(19)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 202210713633.1 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 烽火通信科技股份有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖高新 技术 开发区高新四路6号 (72)发明人 李文超　徐安然　尹山　匡立伟　 谢秋红　 (74)专利代理 机构 深圳市六加知识产权代理有 限公司 4 4372 专利代理师 宋建平 (51)Int.Cl. G06F 16/21(2019.01) G06F 16/23(2019.01) G06F 16/27(2019.01) H04L 67/10(2022.01) (54)发明名称 数字孪生数据交互架构及其弱中心化层的 模型共识方法 (57)摘要 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。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115114263 A 2022.09.27 CN 115114263 A 1.一种数字孪生数据交互架构， 其特征在于， 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。 2.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构， 其特征在于， 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。 3.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构， 其特征在于， 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； 每个所述Model  Item中包括Data  Abstract、 Meta  Data和Hash三部分， 所述Data   Abstract中一部分对模型输出数据进行完整性检验、 另一部分作为分布式文件存储中索 引， 所述Meta  Data存储模型的电子资源， 所述Hash对 模型的Meta  Data数据进行加密。 4.根据权利要求1所述的数字孪生数据交互架构， 其特征在于， 所述区块链层包括工作 区块以及保护区块， 每次当从弱中心层下发调用模型信息指令时， 区块链层根据模型指令 在工作链上新增区块作为工作区块， 并根据区块共识信息在保护链上新增对应的保护区 块； 保护区块与工作区块内容存储不一致， 工作区块保存有模型的所有信息， 其中， 包括模 型输入、 输出参数 的一部分保存到原工作链的最后一个区块， 包括模型 的信用及使用情况 的另一部分保存到保护区块中， 保护区块与原工作链的最后一个区块之间也建立联系。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的数字孪生数据交互架构， 其特征在于， 还包括物理实体 组件， 所述物理实体组件包括CCM模型库、 DDBS数据库以及AFS， 其中： 任务调用模 型向CCM数 据库查询模型参数， CCM模型库将任务信用转给AFS， AFS检查任务信用是否可靠， 若可靠， CCM模型库将任务查询模 型hash地址传给DDBS数据库， DDBS数据库检查hash地址， 返回地址 存储内容， C CM模型库将从D DBS数据库中查询的数据传给任务。 6.一种数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法， 其特征在于， 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， 具体的， 方法包括： 由数字孪生所有者及参与者共同指定根结点； 将区域内所有模型部署的虚拟机均设置为第二子节点； 通过模型流向图， 从第二子节点里筛 选出度中心性高的节点作为第一子节点； 当第二子节点B有数据改变时， 会将数据发送给其归属的第 一子节点A， 第一子节点A再 将第二子节点B的数据信息发送给所有第一子节点， 每个第一子节点再向其内所有第二子 节点发布第二子节点B的数据信息 。 7.根据权利要求6所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法， 其特 征在于， 还 包括第一子节点的更新， 具体的： 每个节点启动时， 计算自己的度中心性， 并在局域内广播 寻找第一子节点； 任一节点 监听到广播消息， 返回自己在网络中心性 排名列表中的名次； 若计算出自己不在首位， 则认定自己属于第二子节点， 保存该列表； 若自己度中心性最 高， 则认定 自己属于新的第一子节点， 并与原第一子节点进行信息索引同步和资源获取路权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114263 A 2由， 并广播 最新的中心性 排名列表。 8.根据权利要求6所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法， 其特 征在于， 所述第一子节点所在物理机保存该域内所有模型查询数据， 当需要查询第二子节 点所需数据时， 向第一子节点请求对应数据； 在该域内， 第二子节点与第二子节点的通信依 赖于第一子节点； 在域外， 第一子节点与第一子节点 通信。 9.根据权利要求6所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法， 其特 征在于， 网络环境未发生改变时， 第一子结点会不断发送心跳给其它节点， 第二子节点收到 心跳以后， 就清空自己的计时器并回复第一子结点的心跳， 保证 当网络环境未发生改变时， 不会更改第一子节点。 10.根据权利要求7所述的数字孪生数据交互架构的弱中心化层的模型共识方法， 其特 征在于， 当网络环境发生改变时， 根据改变情况进行相应处 理， 具体的： 第一子节点部分损坏、 第二子节点部分损坏或新增时， 剩余第二子节点按照第一子节 点的更新 步骤重新选取第一子节点； 第一子节点未损 坏， 第二子节点部分损坏时， 第 一子节点根据第二子节点心跳反馈， 更 新第二子节点表； 第一子节点未损坏， 第二子节点x新增时， x首先广播自己信 息， 若没有任何第一子节点 反馈， 则自己作为第一子节点构建一片区域； 当所有第一子节点接受到x信息时， 计算自身 节点与x节点之间的逻辑距离， 并计算保证模型数据传输的最小时间所确定的距离d， 若逻 辑距离小于d， 且原列表中已经存在x， 则移动x至队列尾， 表明该节点x最近被更新过； 若逻 辑距离小于d， 且节点x没有记录在原队列中， 则判断节点x与第一子节点联通情况， 若该节 点x有相应， 则将其加入 对应第一子节点的域， 否则忽略。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114263 A 3