工业设备数据通信方法、5G通信系统及存储介质与流程

工业设备数据通信方法、5g通信系统及存储介质
技术领域
1.本技术涉及工业控制技术领域，具体而言，涉及一种工业设备数据通信方法、5g通信系统及存储介质。


背景技术：

2.工业自动化控制中，通常通过plc(programmable logic controller，可编程控制逻辑控制器)主控制器与各工业设备建立通信连接，从而plc主控制器执行控制逻辑以实现对各工业设备的控制与调度。在5g通信系统中，plc主控制器以及各工业设备之间通过5g基站建立无线连接，而为了使plc主控制器与各工业设备之间的控制连接处于正常状态，常通过工业设备向plc主控制器发送保活数据的方式进行连接检测。
3.现有技术中，工业设备均是以连续带宽进行保活数据的传输，但是，由于保活数据是唯一的，且数据量较小，将导致保活数据在传输过程中容易因突发的无线信道衰落而出现丢包情况，无法正常完成数据传输，从而被迫停机。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种工业设备数据通信方法、5g通信系统及存储介质，以便于提升工业设备与主控制器之间的数据传输稳定性和可靠性，进而提高主控制器进行设备控制的精确性。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种工业设备数据通信方法，应用于5g通信系统中的终端设备，所述5g通信系统包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体、本地网络管理服务器及主控制器；所述工业设备通过终端设备与所述5g基站建立通信连接，所述本地网络管理服务器以及所述用户面实体分别与所述5g基站建立通信连接，所述用户面实体与所述主控制器建立通信连接，所述方法包括：
7.通过所述5g基站向所述本地网络管理服务器上报所述工业设备的地址信息，并接收所述本地网络管理服务器根据所述工业设备的地址信息查询获取的所述工业设备的数据传输参数信息；
8.接收所述工业设备按照所述数据传输参数信息发送的保活数据，并根据所述工业设备的数据传输参数信息对所述保活数据进行冗余处理，生成目标数据；
9.将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器，所述配置信息由所述本地网络管理服务器预先向所述5g基站进行配置，并经由所述5g基站下发至所述终端设备；所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续。
10.可选地，所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期；
11.所述根据所述工业设备的数据传输参数信息对所述保活数据进行冗余处理，生成目标数据，包括：
12.根据所述保活数据发送周期、所述保活数据检测周期、所述保活数据的长度及最小链路速率，确定待生成的冗余数据的目标数量，所述冗余数据为所述保活数据的复制数据；
13.根据所述冗余数据的目标数量，对所述保活数据进行冗余处理，生成所述目标数量个冗余数据；
14.根据所述目标数量个冗余数据以及所述保活数据，生成所述目标数据。
15.可选地，所述将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器之前，还包括：
16.根据所述配置信息中的所述上行免调度的指示信息，与所述5g基站建立通信连接；
17.所述将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器，包括：
18.通过所述资源块的位置所指示的资源块，经由所述5g基站以及所述用户面实体向所述主控制器发送所述目标数据。
19.第二方面，本技术实施例还提供了一种工业设备数据通信方法，应用于上述第一方面所述的5g通信系统中的本地网络管理服务器，所述方法包括：
20.根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向所述终端设备发送配置信息，所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续；
21.接收所述终端设备上报的工业设备的地址信息；
22.根据所述工业设备的地址信息获取所述工业设备的数据传输参数信息，将所述数据传输参数信息发送至所述终端设备；所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期。
23.可选地，所述根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向所述终端设备发送配置信息，包括：
24.根据获取的终端设备的地址信息，查询获取所述终端设备的网络接入标识；
25.根据所述网络接入标识，查询获取所述终端设备接入的5g基站的标识；
26.根据所述5g基站的标识向所述5g基站发送配置信息，以使得所述5g基站向所述终端设备下发所述配置信息。
27.可选地，所述5g通信系统还包括：网络开放实体、接入及移动性管理实体以及会话管理实体，所述网络开放实体分别与所述本地网络管理服务器、所述接入及移动性管理实体以及所述会话管理实体通信连接；
28.所述根据获取的终端设备的地址信息，查询获取所述终端设备的网络接入标识，包括：
29.根据获取的终端设备的地址信息，向所述网络开放实体发送网络接入标识查询请求，所述网络接入标识查询请求包括：所述终端设备的地址信息；
30.接收所述网络开放实体返回的第一查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述会话管理实体转发所述网络接入标识查询请求，并获取所述会话管理实体返回的所述第一查询结果；所述第一查询结果包括：所述终端设备的网络接入标识；
