一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法技术

本发明专利技术涉及数字孪生领域，尤其是一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法。本发明专利技术具体包括，首先建立基于多端数据的数据源终端，分别提取各数据源终端更新后的特征数据点，将特征数据点对应的特征数据通过字符拼接的方式整合为更新数据包，将更新数据包回传至服务端，在服务端与本地数据进行同步配准，从而生成更新后的本地数据。本发明专利技术所述的基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，提高了多源数据同步的效率，防止由于同步的数据量过多导致的数据延时过长，数据特征丢失等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法


[0001]本专利技术涉及数字孪生领域，IPC分类号为：G06F16/27，尤其是一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法。

技术介绍

[0002]在低质量网络如nbiot(窄带物联网)环境下，在采用全量数据同步方案时，通常会出现数据量过大无法同步，数据同步延迟过长，比对耗时等多种情况，而采用增量数据同步方案时，又会出现数据不一致，需多次进行数据对齐的等问题，导致现阶段使用多端数据源进行数据传输的过程较为不便。
[0003]专利CN202010584589提供了一种基于数字孪生的虚实同步系统及实现方法，此专利中通过建立了基于数字孪生的虚实结合系统，进行数据的远程控制与云端存储，同时通过增加数字孪生部分的加密控制保证了数据传输的安全性，但是此专利并未更好地对虚部数字孪生部分中涉及的数据更新问题作出进一步的优化，从而依然会存在数据同步过程中涉及的相关问题。
[0004]专利CN202110883308提供了一种基于增量模型的数字孪生系统协同进化方法，此专利将实际的生产数据与数字孪生系统进行结合训练工作，通过数字孪生系统对生产数据进行进一步优化与模拟运行，并将优化完成的数据再投入至真实的使用场景中，从而进一步提高实际生产的控制质量，但是此专利中主要应用数字孪生系统用于生产数据的训练，并未涉及数据同步过程的处理，因此在大量生产数据传输过程中，依然会产生数据同步问题。
[0005]因此，针对多端数据源传输过程中存在的问题，本专利技术提供了一种的新的数据结构和同步方案，通过数据结构的优化可以大幅度降低全量同步的数据量，并且保证多端同步数据在逻辑上的先后关系。

