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CN115496460A - 基于数字孪生的智慧农贸系统 - Google Patents

基于数字孪生的智慧农贸系统 Download PDF

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CN115496460A
CN115496460A CN202210925651.6A CN202210925651A CN115496460A CN 115496460 A CN115496460 A CN 115496460A CN 202210925651 A CN202210925651 A CN 202210925651A CN 115496460 A CN115496460 A CN 115496460A
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target
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兰雨晴
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China Standard Intelligent Security Technology Co Ltd
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Abstract

本发明的实施例公开基于数字孪生的智慧农贸系统，涉及数字孪生技术领域。所述系统，包括：数据接收存储模块，用于将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中；数字孪生展示模块，用于将国产数据库中存储的数据通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示。本发明采用了国产数据库对数据进行存储，并且通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示数据库中的数据，有效地提高了数据的安全性和数据展示效果。

Description

基于数字孪生的智慧农贸系统
技术领域
本发明属于数字孪生技术领域，尤其涉及基于数字孪生的智慧农贸系统。
背景技术
农贸市场承担着重要的社会角色。相比电商市场和超市，农贸市场提供了更多物美价廉的食材，集中销售以及选择多样化让更多的市民选择农贸市场，它还为当地提供了大量的就业岗位和竞争机会，同时作为政府民生工程的载体，市场在推动城市提档升级、丰富社区服务功能、打造幸福城市等方面扮演着举足轻重的角色。
随着科学技术的发展，为了提高农贸市场的管理水平，建立了农贸管理系统平台，可以通过采集市场内的视频数据、商户数据进行直接或报表展示，但是现有的农贸市场管理系统基本停留在简单的摊位信息以及摊位与市场之间的关系管理上，无法从安全性、时效性、准确性等多个面对农贸市场的多维信息进行统计分析，输出的统计数据不够直观，另外后台系统基本上都是采用非国产数据库，存在一定的数据安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供基于数字孪生的智慧农贸系统，用于解决现有农贸管理系统平台，存在数据安全隐患，无法较好的展示数据问题。本发明采用了国产数据库对数据进行存储，并且通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示数据库中的数据，有效地提高了数据的安全性和数据展示效果。
本发明实施例提供基于数字孪生的智慧农贸系统，用于服务端，包括：
数据接收存储模块，用于将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中；
数字孪生展示模块，用于将国产数据库中存储的数据通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示。
在一可选实施例中，所述3D建模引擎为Three.js。
在一可选实施例中，所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，还包括：
信道选择模块，用于测试本地与每个采集终端之间的多个网络传输信道的传输时延，对于每个采集终端，将该采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道作为本地与该采集终端之间的数据传输信道；
数据接收存储模块，具体用于将各个数据传输信道发来的采集数据存储在国产数据库中。
在一可选实施例中，所述信道选择模块，包括：
测试数据发送单元，用于每隔预设时间，将带有发送时刻时间节点的信道测试数据通过各个网络传输信道发送给每个采集终端；
接收数据单元，用于接收每个采集终端通过各个网络传输信道发来的第一数据；
时间写入单元，用于在所述第一数据中写入接收时刻时间节点，得到第二数据；
数据传输延时计算单元，用于根据所述第二数据，计算本地与每个采集终端之间的各网络传输信道的传输时延；
目标信道确定单元，用于将目标采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道，作为本地与目标采集终端之间的数据传输信道。
在一可选实施例中，所述时间写入单元，具体用于根据第一公式在目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据中写入接收时刻时间节点，得到目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据；其中，所述第一网络传输信道为所述信道选择模块与所述目标采集终端之间的任一网络传输信道；
所述数据传输延时计算单元，包括：
还原判定值计算子单元，用于根据第二公式，计算目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值；
判断子单元，用于判断所述目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值是否等于0；
时延计算子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为是时，将目标采集终端通过第一网络传输信道发来第一数据确定为目标采集终端响应所述信道测试数据的回复数据，并基于第三公式计算本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输延时；