31.所述根据所述网络接入标识，查询获取所述终端设备接入的5g基站的标识，包括：
32.向所述网络开放实体发送基站查询请求，所述基站查询请求包括：所述终端设备的网络接入标识；
33.接收所述网络开放实体返回的第二查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述接入及移动性管理实体转发所述基站查询请求，并获取所述接入及移动性管理实体返回的所述第二查询结果；所述第二查询结果包括：所述终端设备接入的5g基站的标识。
34.第三方面，本技术实施例还提供了一种工业设备数据通信方法，应用于上述第一方面所述的5g通信系统中的用户面实体，所述方法包括：
35.根据当前接收的所述5g基站发送的数据，确定所述数据的数字摘要；所述数据包括：保活数据或冗余数据；
36.将所述数据的数字摘要与本地存储的数据发送列表中各数字摘要进行匹配；所述数据发送列表中包括按照时间顺序排列的已转发至所述主控制器的保活数据或冗余数据的数字摘要，其中，保活数据与其对应的各冗余数据的数字摘要相同；
37.根据匹配结果，将所述数据转发至所述主控制器或者将所述数据丢弃。
38.可选地，所述根据匹配结果，将所述数据转发至所述主控制器或者将所述数据丢弃，包括：
39.若所述数据发送列表中存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据丢弃；
40.若所述数据发送列表中不存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据转发至所述主控制器，并将所述数据的数字摘要添加至所述数据发送列表中。
41.第四方面，本技术实施例还提供了一种5g通信系统，包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体、本地网络管理服务器及主控制器；所述工业设备通过终端设备与所述5g基站建立通信连接，所述本地网络管理服务器以及所述用户面实体分别与所述5g基站建立通信连接，所述用户面实体与所述主控制器建立通信连接；
42.所述工业设备用于向所述终端设备发送保活数据；
43.所述终端设备用于基于上述第一方面所述的方法进行数据处理和传输；
44.所述本地网络管理服务器用于基于上述第二方面所述的方法进行数据配置和传输；
45.所述用户面实体用于基于上述第三方面所述的方法进行数据处理和传输；
46.所述主控制器用于根据来自所述用户面功能发送的数据对所述工业设备进行控制。
47.第五方面，本技术实施例还提供了一种工业设备数据通信装置，应用于5g通信系统中的终端设备，所述5g通信系统包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体、本地网络管理服务器及主控制器；所述工业设备通过终端设备与所述5g基站建立通信连接，所述本地网络管理服务器以及所述用户面实体分别与所述5g基站建立通信连接，所述用户面实体与所述主控制器建立通信连接，所述装置包括：传输模块、生成模块；
48.所述传输模块，用于通过所述5g基站向所述本地网络管理服务器上报所述工业设备的地址信息，并接收所述本地网络管理服务器根据所述工业设备的地址信息查询获取的所述工业设备的数据传输参数信息；
49.所述生成模块，用于接收所述工业设备按照所述数据传输参数信息发送的保活数
据，并根据所述工业设备的数据传输参数信息对所述保活数据进行冗余处理，生成目标数据；
50.所述传输模块，用于将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器，所述配置信息由所述本地网络管理服务器预先向所述5g基站进行配置，并经由所述5g基站下发至所述终端设备；所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续。
51.可选地，所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期；
52.所述生成模块，具体用于根据所述保活数据发送周期、所述保活数据检测周期、所述保活数据的长度及最小链路速率，确定待生成的冗余数据的目标数量，所述冗余数据为所述保活数据的复制数据；
53.根据所述冗余数据的目标数量，对所述保活数据进行冗余处理，生成所述目标数量个冗余数据；
54.根据所述目标数量个冗余数据以及所述保活数据，生成所述目标数据。
55.可选地，所述装置还包括：建立模块；
56.所述建立模块，用于根据所述配置信息中的所述上行免调度的指示信息，与所述5g基站建立通信连接；
57.所述传输模块，具体用于通过所述资源块的位置所指示的资源块，经由所述5g基站以及所述用户面实体向所述主控制器发送所述目标数据。
58.第六方面，本技术实施例还提供了一种工业设备数据通信装置，应用于上述第五方面所述的5g通信系统中的本地网络管理服务器，所述装置包括：发送模块、接收模块；
59.所述发送模块，用于根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向所述终端设备发送配置信息，所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续；
60.所述接收模块，用于接收所述终端设备上报的工业设备的地址信息；
61.所述发送模块，用于根据所述工业设备的地址信息获取所述工业设备的数据传输参数信息，将所述数据传输参数信息发送至所述终端设备；所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期。
62.可选地，所述发送模块，具体用于根据获取的终端设备的地址信息，查询获取所述终端设备的网络接入标识；
63.根据所述网络接入标识，查询获取所述终端设备接入的5g基站的标识；
64.根据所述5g基站的标识向所述5g基站发送配置信息，以使得所述5g基站向所述终端设备下发所述配置信息。
