工业设备的数据存储方法、装置、终端设备以及存储介质与流程

1.本技术涉及工业设备数据管理技术领域，特别涉及一种工业设备的数据存 储方法、装置、终端设备以及存储介质。


背景技术：

2.随着工业4.0时代到来，智能制造、智能改造及数字化转型已经成为近年 来的工业企业提升生产力的发展方向，目前由于制造企业基本上是采集利用本 地横向数据，缺乏行业内相关企业的纵向数据，以区块链 智能制造的应用能够 打通横向与纵向数据，实现去中心化、开放透明、不可篡改、可追溯等，将有 效解决目前制造行业痛点。
3.目前，在工业企业中，采集到的工业设备的设备数据之后，将采集的设备 信息采集存储于各企业中的服务器中，各企业利用各自的服务器实现工业设备 的设备数据的管理。
4.但是，采用现有的工业设备的数据存储方法，数据安全性较差。


技术实现要素：

5.本技术的主要目的是提供一种工业设备的数据存储方法、装置、终端设备 以及存储介质，旨在解决现有技术中采用现有的工业设备的数据存储方法，数 据安全性较差的技术问题。
6.为实现上述目的，本技术提出一种工业设备的数据存储方法，所述方法包 括以下步骤：
7.在获取到针对目标工业设备的多个操作数据时，利用多个所述操作数据， 生成所述目标工业设备的事务数据列表；
8.基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操作数据对应的接收 方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息；
9.利用所述事务字段信息，生成新的区块；
10.将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业设备区块链平 台存储所述新的区块。
11.可选的，所述将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业 设备区块链平台存储所述新的区块的步骤之前，所述方法还包括：
12.基于所述新的区块，创建索引键值；
13.创建索引键，并存储所述索引键于本地；
14.创建所述索引键值与所述索引键的索引关系；
15.将所述索引键值添加至所述新的区块，获得结果发送区块；
16.所述将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业设备区块 链平台存储所述新的区块的步骤，包括：
17.将所述结果发送区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业设备区块 链平
台存储所述结果发送区块。
18.可选的，所述利用多个所述操作数据，生成所述目标工业设备的事务数据 列表的步骤之前，所述方法还包括：
19.确定多个所述操作数据对应的多个事务类型id和多个所述操作数据对应 的多个时间戳信息；
20.利用多个所述操作数据、多个所述事务类型和多个所述时间戳信息，生成 所述目标工业设备的事务数据列表。
21.可选的，所述利用所述事务字段信息，生成新的区块的步骤，包括：
22.对所述事务字段信息进行哈希值运算，获得事务哈希值；
23.利用所述事务哈希值和所述事务字段信息，生成新的区块。
24.可选的，所述事务哈希值包括多个事务字段信息对应的多个事务哈希值； 所述利用所述事务哈希值和所述事务字段信息，生成新的区块的步骤，包括：
25.利用多个所述事务哈希值，构建组合哈希值；
26.利用所述组合哈希值，计算默克尔树根节点字段；
27.获取前一区块的父区块哈希值、当前区块版本信息和当前时间信息；
28.利用所述默克尔树根节点字段、所述父区块哈希值、所述当前区块版本信 息和所述父区块创建时间信息，构建区块头；
29.利用所述组合哈希值、多个所述事务哈希值和多个所述事务字段信息，构 建区块体；
30.利用所述区块头和所述区块体，构建所述新的区块。
31.可选的，所述默克尔树根节点字段包括加密的定长十六进制序列号；所述 事务类型id包括日志、配置、履历、权限或备份中的至少一个。
32.可选的，所述操作数据包括所述目标工业设备的设备节点的操作数据、所 述目标工业设备的监控节点的操作数据和所述目标工业设备的管理节点的操作 数据。
33.此外，为实现上述目的，本技术还提出了一种工业设备的数据存储装置， 所述装置包括：
34.获取模块，用于在获取到针对目标工业设备的多个操作数据时，利用多个 所述操作数据，生成所述目标工业设备的事务数据列表；
35.获得模块，用于基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操作 数据对应的接收方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息；
36.生成模块，用于利用所述事务字段信息，生成新的区块；
37.发送模块，用于将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工 业设备区块链平台存储所述新的区块。
38.此外，为实现上述目的，本技术还提出了一种终端设备，所述终端设备包 括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行工业设备的 数据存储程序，所述工业设备的数据存储程序被所述处理器执行时实现如上述 任一项所述的工业设备的数据存储方法的步骤。
39.此外，为实现上述目的，本技术还提出了一种计算机可读存储介质，所述 计算机可读存储介质上存储有工业设备的数据存储程序，所述工业设备的数据 存储程序被处理
器执行时实现如上述任一项所述的工业设备的数据存储方法的 步骤。
40.本技术技术方案提出了一种工业设备的数据存储方法，通过在获取到针对 目标工业设备的多个操作数据时，利用多个所述操作数据，生成所述目标工业 设备的事务数据列表；基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操 作数据对应的接收方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息；利用所述 事务字段信息，生成新的区块；将所述新的区块发送至工业设备区块链平台， 以使所述工业设备区块链平台存储所述新的区块。