其中，所述第一公式为：
R2＝S2＜＜{len[(t0)2]}+(t0)2
在第一公式中，R2表示二进制形式的目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据，S2表示二进制形式的目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据，t0表示接收到目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据的接收时刻时间节点，()2表示将括号内的数值转换为二进制形式，len[]表示求取括号内的数据位数；＜＜表示左移符号；
所述第二公式为：
Figure BDA0003779322510000031
在第二公式中，P表示目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值；E2表示预设的属于时间节点的数据帧头，为二进制形式，
Figure BDA0003779322510000032
表示循环左移符号；＞＞表示右移符号；
所述第三公式为：
Figure BDA0003779322510000033
在第三公式中，T表示本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输时延；tc表示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的发送时刻时间节点；tm示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的接收时刻时间节点；{}10表示将括号内的数值转换为十进制形式。
在一可选实施例中，所述数据传输延时计算单元，还包括：
数据还原子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为否时，将目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中的接收时刻时间节点删除，恢复目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据；
所述数据接收存储模块，具体用于将所述数据还原子单元恢复得到的第一数据作为目标采集终端的采集数据存储在国产数据库中。
在一可选实施例中，所述基于数字孪生的智慧农贸系统，还包括：
报警模块，用于在所述数据传输延时计算单元计算出与目标采集终端之间的所有网络传输信道的传输时延均大于预设阈值时，向指定客户端发送网络故障信息；其中，所述网络故障信息至少包括网络传输信道标识及其传输时延。
在一可选实施例中，所述采集终端至少包括：摄像头、交易采集终端、溯源扫码枪中的一种。，
本发明提供的基于数字孪生的智慧农贸系统，首先将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中，然后通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示国产数据库中的数据。本发明能够直观形象的为农贸场景提供全景系统平台，并基于国产数据库达到安全可控，为农业大数据提供了准确安全的数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的基于数字孪生的智慧农贸系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的基于数字孪生的智慧农贸系统结构示意图。参见图1，该系统包括：
数据接收存储模块1，用于将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中。
本实施例中，随着我国科学技术的发展，国产数据库越来越多，包括：南大通用GBASE数据库，金仓数据库，OpenBASE，神通数据库等等，采用国产数据库对数据进行存储，有效地提高了数据存储的安全性；同时采集终端可以包括：摄像头、交易采集终端、溯源扫码枪等，其中，摄像头可以采集农贸市场内的人员、摊位、地面卫生等情况，交易采集终端可以获知各个摊位的交易信息，溯源扫码枪可以扫描产品上的二维码进行溯源，获知产品的产地和运输信息，保证了产品质量，通过这些采集终端采集的数据，便于全方位的了解农贸市场内情况，进一步便于根据这些信息对农贸市场进行管理。
数字孪生展示模块2，用于将国产数据库中存储的数据通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示。
本实施例中，所述3D建模引擎可以为Three.js，它是一款运行在浏览器中的3D引擎，可以用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象，可以在它的主页上看到许多精彩的演示，将有效地提高用户的观感。
上述技术方案的有益效果为：本发明实施例提供的基于数字孪生的智慧农贸系统，首先将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中，然后通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示国产数据库中的数据。本发明能够直观形象的为农贸场景提供全景系统平台，并基于国产化数据库达到安全可控，为农业大数据提供了准确安全的数据支撑。
作为一可选实施例，所述基于数字孪生的智慧农贸系统，还包括：
信道选择模块，用于测试本地与每个采集终端之间的多个网络传输信道的传输时延，对于每个采集终端，将该采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道作为本地与该采集终端之间的数据传输信道；
数据接收存储模块，具体用于将各个数据传输信道发来的采集数据存储在国产数据库中。
上述技术方案的有益效果为：在服务端本地与每个采集终端之间增设多个网络传输信道，然后对应每个采集终端，自动的选择该采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道作为服务端与该采集终端之间的数据传输信道，来传输采集数据，有效地提高了数据传输速度，增强了Three.js进行一比一实时场景还原的时效性。
作为一可选实施例，所述信道选择模块，包括：
测试数据发送单元，用于每隔预设时间，将带有发送时刻时间节点的信道测试数据通过各个网络传输信道发送给每个采集终端；
接收数据单元，用于接收每个采集终端通过各个网络传输信道发来的响应测试数据的第一数据；
时间写入单元，用于在所述第一数据中写入接收时刻时间节点，得到第二数据；