65.可选地，所述5g通信系统还包括：网络开放实体、接入及移动性管理实体以及会话管理实体，所述网络开放实体分别与所述本地网络管理服务器、所述接入及移动性管理实体以及所述会话管理实体通信连接；
66.所述发送模块，具体用于根据获取的终端设备的地址信息，向所述网络开放实体发送网络接入标识查询请求，所述网络接入标识查询请求包括：所述终端设备的地址信息；
67.接收所述网络开放实体返回的第一查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述会话管理实体转发所述网络接入标识查询请求，并获取所述会话管理实体返回的所述第
一查询结果；所述第一查询结果包括：所述终端设备的网络接入标识；
68.向所述网络开放实体发送基站查询请求，所述基站查询请求包括：所述终端设备的网络接入标识；
69.接收所述网络开放实体返回的第二查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述接入及移动性管理实体转发所述基站查询请求，并获取所述接入及移动性管理实体返回的所述第二查询结果；所述第二查询结果包括：所述终端设备接入的5g基站的标识。
70.第七方面，本技术实施例还提供了一种工业设备数据通信装置，应用于上述第五方面所述的5g通信系统中的用户面实体，所述装置包括：确定模块、匹配模块、处理模块；
71.所述确定模块，用于根据当前接收的所述5g基站发送的数据，确定所述数据的数字摘要；所述数据包括：保活数据或冗余数据；
72.所述匹配模块，用于将所述数据的数字摘要与本地存储的数据发送列表中各数字摘要进行匹配；所述数据发送列表中包括按照时间顺序排列的已转发至所述主控制器的保活数据或冗余数据的数字摘要，其中，保活数据与其对应的各冗余数据的数字摘要相同；
73.所述处理模块，用于根据匹配结果，将所述数据转发至所述主控制器或者将所述数据丢弃。
74.可选地，所述处理模块，具体用于若所述数据发送列表中存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据丢弃；
75.若所述数据发送列表中不存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据转发至所述主控制器，并将所述数据的数字摘要添加至所述数据发送列表中。
76.第八方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以实现如第一方面或第二方面或第三方面中提供的工业设备数据通信方法。
77.第九方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面或第二方面或第三方面中提供的工业设备数据通信方法。
78.本技术的有益效果是：
79.本技术提供一种工业设备数据通信方法、5g通信系统及存储介质，通过向终端设备下发工业设备的数据传输参数信息，从而终端设备可对接收到的工业设备发送来的保活数据进行冗余处理，合理性的增加保活数据的数量，使得保活数据在传输过程中存活率更高，提高保活数据成功传输至主控制器的概率；通过向基站下发配置信息，从而基站可向终端设备提供上行免调度支持和分配不连续资源块，使得终端设备可快速接入基站，且终端设备可按照所分配的不连续的资源块向基站发送冗余处理后的保活数据，充分利用了宽带资源，且降低了连续资源块进行数据传输时容易受到突发的无线信道衰落而出现数据丢包的概率，进而提升了工业设备与主控制器之间数据传输的稳定性，提高了主控制器进行设备控制的精确性。
80.通过本地创建数据发送列表以记录当前已成功发送至主控制器的保活数据的数字摘要，从而可将当前接收到的数据的数字摘要以数据发送列表中的各数字摘要进行匹配，以进行冗余数据的删除，避免了相同的数据被多次重复发送，对网络传输性能造成影
响，从而在保证保活数据成功传输的同时，还可提高数据传输效率。
附图说明
81.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
82.图1为本技术实施例提供的一种5g通信系统的示意图；
83.图2为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
84.图3为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
85.图4为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
86.图5为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
87.图6为本技术实施例提供的另一种5g通信系统的示意图；
88.图7为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
89.图8为本技术实施例提供的又一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
90.图9为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；
91.图10为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信装置的示意图；
92.图11为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信装置的示意图；
93.图12为本技术实施例提供的又一种工业设备数据通信装置的示意图；
94.图13为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
95.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，应当理解，本技术中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
