[发明专利]用于传输对象的数据的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于传输对象(1，1a，1b，1c，1d)的数据(22，24)的系统(100)和方法。在该系统中，本地的计算单元(12)配属于对象，其具有数据存储器(14)、评估单元(13)和至少一个应用(15)，其中，应用促使评估单元将对象的数据储存到数据存储器中。该系统包括软件代理(25)，其将数据存储器的数据收集起来并经由数据连接(16)传输到外部的计算单元(17)处。软件代理具有分类模块(28)，其将数据(22，24)分级为敏感的数据(29)和不敏感的数据(30)，其中敏感的等级的数据在使用加密算法(31)的情况下被传输到外部的计算单元处，并且不敏感的等级的数据被无加密地传输到外部的计算单元处。

技术领域

本发明涉及一种用于借助数据收集器和用来数据分类的分类模块的、对系统运行者的对象的数据进行传输的系统和方法。

背景技术

本发明在用于所谓的基于云的系统和服务的、基于代理的数据收集器的范围内应用。本发明还涉及所谓的“物联网(IoT)”和所谓的“系统网络(WoS)”领域。在基于代理的数据收集中，代理表示在数据源和基于云的系统之间的接口。其收集数据，必要时进行初步评估，并且将数据发送给系统。数据的发送可以直接地经由中介者(所谓的代理服务器)或经由网关实现。数据源是在工业领域、特别是自动化系统中的自动化或计算单元。该单元能够是存储器可编程的控制器、具有控制器的现场设备、如发动机、变流器、传感器，也能够是在汽车、光信号设备、照相机或类似物中的控制器。代理能够是在该情况下直接集成到前面所述的控制器以及控制装置的纯软件代理，代理使用其计算容量并且在该处作为数据收集器起作用。替换地，代理也能够在特有的硬件上运行，该硬件能够直接经由通讯协议(西门子S7，Profibus，Modbus，OPC DA/UA，SOAP/XML等等)连接数据源。在要求方面，在经由代理的数据源的耦联中能够划分为以下类型。

在一种情况下，代理应该将数据源的数据收集起来，传输给基于云的系统和/或能够接收在数据源处的、来自基于云的系统的控制信号。这样的数据收集和控制代理的实例能够是在发动机中的代理，其在简单的应用情况下读取发动机中的传感器数据、例如加速数据，并且将这些数据为了分析目的而发送到基于云的系统处。当涉及到发动机时，用于工业的自动化系统的发动机由于其功能而被示出并且因此必须监视。基于云的系统可能在评估了数据后确定异常情况并且给代理发送停止命令，代理随后再次发送用于停止发动机的相应的信号到发动机的控制器处。

在另一种情况下涉及到代理中被动的数据收集器，其仅收集数据并且将数据发送到基于云的系统处，基于云的系统利用这些数据进一步实施分析功能。这种形式的代理不应接收来自基于云的系统的指令。

典型地，在代理和基于云的外部的计算系统之间的通讯由于安全原因而被加密。该加密经由安全的通讯协议，例如TLS、SSL、HTTPS等。这导致了以下问题。

一方面，代理软件在多数情况下在具有相对低的有效效率的硬件(所谓的微控制器或单板计算机，如Ardinao，Raspberry Pi等等)中运行。然而，在基于云的计算单元中的代理的用于整体数据通信的加密技术是计算密集的。这意味着，提供用于其他必要活动、例如数据收集和预处理的计算效率很低。当代理软件在现场设备的硬件上、例如在变频器上运行并且因此使用现场设备的资源时，经常也不会提供足够的计算效率，因为现场设备的硬件通常在功率方面与其初始任务相匹配，并且就这方面来说任务也仅留下很少的功率余量。如果在电池驱动的设备上安装代理，代理的附加的计算功率还导致电池的更快的耗电。

在另一方面，在代理和基于云的计算单元之间的安全的传输通道在相同的传输速度时也要求相对更大的带宽，因为加密协议引发更安全的网络会话，其通过所谓的开销(例如通过证书)明显地提高了总体的交换数据的规模。这种平衡再次恶化，当更安全的通讯会话必须被多次持续重建时，因为通讯的建立直接产生高的开销。另外的IoT设备能够具有代理，其使用用于数据交换的通讯通道(例如GSM、GPRS、EDGE、UMTS)。在该情况下，成本能够取决于实际传输的数据的数量，其能够导致的是，用于所有待传输的数据的、更安全的通讯通道的使用能够是相对昂贵的和/或慢的。