数据传输延时计算单元，用于根据所述第二数据，计算本地与每个采集终端之间的各网络传输信道的传输时延；
目标信道确定单元，用于将目标采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道，作为本地与目标采集终端之间的数据传输信道。
上述技术方案的有益效果为：每隔预设时间，通过各个网络传输信道向每个采集终端发送测试数据，此数据中记录有发送时刻，然后接收各个信道传来的第一数据，进一步的将接收时刻写入第一数据中得到第二数据，最后根据第二数据中的发送时刻和接收时刻，即可快速的获得各个信道传输时延，具有实施方便、操作性强的优点。
作为一可选实施例，所述时间写入单元，具体用于根据第一公式在目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据中写入接收时刻时间节点，得到目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据；其中，所述第一网络传输信道为所述信道选择模块与所述目标采集终端之间的任一网络传输信道；
所述数据传输延时计算单元，包括：
还原判定值计算子单元，用于根据第二公式，计算目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值；
判断子单元，用于判断所述目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值是否等于0；
时延计算子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为是时，将目标采集终端通过第一网络传输信道发来第一数据确定为目标采集终端响应所述信道测试数据的回复数据，并基于第三公式计算本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输延时；
其中，所述第一公式为：
R2＝S2＜＜{len[(t0)2]}+(t0)2 (1)
在第一公式中，R2表示二进制形式的目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据，S2表示二进制形式的目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据，t0表示接收到目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据的接收时刻时间节点，()2表示将括号内的数值转换为二进制形式，len[]表示求取括号内的数据位数；＜＜表示左移符号；
所述第二公式为：
Figure BDA0003779322510000071
在第二公式中，P表示目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值，P＝0说明第二数据为信道测速数据，不用还原，P≠0说明第二数据不为信道测速数据，需要进行还原；E2表示预设的属于时间节点的数据帧头，为二进制形式，
Figure BDA0003779322510000072
表示循环左移符号；＞＞表示右移符号；
所述第三公式为：
Figure BDA0003779322510000073
在第三公式中，T表示本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输时延；tc表示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的发送时刻时间节点；tm示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的接收时刻时间节点；{}10表示将括号内的数值转换为十进制形式。
上述技术方案的有益效果为：利用第一公式(1)将数据接收时刻时间节点写入数据内，目的是利用程序极快的速度将时间节点进行写入，可以更准确的将接收数据的时刻进行确认和写入；然后利用第二公式(2)根据属于时间节点的数据帧头判断出写入时间节点的数据是否需要还原，从而将信道测速数据筛选出来，便于后续求取延时时间；最后利用第三公式(3)对不需要还原的数据进行数据分析得到网络传输信道的延时时间，从而根据延时时间在一段时间内选择出最优信道进行数据传输，提高了数据传输效率。
作为一可选实施例，所述数据传输延时计算单元，还包括：
数据还原子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为否时，将目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中的接收时刻时间节点删除，恢复目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据；
所述数据接收存储模块，具体用于将所述数据还原子单元恢复得到的第一数据作为目标采集终端的采集数据存储在国产数据库中。
上述技术方案的有益效果为：将接收到第一数据的时间节点写入数据内，目的是利用程序极快的速度将时间节点进行写入，可以更准确的将接收数据的时刻进行确认和写入，同时将非信道测速数据的接收时刻时间节点删除，即可恢复为原来的非信道测试数据，保证了数据的完整性。
作为一可选实施例，所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，还包括：
报警模块，用于在所述数据传输延时计算单元计算出与目标采集终端之间的所有网络传输信道的传输时延均大于预设阈值时，向指定客户端发送网络故障信息；其中，所述网络故障信息至少包括网络传输信道标识及其传输时延。
上述技术方案的有益效果为：在服务端与目标采集终端之间的所有网络传输信道的传输时延均大于预设阈值时，则说明网络传输信道中的设备存在着故障，将此故障信息及时的通知工作人员，便于对网络进行及时的修复，保证数据连贯传输。
从上述实施例的内容可知，利用Three.js进行一比一实时场景还原，国产数据库提供底层数据安全支撑，从而实现了在安全性、时效性、准确性等多个层面对现有农贸系统平台进行统计分析，其中，所述国产化数据库提供的底层数据均为从农贸场景的各个方向和角度采集到的数据传输到数据库的；另外为了增强利用Three.js进行一比一实时场景还原的时效性，增设多个网络传输信道来对所述从农贸场景的各个方向和角度采集到的数据进行传输到国产数据库，所述通道的选择为智能自动化的选择，每隔固定的预设时间，便会利用携带发送时刻时间节点以及属于时间节点的数据帧头组成的数据对每个信道进行网络传输信道测速，并且在接收到数据后首先储存接收到的数据长度，然后将数据接收时刻时间节点写入数据内，然后再利用帧头判断出写入时间节点的数据是否需要还原，对不需要还原的数据进行数据分析得到网络传输信道的延时时间，并从所有网络传输信道中选择延时时间最短的信道进行数据传输，有效地提高了数据传输速度。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的方法的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.基于数字孪生的智慧农贸系统，用于服务端，其特征在于，包括：