96.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
97.需要说明的是，本技术实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
98.工业设备自动化控制通常是基于plc(programmable logic controller，可编程控制逻辑控制器)控制系统实现的，plc是一种具有自动化控制功能的数字运算控制单元，主要用于工业生产过程中的机械、电气等设备的自动化控制。plc的工作原理是通过读取输
入信号，经过逻辑处理后输出控制信号，从而操纵特定生产设备的调度与运行。
99.5g专网在工业自动化领域的价值受到越来越多的关注，基于工业5g专网的无线plc自动控制技术已经成为工业自动化领域应用的主要发展方向。在5g网络系统中，各工业设备通过5g终端与5g基站建立无线连接，并利用5g无线连接同plc建立工业控制连接。
100.为了使plc确认同各工业设备之间的控制连接处于正常状态，各工业设备可周期性地向plc发送保活数据包。plc在指定的时间窗口内接收到来自各工业设备的保活数据包之后，确认工业设备正常接入，否则plc确认工业设备连接异常，向其他工业设备发送停机指令。
101.目前，在工业设备进行保活数据传输过程中，由于传输的数据包通常较小，这导致数据包在无线传输过程中容易由于突发的无线信道衰落而出现丢失的情况，而无线链路层重传触发时间偏长，进而使得数据包无法在指定时间窗口内完成传输。
102.且现有5g网络没有充分利用5g无线链路在频域及时域上的分集能力。由于plc设备之间传输的数据包通常较小，因此只能使用十分有限的时频资源进行传输，这导致5g网络的传输能力无法得到充分利用。
103.基于此，本方案提供一种工业设备数据通信方法，通过终端设备对来自工业设备发送的保活数据进行冗余处理，将单个小尺寸的数据包处理为多个小尺寸的数据包，增加保活数据的数量，降低保活数据丢失的概率，并且通过向基站进行信息配置，以使得基站可以向终端设备分配不连续的资源块，从而终端设备可按照所分配的不连续的资源块进行保活数据的发送，有效避免了现有技术中按照连续资源块进行数据传输，资源块受窄带干扰而信道衰落，造成数据丢包，从而有效提升了数据传输的稳定性，保证了plc控制的精确性。
104.图1为本技术实施例提供的一种5g通信系统的示意图，如图1所示，该系统可包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体(user plane function，用户面功能)、本地网络管理服务器及主控制器；这里的工业设备例如可以为工业机器人、机械臂、机器人夹具、机器人hmi(human machine interface，人机界面)及现场设备i/o等。由于工业设备不具备无线通信的能力，那么，工业设备可通过终端设备与5g基站建立通信连接，工业设备与终端设备之间为多对一的关系，距离较近的多个工业设备可共同对应一终端设备。终端设备可以指5g终端设备，也即5g ue(user equipment，用户终端)。
105.本地网络管理服务器以及用户面实体分别与5g基站建立通信连接，用户面实体与所述主控制器建立通信连接，本地网络管理服务器可基于终端设备的地址信息查询获取终端设备所接入的5g基站，并向5g基站下发配置信息；从而终端设备可基于5g基站按照配置信息分配的不连续资源块进行保活数据的发送。本地网络管理服务器还可基于工业设备的地址信息，查询获取工业设备的数据传输参数信息并发送至终端设备，从而终端设备可基于工业设备的数据传输参数信息对接收到的工业设备发送的保活数据进行冗余处理。
106.终端设备在进行保活数据的冗余处理后，可将保活数据和冗余数据依次发送至5g基站，5g基站再将数据转发至用户面实体，从而用户面实体可进行冗余数据的去冗余处理，并将保活数据转发至主控制器plc。
107.主控制器若在预设的接收时间内接收到保活数据，则可认为主控制器与工业设备的连接正常，而若未接收到保活数据，则可触发紧急停机控制指令至其他工业设备。
108.上述过程中，工业设备按照所配置的不连续资源块进行保活数据的发送，由于资
源块较为分散，即使受到窄带干扰也不容易导致信道全部衰落，从而降低了数据丢包的概率。且对于数据的传输不再局限于连续的资源块进行传输，可以充分利用网络的传输能力。
109.终端设备对接收到的保活数据进行冗余处理，以复制得到更多的保活数据，这样即使部分保活数据丢失，由于其存在合理数量的复制数据，降低了数据全部丢失的可能性，从而很大程度上能够保证数据成功发送至主控制器。
110.如下以上述图1中终端设备所执行的相关方法步骤进行说明：
111.图2为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，该方法可包括：
112.s101、通过5g基站向本地网络管理服务器上报工业设备的地址信息，并接收本地网络管理服务器根据工业设备的地址信息查询获取的工业设备的数据传输参数信息。
113.终端设备在接入5g基站后，可通过5g基站向本地网络管理服务器上报与其建立通信连接的工业设备的地址信息，地址信息可以指ip地址。本实施例中以与终端设备建立了通信连接的所有工业设备中的任一工业设备为例进行方法的说明。
114.本地网络管理服务器可以基于接收到的工业设备的地址信息查询获取到工业设备的数据传输参数信息，并将工业设备的数据传输参数信息下发至终端设备。
115.在一些实施例中，工业设备的数据传输参数信息可以包括ct(circle time，保活数据发送周期)及st(survival time，保活数据检测周期)值；ct指主控制器plc与工业设备侧io/伺服的更新周期，例如ct为8ms是指plc与设备侧io的更新周期是8ms，设备侧io/伺服每隔8ms发送保活数据包。st指主控制器plc在st时间内需要收到设备侧io/伺服发出的保活数据包，若接收不到，则认为工业设备与plc连接异常。