技术实现思路

[0006]针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，具体包括，首先建立基于多端数据的数据源终端，分别提取各数据源终端更新后的特征数据点，将特征数据点对应的特征数据通过字符拼接的方式整合为更新数据包，将更新数据包回传至服务端，在服务端与本地数据进行同步配准，从而生成更新后的本地数据。
[0007]具体的，所述的数字孪生的方式作为一种虚拟环境与现实硬件控制系统相互映射的控制方式，将在现实环境中采集的多端数据源产生的数据进行内部数据结构优化，再将优化后的数据反馈至显示硬件控制系统中，从而提升大批量数据同步的效率。其中所述的多端数据源包括但不限制于基于硬件的数据采集传感器，而所述的特征数据点为基于硬件的数据采集传感器所采集的数据的特征值，所述的特征值包括但不限制于电流数据，电压数据与人体机能数据。
[0008]优选的，所述的服务端，通过初始化操作建立唯一特征标识，并将所述的唯一特征标识分配至各数据源终端。
[0009]具体的，所述的唯一特征标识可设置为(s,d1,d2),其中s为服务端的特征标识，用以进行指定的数据源的识别，所述的d1d2为特征标识下的特征数据点，所述的特征数据点通过向量形式进行记录，用以表示指定数据源下的多个特征数据。
[0010]优选的，所述的各数据源终端，通过数字孪生的方式建立了基于树状分支的数据结构。
[0011]优选的，在所述的数据源终端中，通过遍历特征数据点，进行各特征数据点中关联特征的提取，并根据提取的关联特征建立关联节点，所述的关联节点为树状分支的子节点。
[0012]具体的，所述的关联特征根据实际的数据源的不同，所提取的特征类别也有所不同，所建立的关联阶段之间的关联性也有所区别。
[0013]优选的，在所述的关联节点中，建立基于特征标识的初始化向量值，所述的初始化向量值中，用以存储逻辑时钟信息。
[0014]具体的，所述的逻辑时钟信息用以存储该关联节点下指定时刻中的数据更新状态。
[0015]优选的，在所述的关联节点中，进行关联数值的提取，所述的关联数值作为树状分支中的父节点。
[0016]优选的，所述的更新数据包，其计算逻辑为将关联特征与关联数值以键值对的方式组合，将子节点中的向量字面值进行依次拼接，并在拼接完成后转换为字符串hash的形式。
[0017]优选的，所述的服务端接收到更新数据包，可根据树节点值变化的情况，快速定位到更新的关联特征并解析特定的关联节点。
[0018]优选的，所述的关联节点，首先需进行基于内部关联特征的自更新，所述的关联特征的自更新为关联特征内部数据更新，待内部数据更新完成后，再进行上一级父节点中字符串hash的更新。
[0019]优选的，所述的关联节点中，仅在关联特征中的数据发生变化时，才进行数据向父节点的传输。
[0020]具体的，对于各数据源终端更新后的特征数据点中，仅对更新的数据部分进行传输，未更新部分无需进行二次数据传输与数据覆盖，从而避免了大数据传输造成服务器的过载，提高了数据的更新效率。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术所述的基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法中，首先通过数字孪生的方式建立了基于树状分支的数据结构，用以在进行全量同步数据传输的过程中，对各数据源终端中更新的数据进行提取汇总，并将提取汇总的数据与本地数据进行同步配准，以此在实现数据的全量同步的基础上，提高了多源数据同时同步的效率，防止由于同时同步的数据量过多导致的数据延时过长，数据特征丢失等问题。
[0023](2)在(1)的基础上，本专利技术在树状分支的数据结构的基础上，在子节点中建立了基于逻辑时钟信息的指定更新节点数据识别方法，在子节点更新进程中，每次更新事件下均对应一个逻辑时钟取值，通过将逻辑时钟向量与本地数据中的向量进行比较，从而进行
数字孪生数据与本地数据的自动同步，避免后期出现更新数据重复与数据不一致的风险，从而导致增加额外的计算。
附图说明
[0024]图1为基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法中树状分支结构示意图。
具体实施方式
[0025]实施例1：
[0026]本实施例中所述的一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，如图1所示，具体包括，首先建立基于多端数据的数据源终端，分别提取各数据源终端更新后的特征数据点，将特征数据点对应的特征数据通过字符拼接的方式整合为更新数据包，将更新数据包回传至服务端，在服务端与本地数据进行同步配准，从而生成更新后的本地数据。
[0027]其中，所述的基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法的工作流程为：通过所述的树状分支结构的底层为通过特征数据点提取的关联特征，所述的关联特征，所述的关联特征的上层为关联节点，所述的关联阶段通过关联特征整合而成，所述的关联节点为子节点，所述的子节点上层为关联数值，所述的关联数值通过关联节点提取整合而成，所述的关联数值为父节点，通过对父节点中的关联数值拼接为字符串hash的形式，以此发送至上层服务端中作为更新数据包，将更新数据包回传至服务端后，在服务端与本地数据进行同步配准，从而生成更新后的本地数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，其特征在于，具体包括，首先建立基于多端数据的数据源终端，分别提取各数据源终端更新后的特征数据点，将特征数据点对应的特征数据通过字符拼接的方式整合为更新数据包，将更新数据包回传至服务端，在服务端与本地数据进行同步配准，从而生成更新后的本地数据。2.根据权利要求1所述的一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，其特征在于，所述的服务端，通过初始化操作建立唯一特征标识，并将所述的唯一特征标识分配至各数据源终端。3.根据权利要求2所述的一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，其特征在于，所述的各数据源终端，通过数字孪生的方式建立了基于树状分支的数据结构。4.根据权利要求3所述的一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，其特征在于，在所述的数据源终端中，通过遍历特征数据点，进行各特征数据点中关联特征的提取，并根据提取的关联特征建立关联节点，所述的关联节点为树状分支的子节点。5.根据权利要求4所述的一种基于多端数据构建数字孪生对象的数据同步方法，其特征在于，在所述的关联节点中，建立基于特征标识的初始化向量值，所述的初始化向量值中，用以存储逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：季虎，郭国良，蒋越，
申请(专利权)人：上海众一健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：