41.由于，现有的工业设备的数据存储方法中，不同的工业企业将各自的工业 设备的操作数据存储于各自的服务器，当工业企业的服务器宕机或出现故障时， 工业设备的操作数据会出现丢失或损坏，导致工业设备的操作数据的安全性较 差。采用本技术的方法，利用工业设备的操作数据，生成新的区块，并将生成 的新的区块存储于工业设备区块链平台，不再依赖于服务器，从而使得操作数 据不会出现丢失或损坏，提高了工业设备的操作数据的安全性。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
43.图1为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的终端设备结构示意图；
44.图2为本技术工业设备的数据存储方法第一实施例的流程示意图；
45.图3为本技术工业设备的数据存储方法第二实施例的流程示意图；
46.图4为本技术工业设备的数据存储方法新的区块的结构示意图；图5为本技术工业设备的数据存储装置第一实施例的结构框图。
47.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说 明。
具体实施方式
48.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不 是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创 造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.参照图1，图1为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的终端设备结构示 意图。
50.终端设备可以是移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个 人数字助理(pda)、平板电脑(pad)等用户设备(user equipment，ue)、手持设 备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设 备、移动台(mobile station，ms)等。终端设备可能被称为用户终端、便携式终 端、台式终端等。
51.通常，终端设备包括：至少一个处理器301、存储器302以及存储在所述存 储器上并可在所述处理器上运行的工业设备的数据存储程序，所述工业设备的 数据存储程序配置为实现如前所述的工业设备的数据存储方法的步骤。
52.处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器 等。处
理器301可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、 fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmablelogic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可 以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理 的处理器，也称cpu(central processingunit，中央处理器)；协处理器是用于对 在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301 可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示 屏所需要显示的内容的渲染和绘制。处理器301还可以包括ai(artificialintelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关工业设备的数据存储 方法操作，使得工业设备的数据存储方法模型可以自主训练学习，提高效率和 准确度。
53.存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介 质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存 储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储 器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指 令用于被处理器301所执行以实现本技术中方法实施例提供的工业设备的数据 存储方法。
54.在一些实施例中，终端还可选包括有：通信接口303和至少一个外围设备。 处理器301、存储器302和通信接口303之间可以通过总线或信号线相连。各个外 围设备可以通过总线、信号线或电路板与通信接口303相连。具体地，外围设备 包括：射频电路304、显示屏305和电源306中的至少一种。
55.通信接口303可被用于将i/o(input/output，输入/输出)相关的至少一个外围 设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302 和通信接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器 301、存储器302和通信接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板 上实现，本实施例对此不加以限定。
56.射频电路304用于接收和发射rf(radio frequency，射频)信号，也称电磁信 号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电 路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电 信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、rf收发器、一个或多个放大器、 调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射 频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信 协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2g、3g、4g及5g)、无线局域 网和/或wifi(wireless fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304 还可以包括nfc(near field communication，近距离无线通信)有关的电路，本申 请对此不加以限定。