116.s102、接收工业设备按照数据传输参数信息发送的保活数据，并根据工业设备的数据传输参数信息对保活数据进行冗余处理，生成目标数据。
117.在一些实施例中，终端设备可接收工业设备发送的保活数据，工业设备可以是按照上述的数据传输参数信息中的ct参数进行保活数据的发送，终端设备在接收到工业设备发送的保活数据后，可对其进行冗余处理，这里的冗余处理可以指冗余添加，也即对保活数据进行复制，生成冗余数据，通过冗余处理，可以将单个的保活数据进行复制生成多份，以提高保活数据在传输过程中的存活量，相比于仅存在一份保活数据而言，在冗余处理后具有多份保活数据的情况下，即使有部分保活数据丢失，也可能会存在另一部分未丢失，数据完全丢失的概率大大降低，从而提高了保活数据能够被成功发送至主控制器的概率。
118.可选地，在进行冗余处理时，可以是根据工业设备的数据传输参数信息进行冗余处理，以提高生成冗余数据的合理性。
119.s103、将目标数据按照预设的配置信息经由5g基站以及用户面实体发送至主控制器，配置信息由本地网络管理服务器预先向5g基站进行配置，并经由5g基站下发至终端设备；配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，资源块的位置不连续。
120.这里的目标数据则可以指对保活数据进行冗余处理后的数据。可选地，终端设备可将目标数据经由5g基站以及用户面实体发送至主控制器。
121.在一些实施例中，终端设备可以按照预设的配置信息向5g基站发送目标数据，而预设的配置信息可以是由本地网络管理服务器预先向5g基站配置的，5g基站可基于配置信息向终端设备提供对应的数据传输能力，从而使得终端设备可以按照配置信息发送目标数
据。
122.本实施例中，配置信息可包括但不限于：上行免调度的指示信息、资源块(rb，resource block)的位置，资源块的位置不连续。
123.上行免调度的指示信息用于指示5g基站面向终端设备可提供上行免调度支持，从而可减小终端设备接入5g基站的接入时间，提高网络连接效率。
124.资源块的位置用于指示5g基站面向终端设备提供小粒度资源块分配支持，且资源块分配位置不连续，指占用部分带宽。从而终端设备可基于所分配的不连续的资源块进行目标数据的发送，避免了目标数据在连续的资源块上进行发送，连续资源块容易受窄带干扰而信道衰落，导致数据发送失败，数据出现丢包情况。
125.综上，本实施例提供的工业设备数据通信方法，通过向终端设备下发工业设备的数据传输参数信息，从而终端设备可对接收到的工业设备发送来的保活数据进行冗余处理，合理性的增加保活数据的数量，使得保活数据在传输过程中存活率更高，提高保活数据成功传输至主控制器的概率；通过向基站下发配置信息，从而基站可向终端设备提供上行免调度支持和分配不连续资源块，使得终端设备可快速接入基站，且终端设备可按照所分配的不连续的资源块向基站发送冗余处理后的保活数据，充分利用了宽带资源，且降低了连续资源块进行数据传输时容易受到突发的无线信道衰落而出现数据丢包的概率，进而提升了工业设备与主控制器之间数据传输的稳定性，提高了主控制器进行设备控制的精确性。
126.图3为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，步骤s102中，根据工业设备的数据传输参数信息对保活数据进行冗余处理，生成目标数据，可以包括：
127.s201、根据保活数据发送周期、保活数据检测周期、保活数据的长度及最小链路速率，确定待生成的冗余数据的目标数量，冗余数据为保活数据的复制数据。
128.如上述所说的，工业设备的数据传输参数信息包括但不限于保活数据发送周期ct、保活数据检测周期st，保活数据的长度也即指接收到的工业设备发送来的保活数据的字符长度，假设保活数据的长度为l，最小链路速率可以指终端设备的最小链路速率，假设最小链路速率为r。
129.那么，可采用如下公式计算得到待生成的冗余数据的目标数量：n＝min(ct*r/l,st/ct)，也就是说，需要生成n个冗余数据，由于冗余数据指的是保活数据的复制数据，那么，也就是需要对保活数据复制n份。
130.本实施例中，基于工业设备的数据传输参数信息确定需要生成的冗余数据的数量，使得生成的冗余数据的数量更加合理，且一定程度上能够确保在保活数据检测周期st内至少能够接收到一次保活数据或者保活数据的冗余数据。
131.s202、根据冗余数据的目标数量，对保活数据进行冗余处理，生成目标数量个冗余数据。
132.可选地，基于确定出的需要生成的冗余数据的目标数量n，可对保活数据进行n次复制，生成n个冗余数据。
133.s203、根据目标数量个冗余数据以及保活数据，生成目标数据。
134.那么，将冗余数据和保活数据整体作为目标数据，也即，目标数据包括n+1份保活
数据。
135.通过冗余处理可增加保活数据的数量，从而在数据传输过程中，即使有部分保活数据丢失，还会有冗余数据存活，避免了独一份的保活数据一旦丢失即传输失败的问题，增加了保活数据的存活概率，提高了保活数据传输成功的可能性。
136.可选地，步骤s103中，将目标数据按照预设的配置信息经由5g基站以及用户面实体发送至主控制器之前，还可以包括：根据配置信息中的上行免调度的指示信息，与5g基站建立通信连接。
137.可选地，上行免调度的指示信息可以为向终端设备提供上行免调度的支持，那么，终端设备可以根据上行免调度的指示信息与5g基站建立通信连接，快速接入5g基站。
138.步骤s103中，将目标数据按照预设的配置信息经由5g基站以及用户面实体发送至主控制器，可以包括：通过资源块的位置所指示的资源块，经由5g基站以及用户面实体向主控制器发送目标数据。
