[发明专利]数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的模型共识方法

说明书

本发明涉及一种数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的模型共识方法。其数字孪生数据交互架构主要包括虚拟功能组件，所述虚拟功能组件包括数据接入层、弱中心化层和区块链层，其中：数据接入层用于联通并从数据池、需求层以及模型层接入数据；弱中心化层用于构建分布式数据库；区块链层用于实现授权访问控制、安全防护机制以及构建数据应用层规范。本发明可以保证数据的一致性和完整性，且保证多地区、多厂商、多节点之间的信息透明、信息传输。进而还能解决从实映虚，由实控虚，由虚映实，由虚控实过程中数据保密及存储问题，使得数字孪生模型与数据库相互配合，实现模型数据的快速取出、存取等功能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的模型共识方法。

背景技术

数字经济的发展需要信息技术和通信技术支撑，行业数字化转型需求也推动传统通信网络架构向“云网融合”架构演进。传统“物理设备加专业网管”模式构建的通信网络架构很难满足各行业“资源随需、管控灵活、安全可靠”的数字化转型需求。而且随着整个社会的信息化进程的不断发展，对网络时延、容量、带宽等需求也呈现快速增长的态势，传统网络面临着大规模、大容量的数据交换、处理等压力。

数字孪生源于CPS系统(Cyber-Physical Systems，信息物理系统)，CPS是集成物理环境、信息网络、运算的多维度复杂系统，经由控制、通信、计算机技术的深度融合及协作，完成自适应控制、全面感知与信息服务供应。其由多种元素组成，包含物理设备和数字组件组成的复杂网络。

数据池作为数字孪生的核心部分，是数字孪生架构的数据基座，为各种各样的数字孪生模型提供源源不断地数据流，将理论模型与实际数据相结合，实现理论模型的实例化、动态化，解决理论模型泛化问题，为光网络赋能。但是面对多厂商、多地区源源不断的数据，很难做到保证数据一致性、完整性的效果，多地区、多厂商、多节点之间的信息透明、信息传输也存在问题。基于此，如何能对数据一致性、数据完整性进行保证，如何保证多地区、多厂商、多节点之间的信息透明、信息传输是整个业界都迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的模型共识方法，该架构包括虚拟功能组件、物理实体组件，从物理、虚拟两方面实现模型与数据的交互。另一方面，通过由根节点、第一子节点和第二子节点共同确立数字孪生的模型共识机制，来保证数据的一致性和完整性，且保证多地区、多厂商、多节点之间的信息透明、信息传输。进而解决从实映虚，由实控虚，由虚映实，由虚控实过程中数据保密及存储问题，使得数字孪生模型与数据库相互配合，实现模型数据的快速取出、存取等功能。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种数字孪生数据交互架构，包括虚拟功能组件，所述虚拟功能组件包括数据接入层、弱中心化层和区块链层，其中：

所述数据接入层用于联通并从数据池、需求层以及模型层接入数据；

所述弱中心化层用于构建分布式数据库；

所述区块链层用于实现授权访问控制、安全防护机制以及构建数据应用层规范。

进一步的，所述数据接入层接入的数据包括模型参数所需四类数据、模型输出的中间量和结果以及需求数据，其中，所述模型参数所需四类数据包括主动点、候选点、边缘点以及离群点。

进一步的，所述弱中心化层构建的分布式数据库包括Model Block和Model Item，其中：

所述Model Block区块由多个头文件和多个Model Item组成；