57.显示屏305用于显示ui(user interface，用户界面)。该ui可以包括图形、文 本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏305是触摸显示屏时，显示屏305 还具有采集在显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以 作为控制信号输入至处理器301进行处理。此时，显示屏305还可以用于提供虚 拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏305 可以为一个，电子设备的前面板；在另一些实施例中，显示屏305可以为至少两 个，分别设置在电子设备的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示 屏305可以是柔性显示屏，设置在电子设备的弯曲表面上或折叠面上。甚
至，显 示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏305可以采用 lcd(liquidcrystal display，液晶显示屏)、oled(organic light-emitting diode, 有机发光二极管)等材质制备。
58.电源306用于为电子设备中的各个组件进行供电。电源306可以是交流电、 直流电、一次性电池或可充电电池。当电源306包括可充电电池时，该可充电电 池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
59.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对终端设备的限定，可以 包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
60.此外，本技术实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存 储介质上存储有工业设备的数据存储程序，所述工业设备的数据存储程序被处 理器执行时实现如上文所述的工业设备的数据存储方法的步骤。因此，这里将 不再进行赘述。另外，对采用相同方法的有益效果描述，也不再进行赘述。对 于本技术所涉及的计算机可读存储介质实施例中未披露的技术细节，请参照本 申请方法实施例的描述。确定为示例，程序指令可被部署为在一个终端设备上 执行，或者在位于一个地点的多个终端设备上执行，又或者，在分布在多个地 点且通过通信网络互连的多个终端设备备上执行。
61.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的程序可存储于一计算 机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中，上述的计算机可读存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(random accessmemory，ram)等。
62.基于上述硬件结构，提出本技术工业设备的数据存储方法的实施例。
63.参照图2，图2为本技术工业设备的数据存储方法第一实施例的流程示意 图，所述方法用于终端设备，所述方法包括以下步骤：
64.步骤s11：在获取到针对目标工业设备的多个操作数据时，利用多个所述 操作数据，生成所述目标工业设备的事务数据列表。
65.需要说明的是，本技术的执行主体是终端设备，终端设备安装有工业设备 的数据存储程序，终端设备执行工业设备的数据存储程序时，实现本技术的工 业设备的数据存储方法的步骤。
66.具体来说，目标工业设备可以是任何类型的工业设备，例如机床、设备零 件和装配机器人等。所述操作数据包括所述目标工业设备的设备节点的操作数 据、所述目标工业设备的监控节点的操作数据和所述目标工业设备的管理节点 的操作数据。
67.其中，设备节点是指对于设备直接进行操作的节点(各种前端工业设备)， 设备节点的操作数据是指设备节点对应的操作信息、维护包养信息和设备采集 信息等，监控节点是指对于目标工业设备进行监控的节点(各种监控设备)，监 控节点的操作数据可以包括监控信息和监控节点的保养信息等，管理节点的是 指对于目标工业设备进行管理的节点(各种管理设备和管理终端)，管理节点的 操作数据可以是指管理节点的管理信息和管理节点的维护保养信息。
68.操作数据的数据字段(也叫属性数据字段)可以包括多个不定长的字段， 基于操作数据，进一步生成事务数据列表。具体的，所述利用多个所述操作数 据，生成所述目标工
业设备的事务数据列表的步骤之前，所述方法还包括：确 定多个所述操作数据对应的多个事务类型id和多个所述操作数据对应的多个 时间戳信息；利用多个所述操作数据、多个所述事务类型和多个所述时间戳信 息，生成所述目标工业设备的事务数据列表。
69.其中，事务类型id可以包括日志、配置、履历、权限或备份中的至少一个， 即事务类型id可以是上述五种信息中的其中几种的组合信息。时间戳信息即是 指操作数据对应的执行操作的具体时间。一个操作数据对应一个事务类型id和 第一个时间戳信息。
70.步骤s12：基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操作数据 对应的接收方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息。
71.操作数据是有发起方地址和接收方地址的，首先需要获取到他们，然后利 用操作数据对应的事务数据列表、发起方地址和接收方地址获得事务字段信息。 对于多个操作数据可以分别对应一个发起方地址和一个接收方地址，也可以多 个操作数据对应一个接收方地址和一个发起方地址。
72.参照图3，图3为本技术事务字段信息的结构示意图，事务字段信息包括 数据字段(是指操作数据的属性数据字段，可以包括多个属性字段，例如字段 1、字段2、，，，、字段n)、事务数据列表字段(即是事务数据列表中的数据的数 据形式，由事务类型id、时间戳信息(图3中的事务时间戳)和具体的属性数 据(操作数据))和事务字段。
73.参照表1，表1为本技术事数据列表的示例，表1如下：
74.表1
75.字段含义字节长度备注事务类型id4b属性类型id值属性数据不定长属性列表值
76.步骤s13：利用所述事务字段信息，生成新的区块。
77.步骤s14：将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业设 备区块链平台存储所述新的区块。