139.可选地，终端设备可根据配置信息中资源块的位置所指示的各资源块进行目标数据的发送，由于资源块的位置为不连续的，从而终端设备可通过不连续的资源块将目标数据发送至5g基站，再经由5g基站以及用户面实体将目标数据转发至主控制器。
140.通过不连续的资源块进行目标数据的发送，可充分利用宽带资源，并且降低了信道衰落导致的数据丢包情况。
141.接下来，以上述图1中本地网络管理服务器所执行的相关方法步骤进行说明：
142.图4为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，该方法可包括：
143.s301、根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向终端设备发送配置信息，配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，资源块的位置不连续。
144.可选地，本地网络管理服务器可根据获取的终端设备的地址信息进行数据查询，获取终端设备的接入网络的标识，进而根据接入网络的标识查询获取接入的5g基站的标识，从而向所查询到的5g基站下发配置信息，从而5g基站面向终端设备提高对应的配置信息，使得终端设备可根据配置信息向5g基站发送目标数据。
145.s302、接收终端设备上报的工业设备的地址信息。
146.s303、根据工业设备的地址信息获取工业设备的数据传输参数信息，将数据传输参数信息发送至终端设备；数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期。
147.在一些实施例中，本地网络管理服务器还可接收终端设备上报的工业设备的地址信息，并根据工业设备的地址信息查询获取工业设备的数据传输参数信息，将工业设备的数据传输参数信息下发至终端设备，从而终端设备可根据工业设备的数据传输参数信息进行保活数据的冗余处理。
148.图5为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，步骤s301中，根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向终端设备发送配置信息，可以包括：
149.s401、根据获取的终端设备的地址信息，查询获取终端设备的网络接入标识。
150.可选地，本地网络管理服务器可以终端设备的地址信息为索引查询获取终端设备
的网络接入标识(ue supi，subscription permanent identifier，用户永久标识)。
151.s402、根据网络接入标识，查询获取终端设备接入的5g基站的标识。
152.本地网络管理服务器可以终端设备的网络接入标识为索引查询获取终端设备接入的5g基站的标识，也即5g基站的id。
153.s403、根据5g基站的标识向5g基站发送配置信息，以使得5g基站向终端设备下发配置信息。
154.本地网络管理服务器可以5g基站的标识为索引，在本地数据库中查询5g基站的ip地址，从而以5g基站的ip地址为目的地，向5g基站下发配置信息。
155.图6为本技术实施例提供的另一种5g通信系统的示意图，如图6所示，在图1所示出的5g通信系统的基础上，还可包括：网络开放实体(nef，network exposure function，网络开放功能)、接入及移动性管理实体(amf，access and mobility management function，接入及移动性管理功能)以及会话管理实体(smf，session management function，会话管理功能)，网络开放实体分别与本地网络管理服务器、接入及移动性管理实体以及会话管理实体通信连接。
156.当然，上述图中所示出的各实体或设备之间的连接方式仅仅是在本方案的场景下，体现了部分必要的通信连接方式，实际应用中，在实现不同的处理功能时，实体与设备之间还存在其他的通信连接方式。例如：会话管理实体还可与用户面实体建立通信连接等。
157.本地网络管理服务器可通过向网络开放实体发起查询请求，以分别进行对终端设备的网络接入标识和终端设备所接入的5g基站的标识的查询，而网络开放实体可分别向接入及移动性管理实体以及会话管理实体进行请求转发，由接入及移动性管理实体以及会话管理实体执行本地查询，并将查询结果返回给网络开放实体，再经由网络开放实体将查询结果返回给本地网络管理服务器。
158.图7为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，步骤s401中，根据获取的终端设备的地址信息，查询获取终端设备的网络接入标识，可以包括：
159.s501、根据获取的终端设备的地址信息，向网络开放实体发送网络接入标识查询请求，网络接入标识查询请求包括：终端设备的地址信息。
160.可选地，本地网络管理服务器可以终端设备的地址信息为索引，向本地nef发起网络接入标识查询请求，以查询获取终端设备的网络接入标识(ue supi)。
161.s502、接收网络开放实体返回的第一查询结果；其中，网络开放实体通过向会话管理实体转发网络接入标识查询请求，并获取会话管理实体返回的第一查询结果；第一查询结果包括：终端设备的网络接入标识。
162.本地nef向本地smf转发网络接入标识查询请求，本地smf向本地nef返回查询到的终端设备的网络接入标识ue supi，从而本地nef向本地网络管理服务器返回查询结果：ue supi。
163.图8为本技术实施例提供的又一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，步骤s402中，根据网络接入标识，查询获取终端设备接入的5g基站的标识，可以包括：
164.s601、向网络开放实体发送基站查询请求，基站查询请求包括：终端设备的网络接入标识。
165.本地网络管理服务器以上述查询获取到的终端设备的网络接入标识ue supi作为查询索引，向本地nef发起基站查询请求，以查询获取终端设备接入的5g基站的id。