数据接收存储模块，用于将设置于目标农贸市场各个方向和/或角度的采集终端发来的采集数据存储在国产数据库中；
数字孪生展示模块，用于将国产数据库中存储的数据通过3D建模引擎进行一比一实时建模展示。
2.如权利要求1所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述3D建模引擎为Three.js。
3.如权利要求1或2所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，还包括：
信道选择模块，用于测试本地与每个采集终端之间的多个网络传输信道的传输时延，对于每个采集终端，将该采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道作为本地与该采集终端之间的数据传输信道；
数据接收存储模块，具体用于将各个数据传输信道发来的采集数据存储在国产数据库中。
4.如权利要求3所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述信道选择模块，包括：
测试数据发送单元，用于每隔预设时间，将带有发送时刻时间节点的信道测试数据通过各个网络传输信道发送给每个采集终端；
接收数据单元，用于接收每个采集终端通过各个网络传输信道发来的第一数据；
时间写入单元，用于在所述第一数据中写入接收时刻时间节点，得到第二数据；
数据传输延时计算单元，用于根据所述第二数据，计算本地与每个采集终端之间的各网络传输信道的传输时延；
目标信道确定单元，用于将目标采集终端对应的多个网络传输信道中传输时延最小的网络传输信道，作为本地与目标采集终端之间的数据传输信道。
5.如权利要求4所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述时间写入单元，具体用于根据第一公式在目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据中写入接收时刻时间节点，得到目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据；其中，所述第一网络传输信道为所述信道选择模块与所述目标采集终端之间的任一网络传输信道；
所述数据传输延时计算单元，包括：
还原判定值计算子单元，用于根据第二公式，计算目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值；
判断子单元，用于判断所述目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值是否等于0；
时延计算子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为是时，将目标采集终端通过第一网络传输信道发来第一数据确定为目标采集终端响应所述信道测试数据的回复数据，并基于第三公式计算本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输延时；
其中，所述第一公式为：
R2＝S2<<{len[(t0)2]}+(t0)2
在第一公式中，R2表示二进制形式的目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据，S2表示二进制形式的目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据，t0表示接收到目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据的接收时刻时间节点，()2表示将括号内的数值转换为二进制形式，len[]表示求取括号内的数据位数；<<表示左移符号；
所述第二公式为：
Figure FDA0003779322500000021
在第二公式中，P表示目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据是否需要还原的判定值；E2表示预设的属于时间节点的数据帧头，为二进制形式，
Figure FDA0003779322500000022
表示循环左移符号；>>表示右移符号；
所述第三公式为：
Figure FDA0003779322500000031
在第三公式中，T表示本地与目标采集终端之间的第一网络传输信道的传输时延；tc表示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的发送时刻时间节点；tm示从目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中提取出的接收时刻时间节点；{}10表示将括号内的数值转换为十进制形式。
6.如权利要求5所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述数据传输延时计算单元，还包括：
数据还原子单元，用于在所述判断子单元判断的结果为否时，将目标采集终端对应第一网络传输信道的第二数据中的接收时刻时间节点删除，恢复目标采集终端通过第一网络传输信道发来的第一数据；
所述数据接收存储模块，具体用于将所述数据还原子单元恢复得到的第一数据作为目标采集终端的采集数据存储在国产数据库中。
7.如权利要求4或5所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述系统还包括：
报警模块，用于在所述数据传输延时计算单元计算出与目标采集终端之间的所有网络传输信道的传输时延均大于预设阈值时，向指定客户端发送网络故障信息；其中，所述网络故障信息至少包括网络传输信道标识及其传输时延。
8.如权利要求1所述的基于数字孪生的智慧农贸系统，其特征在于，所述采集终端至少包括：摄像头、交易采集终端、溯源扫码枪中的一种。
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