78.在本技术中，利用操作数据对应的事务字段信息，获得新的区块，并将其 存储于工业设备区块链平台，工业设备区块链平台是多个工业企业共同应用的 一个管理平台，使得操作数据可以被多个工业企业共引用和使用，提高了数据 的互通性。
79.进一步的，所述基于所述利用所述事务字段信息，生成新的区块的步骤， 包括：对所述事务字段信息进行哈希值运算，获得事务哈希值；利用所述事务 哈希值和所述事务字段信息，生成新的区块。其中，所述事务哈希值包括多个 事务字段信息对应的多个事务哈希值；所述利用所述事务哈希值和所述事务字 段信息，生成新的区块的步骤，包括：利用多个所述事务哈希值，构建组合哈 希值；利用所述组合哈希值，计算默克尔树根节点字段；获取前一区块的父区 块哈希值、当前区块版本信息和当前时间信息；利用所述默克尔树根节点字段、 所述父区块哈希值、所述当前区块版本信息和所述父区块创建时间信息，构建 区块头；利用所述组合哈希值、多个所述事务哈希值和多个所述事务字段信息， 构建区块体；利用所述区块头和所述区块体，构建所述新的区块。
80.参照图4，图4为本技术新的区块的结构示意图，在图4中当前区块即为 新的区块。图4中的事务a-事务d可以是指多个不同的事务字段信息，具体应 用中，一个新的区块可以包括多个或者一个事务字段信息。对于包括多个事务 字段信息的情况，需要将多个事务字
段信息分别利用哈希函数进行哈希值运算， 获得对应的哈希值，例如，事务a-事务d对应哈希值a-哈希值d。其中，一 个事务字段信息的哈希值即是一个事务哈希值。
81.然后，利用多个事务字段信息的各自的事务哈希值，进行组合操作，获得 组合哈希值，例如，利用哈希值a-哈希值d，获得组合哈希值abcd。然后进 一步利用组合哈希值，通过哈希函数，计算默克尔树根节点字段。此处的默克 尔树根节点字段具有较强的加密性和安全性，保证了操作数据的安全。至此， 获得新的区块的区块体：包括事物字段信息、事物哈希值、组合哈希值和默克 尔树根节点字段。
82.最后，获取前一区块的哈希值——父区块哈希值、当前区块版本信息和当 前时间信息(新的区块的创建时间)，进一步利用默克尔树根节点字段、父区块 哈希值、当前区块版本信息(新的区块创建时的区块版本信息)和当前时间信 息，构建新的区块的区块头。至此，利用区块头和区块体构建出最终的新的区 块，对于本技术涉及的前一区块和下一区块的获得方式均参照本技术的方法， 不再赘述。
83.参照表2-表4，表2为本技术新的区块的结构示例，表3为本技术区块头 结构的示例，表4为本技术区块体的结构示例，如下：
84.表2
85.字段含义字节长度备注区块头76b区块头，其组成见表3区块体不定长区块体，其组成见表4
86.表3
[0087][0088]
表4
[0089][0090]
进一步的，将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述工业设 备区块链平台存储所述新的区块的步骤之前，所述方法还包括：基于所述新的 区块，创建索引键值；创建索引键，并存储所述索引键于本地；创建所述索引 键值与所述索引键的索引关系；将所述索引键值添加至所述新的区块，获得结 果发送区块；所述将所述新的区块发送至工
业设备区块链平台，以使所述工业 设备区块链平台存储所述新的区块的步骤，包括：将所述结果发送区块发送至 工业设备区块链平台，以使所述工业设备区块链平台存储所述结果发送区块。
[0091]
在本技术中，通过在获得的新的区块中添加索引键值，以便于利用本地存 储的索引键直接索引到对应的索引键值，进而索引到对应的新的区块，以获得 新的区块中的操作数据，提高了数据的索引便捷度，便于操作数据的查找，
[0092]
本技术技术方案提出了一种工业设备的数据存储方法，通过在获取到针对 目标工业设备的多个操作数据时，利用多个所述操作数据，生成所述目标工业 设备的事务数据列表；基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操 作数据对应的接收方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息；利用所述 事务字段信息，生成新的区块；将所述新的区块发送至工业设备区块链平台， 以使所述工业设备区块链平台存储所述新的区块。
[0093]
由于，现有的工业设备的数据存储方法中，不同的工业企业将各自的工业 设备的操作数据存储于各自的服务器，当工业企业的服务器宕机或出现故障时， 工业设备的操作数据会出现丢失或损坏，导致工业设备的操作数据的安全性较 差。采用本技术的方法，利用工业设备的操作数据，生成新的区块，并将生成 的新的区块存储于工业设备区块链平台，不再依赖于服务器，从而使得操作数 据不会出现丢失或损坏，提高了工业设备的操作数据的安全性。
[0094]
同时，操作数据存储不需要在原来的服务器中进行多次备份，减少了无用 备份的空间占用。在操作数据存储过程中，通过数据加密，获得对应的加密的 定长十六进制序列号，保证数据安全性；存储的数据结构多采用简单索引模式 ——键和键值，具有简单易查询等优势。
[0095]
参照图5，图5为本技术工业设备的数据存储装置第一实施例的结构框图， 所述装置用于终端设备，基于与前述实施例相同的发明构思，所述装置包括：
[0096]
获取模块10，用于在获取到针对目标工业设备的多个操作数据时，利用多 个所述操作数据，生成所述目标工业设备的事务数据列表；
[0097]
获得模块20，用于基于多个所述操作数据对应的发起方地址、多个所述操 作数据对应的接收方地址和所述事务数据列表，获得事务字段信息；
[0098]
生成模块30，用于利用所述事务字段信息，生成新的区块；
[0099]
发送模块40，用于将所述新的区块发送至工业设备区块链平台，以使所述 工业设备区块链平台存储所述新的区块。
[0100]
需要说明的是，由于本实施例的装置所执行的步骤与前述方法实施例的步 骤相同，其具体的实施方式以及可以达到的技术效果都可参照前述实施例，这 里不再赘述。
[0101]
以上所述仅为本技术的可选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡 是在本技术的发明构思下，利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换， 或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本技术的专利保护范围内。