166.s602、接收网络开放实体返回的第二查询结果；其中，网络开放实体通过向接入及移动性管理实体转发基站查询请求，并获取接入及移动性管理实体返回的第二查询结果；第二查询结果包括：终端设备接入的5g基站的标识。
167.本地nef向本地amf转发基站查询请求，本地amf向本地nef返回终端设备所接入的5g基站的id，从而本地nef可向本地网络管理服务器返回查询结果：终端设备接入的5g基站的标识id，本地网络管理服务器可以终端设备接入的5g基站的标识为索引，在本地数据库中查询5g基站的ip地址，并以查询获得的5g基站的ip地址为目的地，向5g基站下发配置信息。
168.接下来，以上述图1中用户面实体所执行的相关方法步骤进行说明：
169.图9为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信方法的流程示意图；可选地，该方法可包括：
170.s701、根据当前接收的5g基站发送的数据，确定数据的数字摘要；数据包括：保活数据或冗余数据。
171.终端设备在向5g基站发送目标数据时，可以是将保活数据及其对应的冗余数据依次发往5g基站。5g基站可将接收到的保活数据及冗余数据依次转发至用户面实体。且5g基站是在接收到一个保活数据或冗余数据后进行即时发送，无需等到保活数据和冗余数据接收完成后进行统一发送。
172.对于用户面实体而言，其是依次接收由5g基站发送来的数据，每个当前时刻均接收到一个数据，该数据可以是保活数据也可以是保活数据的冗余数据。
173.对于当前接收到的数据，可计算其数字摘要，这里，可以采用md5(message-digest algorithm，信息摘要算法)，根据数据本身，计算数据的数字摘要。那么，由于保活数据与其冗余数据的数据内容是相同的，那么，保活数据与其对应的冗余数据的数字摘要是相同的。
174.s702、将数据的数字摘要与本地存储的数据发送列表中各数字摘要进行匹配；数据发送列表中包括按照时间顺序排列的已转发至主控制器的保活数据或冗余数据的数字摘要，其中，保活数据与其对应的各冗余数据的数字摘要相同。
175.在一些实施例中，本地数据库中可维护一数据发送列表，数据发送列表中存储的为数字摘要，数据发送列表的定义方式可以为：《m_1，m_2，m_3，...，m_n》，该列表中的每个数字摘要可以表征由用户面实体已成功转发至主控制器的保活数据的数字摘要，该列表的最大长度为n。
176.对于一个保活数据而言，无论是保活数据本身被成功发送至主控制器，还是保活数据对应的冗余数据被成功发送至主控制器，只要保活数据或任一份冗余数据被成功发送，即可表明该保活数据被成功发送至主控制器，那么，该保活数据的数字摘要即可被记录在数据发送列表中。当保活数据在传输过程中被丢失，但是，保活数据的冗余数据被成功发送，而冗余数据与保活数据具有相同的数字摘要，那么，存储至数据发送列表中的数字摘要依然作为保活数据的数字摘要。
177.也就是说，针对一个保活数据而言，无论是保活数据本身被成功发送还是保活数据的冗余数据被成功发送，一旦主控制器在规定时间内第一次接收到保活数据或保活数据
的冗余数据，均认为本次保活数据发送成功，保活数据的数字摘要被添加至数据发送列表中。
178.但是，为了避免数据的重复发送，造成带宽的占用，影响数据传输性能，一旦保活数据或保活数据的冗余数据被主控制器接收成功一次，那么，后续该保活数据或者保活数据的冗余数据将被丢弃，无需再发送至主控制器。
179.可选地，可根据数据发送列表中所记录的各数字摘要，以及当前接收到的数据的数字摘要，进行数字摘要的匹配，以对冗余数据进行去除。
180.s703、根据匹配结果，将数据转发至主控制器或者将数据丢弃。
181.根据匹配结果的不同，可以执行对应的操作，当匹配结果指示数据已被成功转发至主控制器，则可将数据丢弃，而当匹配结果指示数据在此之前未被发送至主控制器，则将数据转发至主控制器。
182.综上，本实施例提供的工业设备数据通信方法，通过本地创建数据发送列表以记录当前已成功发送至主控制器的保活数据的数字摘要，从而可将当前接收到的数据的数字摘要以数据发送列表中的各数字摘要进行匹配，以进行冗余数据的删除，避免了相同的数据被多次重复发送，对网络传输性能造成影响，从而在保证保活数据成功传输的同时，还可提高数据传输效率。
183.可选地，步骤s703中，根据匹配结果，将数据转发至主控制器或者将数据丢弃，可以包括：若数据发送列表中存在与数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将数据丢弃。
184.在一种实现方式中，若在数据发送列表中查询到了与当前接收到的数据的数字摘要匹配的数字摘要，则可认为当前数据已被成功转发至主控制器，例如：当前接收到的数据为保活数据a的冗余数据1，而保活数据a在此之前已被转发至主控制器，数据发送列表中则记录了保活数据a的数字摘要，而保活数据a的冗余数据1具有与保活数据a相同的数字摘要，那么，在进行匹配时，可以从数据发送列表中匹配到与冗余数据1相同的数字摘要，冗余数据1则无需再进行转发，可直接丢弃。
185.若数据发送列表中不存在与数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将数据转发至主控制器，并将数据的数字摘要添加至数据发送列表中。
186.在另一种实现方式中，若在数据发送列表中未查询到与当前接收到的数据的数字摘要匹配的数字摘要，则可认为当前接收到的数据在此之前未被成功转发至主控制器，则可将该数据转发至主控制器，并作为主控制器第一次接收到的新的数据，将其数字摘要记录至数据发送列表中。
187.下述对用以执行本技术所提供的工业设备数据通信方法的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
