CN119484538A 智慧城市网关系统的数据分析方法及系统 （广东申创光电科技有限公司）

本发明提供了一种智慧城市网关系统的数网关系统对物联网设备和传感器的原始数据进行自适应采样和初步分类处理，生成分类数据2通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始数据通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集进行差异化边缘计算和上下文感知压通过所述智慧城市网关系统基于所述经处理的本地数据和压缩数据，结合网关通过所述智慧城市网关系统对所述本地任务列表中的任务进行本地处理智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始数据进行自适应采通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中的物联网设备和传感器的数据变基于所述采样频率调整系数对原始数据进行动态采样，并利用预训生成所述分类结果的类别标识的元数据，并将所述将所述特征向量集输入预训练的决策树模型，得到初步分类结果，根据预定所述通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集中的元数据进行差异化边缘计算通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集中的紧急数据使用预配置的专家系统获取所述重要数据和常规数据的环境参数，并根据所述环3根据所述上下文特征向量对重要数据和常规数据进行数据类型识基于所述数据类型标识选择对应的压缩算法，对所述重要数据和常使用所述优化压缩参数对初步压缩结果进行再压缩处理，得通过所述智慧城市网关系统获取所述压缩数据的数据特征，并根结合所述智慧城市网关系统当前的计算资源利用率、使用改进的粒子群优化算法，以所述多维决策矩阵为输入，通过分布式共识算法与所述智慧城市网关系统的邻近网关节点交换负载信息和任务将所述本地数据的相关任务划分至本地任务列表，并根据所述优化在预先建立的分布式账本中记录所述智慧城市网关系统的负载信息和所述压缩数据通过共识算法将所述当前交易数据广播至邻近网关节点，并接收邻近基于更新后的分布式账本，提取最新的网络负载状况和任务分布应用负载均衡算法利用所述全局资源视图，结合初始任务分配方案进行任务重分配，8.一种智慧城市网关系统的数据分析系统，其数据分类模块，用于通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市压缩模块，用于通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集4任务调度模块，用于通过所述智慧城市网关系统基于所述本地处理模块，用于通过所述智慧城市网关系统对所述本地任务列5[0002]随着智慧城市的快速发展，物联网设备和传感器在城市管理中的应用日益广[0003]现有的智慧城市系统通常依赖中央服务器对物联网设备采集的数据进行集中处通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集进行差异化边缘计算和上下文感地分析结果，并将所述本地分析结果与所述远程任务列表中的任务数据传输至中央服务统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始数据进行自适应采样和初步分类处通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中的物联网设备和传感器的数6生成所述分类结果的类别标识的元数据，并将所述元数据附加到所述原始数据所述通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集中的元数据进行差异化边缘通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集中的紧急数据使用预配置的专家述重要数据和所述常规数据进行自适应压缩处理，得到压缩后的重要数据和常规数据包7通过分布式共识算法与所述智慧城市网关系统的邻近网关节点交换负载信息和述压缩数据的相关任务划分至本地任务列表和在预先建立的分布式账本中记录所述智慧城市网关系统的负载信息和所述压缩8[0015]图1为本发明实施例中智慧城市网关系统的数据分析方法的第一个实施例示意101、通过智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始中物联网设备和传感器的原始数据进行自适应采样和初步分类处理，得到分类数据集包[0019]具体的，实时数据流处理管道的实现涉及使用高性能的流处理框架，如ApacheFlink或ApacheKafkaStreams。这个管道首先为每种类型的设备和传感器创建专门的数MQTT协议接收周期性的数据包。数据接收后立即进行时间戳标记和源识别。滑动窗口的实窗口，而空气质量数据可以使用1小时窗口。统计特征的计算包括使用在线算法计算均值9个周期计算的平均值加减3个标准差时触发。最后，采样频率调整系数的计算使用分段函定义了一个基准采样频率fbase，然后根据调整系数k计算新的采样频率fnew=fbase*k。为了避免采样频率的剧烈波动，引入了一个平滑因子α,实际应用的采样频率f=α*的数据点标记为潜在异常。决策树模型的实现使用如CART（ClassificationandTF表示交通流量接下来的三个数字表示具体的分类。编码系统存储在分布式键值存储中则数量和优先级计算置信度。元数据附加过程对不同类型的数据采用不同策略：对于结构化数据（如JSON或Avro格式直接在原有结构中添加一个新的"metadata"字段；对于半结构化数据（如XML在根元素下添加一个新的metadata元素；对于非结构化数据（如视频流元数据序列化后作为自定义头部字段添加到数据包中。在数据传输过程中，使用压缩如果交通流量分类为"拥堵"，但周边道路都是畅通的，规则可能会将分类调整为"异常事所述通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集中的元数据进行差异化边缘计算和上地气象站或者调用气象服务API获得。周边设施状态则需要查询相关的实时数据库或其他压缩结果的各项指标以及当前的压缩参数。动作空间定义为对各个压缩参数的调整操作，[0035]103、通过智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联网设备和传感器的原始选择一个平衡的解作为初始任务分配方案。等轻量级数据交换格式。这种标准化的数据结构便于不同网关节点之间的信息交换和处确保数据的完整性和不可否认性，并将签名后的交易数据写入预先建立的分布式账本中。处理队列中。系统启动共识算法，如PracticalByzantineFaultTolerance(PBFT)或均衡算法，考虑到智慧城市网关系统的特点，通常采用动态自适应的算法，如加权轮询其在不同网关节点上执行的可行性和效率。评估过程考虑多个因素，如任务的资源需求与任务计算出一个最优的目标节点。在这个过程中，系统还需要考虑任务间的依赖关系和数据局部性原则，尽量将相关任务分配到同一节点或邻近节点，以减少数据传输和提高执行效率。重分配的结果不断与当前的资源视图进行比对和调整，确保不会造成某些节点的过数据分类模块201，用于通过所述智慧城市网关系统对来自智慧城市系统中物联压缩模块202，用于通过所述智慧城市网关系统对所述分类数据集进行差异化边任务调度模块203，用于通过所述智慧城市网关系统基于所述经处理的本地数据本地处理模块204，用于通过所述智慧城市网关系统对所述本地任务列表中的任数据集执行差异化边缘