(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111358417.1 (22)申请日 2021.11.17 (71)申请人 上证所信息网络有限公司 地址 201203 上海市浦东 新区张东路1387 号37栋 (72)发明人 张清　唐麟雁　蔡楚煌　魏胜男　 刘俊明　高昀　张宇聪　姚嘉华　 刘雪峰　 (74)专利代理 机构 上海三方专利事务所(普通 合伙) 31127 代理人 吴玮 (51)Int.Cl. H04L 67/10(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种区块链边 缘计算系统 (57)摘要 本发明涉区块链和边缘计算技术领域， 具体 来说是一种区块链边缘计算系统， 包括终端设备 层、 边缘设备层和云端服务器， 每个终端设备会 被赋予一个唯一的不重复的区块链身份标识， 既 每个设备里内置一个区块链的账户的公私钥匙， 以区块链的账户的地址作为设备在区块链网络 中的唯一身份标识； 可选择地应用在智能工业生 产中， 可以是家具生产、 汽车零件生产等行业， 采 集的数据包括但不局限于温度、 湿度， 也可以是 原材料存储量、 物流订单量、 仓库进库出库单等， 整个系统可以快速在传统生产企业中完成区块 链的部署和数据的上链上云。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114124956 A 2022.03.01 CN 114124956 A 1.一种区块链边 缘计算系统， 其特 征在于包括 终端设备层， 每个终端设备会被赋予一个唯一的不重复的区块链身份标识， 既每个设 备里内置一个区块链的账户的公私钥匙， 以区块链的账户的地址作为设备在区块链网络中 的唯一身份标识； 边缘设备层， 由计算能力较小的小网关和计算能力较好的边缘网关组成， 将区块链底 层程序从x8 6服务器架构下下沉， 移植到arm或其他 非x86架构的单片机中， 在 小网关中运行 区块链的轻节点， 在边缘网关中运行区块链的验证节点， 整个区块链网络运行边缘设备中， 轻节点负责接收终端设备的上链信息， 通过轻节 点区块链程序广播至边缘网关中的其他验 证节点； 云端服务器， 由云端节点、 数据中心和可视化运维组成， 云端节点是一个包含全量账本 的区块链节点， 即全量节点， 数据中心对全量账本实时进行清洗、 记录和按不同维度切片整 理分析， 可视化 运维对外提供区块链数据和终端设备 数据的展示界面。 2.如权利要求1所述的一种区块链边缘计算系统， 其特征在于所述终端设备层是一个 完整的物联网传感器设备或是一个单独的芯片或联网的摄 像头。 3.如权利要求1所述的一种区块链边缘计算系统， 其特征在于所述终端设备层用于完 成区块链数据预 处理的工作， 包括数据采集模块、 数据预 处理模块、 终端层账户管理模块和 通信模块； 边缘设备层部署了区块链应用节点， 包括边缘层账户管理模块、 数据 处理模块、 应用节点模块和通信模块； 云服务器层部署了区块链全量节 点， 包括数据处理模块、 数据存 储模块、 共识 节点模块和通信模块。 4.如权利要求1所述的一种区块链边缘计算系统， 其特征在于所述的终端设备是现场 采集设备或环境传感设备或终端控制设备， 终端设备通过终端层账户管理模块生成终端设 备的账户， 配有独立的标识 ID和公私钥， 通过数据采集模块完成对数据的采集， 通过数据预 处理模块， 对数据进行分析打标签， 将数据以数据区块的形式打包通过数据通信模块传输 给边缘设备。 5.如权利要求1所述的一种区块链边缘计算系统， 其特征在于所述的边缘设备是智能 路由器或智能边缘网关， 边缘设备通过边缘层账户管理模块生成边缘设备 的账户， 配有独 立的标识ID和公私钥， 并分配给连接的终端账户足够的通证用于传输数据， 通过数据处理 模块和应用节点模块接收终端设备传输的数据， 进 行验证， 验证通过后， 优先 处理非正常数 据， 对数据进 行进一步地分析处理以及反馈， 通过调用数据存储智能合约更新存储的数据， 再通过通信模块， 将数据 广播给相连的其 他节点。 