字孪生空间中数字孪生系统的控制实体的数字孪生体。
11、优选的，控制实体的数字孪生体对接收的感知数据进行处理，并根据自身的行为产生对应的指令，再将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将指令发送至感知设备包括：控制实体的数字孪生体对接收的感知数据进行处理，并根据自身的行为产生对应的指令，再通过事件总线将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体通过事件总线将指令发送至感知设备。
12、优选的，感知设备与感知子系统的连接方式包括：server长连接、server短连接、client长连接和client短连接。
13、优选的，采用server长连接的连接方式进行连接包括：
14、感知子系统的适配器启动，感知设备与感知子系统进行线路连接；
15、判断感知设备是否需要认证；
16、若感知设备需要认证，对感知设备进行认证，并创建感知设备与感知子系统之间的会话；
17、感知设备与感知子系统建立连接；
18、获取感知设备的信息，判断感知设备与感知子系统是否连接成功；
19、若感知设备不需要认证，获取感知设备的信息，判断感知设备与感知子系统是否连接成功。
20、优选的，采用server短连接的连接方式进行连接包括：
21、感知子系统的适配器启动，感知设备与感知子系统进行线路连接；
22、判断感知设备是否需要认证；
23、若感知设备需要认证，对感知设备进行认证，并创建感知设备与感知子系统之间的会话；获取感知设备的信息，判断感知设备与感知子系统是否连接成功；
24、若感知设备不需要认证，获取感知设备的信息，判断感知设备与感知子系统是否连接成功。
25、优选的，采用client长连接的连接方式进行连接包括：
26、感知子系统的适配器启动，感知设备与感知子系统进行线路连接；
27、在感知子系统中注册监听会话；
28、感知子系统验证是否有可用感知设备；
29、若没有可用感知设备，则感知设备与感知子系统连接失败；
30、若有可用感知设备，判断创建会话是否成功；
31、若创建会话失败，重新在感知子系统中注册监听会话；
32、若创建会话成功，感知设备与感知子系统建立连接，并判断感知设备与感知子系统是否连接成功。
33、优选的，采用client短连接的连接方式进行连接包括：
34、感知子系统的适配器启动，感知设备与感知子系统进行线路连接；
35、在感知子系统中注册监听会话；
36、感知子系统验证是否有可用感知设备；
37、若没有可用感知设备，则感知设备与感知子系统连接失败；
38、若有可用感知设备，判断创建会话是否成功；
39、若创建会话失败，重新在感知子系统中注册监听会话；
40、若创建会话成功，则判断感知设备与感知子系统连接成功。
41、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一所述方法。
42、应用本发明的技术方案，接入感知设备前先对感知设备的数字孪生体进行定义并进行创建，使其适配各种协议；通过事件总线连接物理空间中的感知设备和数字孪生空间的数字孪生体，提供了感知数据上行通道以及指令下行通道；同时，感知设备收到的指令由控制实体的数字孪生体的行为产生，而非传统架构中的由人工产生或条件产生。本发明的方法不要求用户对底层协议例如通讯协议、数据格式协议等有深入了解；且其输出可以直接用于数字孪生系统的孪生体数据更新，解决了多协议设备接入数字孪生系统并更新数字孪生体数据的问题。
技术特征：
1.一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数字孪生定义的内容包括：数字孪生的属性和行为。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，感知设备将产生的感知数据发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据发送至数字孪生空间中数字孪生系统的控制实体的数字孪生体包括：感知设备将产生的感知数据通过事件总线发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据通过事件总线发送至数字孪生空间中数字孪生系统的控制实体的数字孪生体。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，控制实体的数字孪生体对接收的感知数据进行处理，并根据自身的行为产生对应的指令，再将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将指令发送至感知设备包括：控制实体的数字孪生体对接收的感知数据进行处理，并根据自身的行为产生对应的指令，再通过事件总线将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体通过事件总线将指令发送至感知设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，感知设备与感知子系统的连接方式包括：server长连接、server短连接、client长连接和client短连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用server长连接的连接方式进行连接包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用server短连接的连接方式进行连接包括：
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用client长连接的连接方式进行连接包括：
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用client短连接的连接方式进行连接包括：
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一所述方法。
技术总结
本发明提供了一种通用多协议的数字孪生系统的感知子系统的接入方法，所述方法包括：对物理空间中的感知设备进行数字孪生定义；建立数字孪生空间中感知子系统的感知设备数字孪生体；确定感知设备与感知子系统的连接方式，并进行连接；在感知设备与感知子系统连接成功的情况下，感知设备将产生的感知数据发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将感知数据发送至控制实体的数字孪生体；控制实体的数字孪生体将指令发送至感知设备数字孪生体，感知设备数字孪生体将指令发送至感知设备；感知设备根据接收的指令进行对应的操作。本发明能够解决现有技术中感知子系统对用户要求高且输出无法直接用于数字孪生系统的孪生体更新的技术问题。
技术研发人员：江帆,唐力勇,王之煜,梁仕华
受保护的技术使用者：航天科工集团智能科技研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5