6.如权利要求1所述的一种区块链边缘计算系统， 其特征在于云服务器通过数据处理 模块和共识节点模块， 接收其他节点传来的数据， 进 行验证， 验证通过后对数据进 行进一步 地分析处理和反馈， 之后通过通信模块与其他三个共识节点进行共识， 共识后对分布式账 本进行修改， 完成数据上链， 通过 数据存储模块对数据进行存 储备份。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114124956 A 2一种区块链边缘 计算系统 技术领域 [0001]本发明涉区块链和边 缘计算技术领域， 具体来说是一种区块链边 缘计算系统。 背景技术 [0002]物联网是实现行业数字化转型的重要手段， 并将催生新的产业生态和商业模式。 而借助于边缘计算可以提升物联网的智能化， 促使物联网在各个垂直行业落地生根。 边缘 计算在物联网中应用的领域非常广泛， 特别适合具有低时延、 高带宽、 高可靠、 海量连接、   异构汇聚和本地 安全隐私保护等特殊 业务要求的应用场景。 [0003]区块链技术由于其不需要第三方机构进行管理， 通过密码学算法与分布式共识算 法， 实现了去中心 化的信任建立， 所以区块链技术在各行各业都有广泛的应用前景。 区块链 的防篡改性保证了数据的稳定性和可靠性， 多方共识机制保证了数据的可验证和可信性， 确保了电子数据能够高效、 透明、 安全、 可信地存 储和传输 。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提出一种面向可信边缘计算的区块链系统， 根据边缘物联网不 同的层具有的不同的性能特点来部署不同功能的区块链节点， 既解决了物联网中数据的安 全可靠性问题， 又提高了通信效率， 降低数据传输时延， 保证了各设备性能的最大利用， 可 以应用在智能工业 生产中， 提高企业 生产、 管理和融资效率。 [0005]为了实现上述目的， 设计一种区块链边缘计算系统， 其特征在于包括终端 设备层， 每个终端设备会被赋予一个唯一的不重复的区块链身份标识， 既每个设备里内置一个区块 链的账户的公私钥匙， 以区块链的账户的地址作为设备在区块链网络中的唯一身份标识； 边缘设备层， 由计算能力较小的小网关和计算能力较好的边缘网关组成， 将区块链底层程 序从x86服务器架构下下沉， 移 植到arm或其他非x8 6架构的单片机中， 在 小网关中运行区块 链的轻节点， 在边缘网关中运行区块链的验证节 点， 整个区块链网络运行边缘设备中， 轻节 点负责接收终端设备的上链信息， 通过轻节点区块链程序广播至边缘网关中的其他验证节 点； 云端服务器， 由云端节点、 数据中心和可视化运维组成， 云端节点是一个包含全量账本 的区块链节点， 即全量节点， 数据中心对全量账本实时进行清洗、 记录和按不同维度切片整 理分析， 可视化 运维对外提供区块链数据和终端设备 数据的展示界面。 [0006]本发明还具有如下优选的技 术方案： 1.终端设备层是一个完整的物联网传感器设备或是一个单独 的芯片或联网的摄 像头。 [0007]2.终端设备层用于完成区块链数据预处理的工作， 包括数据采集模块、 数据预处 理模块、 终端层账户管理模块和通信模块； 边缘设备层部署了区块链应用节点， 包括边缘层 账户管理模块、 数据处理模块、 应用节点模块和通信模块； 云服务器层部署 了区块链全量节 点， 包括数据处 理模块、 数据存 储模块、 共识 节点模块和通信模块。 [0008]3.终端设备是现场采集设备或环境传感设备或终端控制设备， 终端设备通过终端说　明　书 1/4 页 3 CN 114124956 A 3