188.图10为本技术实施例提供的一种工业设备数据通信装置的示意图，该工业设备数据通信装置实现的功能对应上述终端设备所执行的方法的步骤；如图10所示，该装置可包括：传输模块110、生成模块120；
189.传输模块110，用于通过5g基站向本地网络管理服务器上报工业设备的地址信息，并接收本地网络管理服务器根据工业设备的地址信息查询获取的工业设备的数据传输参数信息；
190.生成模块120，用于接收工业设备按照数据传输参数信息发送的保活数据，并根据
工业设备的数据传输参数信息对保活数据进行冗余处理，生成目标数据；
191.传输模块110，用于将目标数据按照预设的配置信息经由5g基站以及用户面实体发送至主控制器，配置信息由本地网络管理服务器预先向5g基站进行配置，并经由5g基站下发至终端设备；配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，资源块的位置不连续。
192.可选地，数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期；
193.生成模块120，具体用于根据保活数据发送周期、保活数据检测周期、保活数据的长度及最小链路速率，确定待生成的冗余数据的目标数量，冗余数据为保活数据的复制数据；
194.根据冗余数据的目标数量，对保活数据进行冗余处理，生成目标数量个冗余数据；
195.根据目标数量个冗余数据以及保活数据，生成目标数据。
196.可选地，装置还包括：建立模块；
197.建立模块，用于根据配置信息中的上行免调度的指示信息，与5g基站建立通信连接；
198.传输模块110，具体用于通过资源块的位置所指示的资源块，经由5g基站以及用户面实体向主控制器发送目标数据。
199.图11为本技术实施例提供的另一种工业设备数据通信装置的示意图，该工业设备数据通信装置实现的功能对应上述本地网络管理服务器所执行的方法的步骤；如图11所示，该装置可包括：发送模块210、接收模块220；
200.发送模块210，用于根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向终端设备发送配置信息，配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，资源块的位置不连续；
201.接收模块220，用于接收终端设备上报的工业设备的地址信息；
202.发送模块210，用于根据工业设备的地址信息获取工业设备的数据传输参数信息，将数据传输参数信息发送至终端设备；数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期。
203.可选地，发送模块210，具体用于根据获取的终端设备的地址信息，查询获取终端设备的网络接入标识；
204.根据网络接入标识，查询获取终端设备接入的5g基站的标识；
205.根据5g基站的标识向5g基站发送配置信息，以使得5g基站向终端设备下发配置信息。
206.可选地，5g通信系统还包括：网络开放实体、接入及移动性管理实体以及会话管理实体，网络开放实体分别与本地网络管理服务器、接入及移动性管理实体以及会话管理实体通信连接；
207.发送模块210，具体用于根据获取的终端设备的地址信息，向网络开放实体发送网络接入标识查询请求，网络接入标识查询请求包括：终端设备的地址信息；
208.接收网络开放实体返回的第一查询结果；其中，网络开放实体通过向会话管理实体转发网络接入标识查询请求，并获取会话管理实体返回的第一查询结果；第一查询结果包括：终端设备的网络接入标识；
209.向网络开放实体发送基站查询请求，基站查询请求包括：终端设备的网络接入标
识；
210.接收网络开放实体返回的第二查询结果；其中，网络开放实体通过向接入及移动性管理实体转发基站查询请求，并获取接入及移动性管理实体返回的第二查询结果；第二查询结果包括：终端设备接入的5g基站的标识。
211.图12为本技术实施例提供的又一种工业设备数据通信装置的示意图，该工业设备数据通信装置实现的功能对应上述用户面实体所执行的方法的步骤；用户面实体可以为服务器、计算机等实体设备，在实体设备上部署有用户面功能单元，如图12所示，该装置可包括：确定模块310、匹配模块320、处理模块330；
212.确定模块310，用于根据当前接收的5g基站发送的数据，确定数据的数字摘要；数据包括：保活数据或冗余数据；
213.匹配模块320块，用于将数据的数字摘要与本地存储的数据发送列表中各数字摘要进行匹配；数据发送列表中包括按照时间顺序排列的已转发至主控制器的保活数据或冗余数据的数字摘要，其中，保活数据与其对应的各冗余数据的数字摘要相同；
214.处理模块330，用于根据匹配结果，将数据转发至主控制器或者将数据丢弃。
215.可选地，处理模块330，具体用于若数据发送列表中存在与数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将数据丢弃；
216.若数据发送列表中不存在与数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将数据转发至主控制器，并将数据的数字摘要添加至数据发送列表中。
217.上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
218.以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称soc)的形式实现。
219.上述模块可以经由有线连接或无线连接彼此连接或通信。有线连接可以包括金属线缆、光缆、混合线缆等，或其任意组合。无线连接可以包括通过lan、wan、蓝牙、zigbee、或nfc等形式的连接，或其任意组合。两个或更多个模块可以组合为单个模块，并且任何一个模块可以分成两个或更多个单元。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。
220.图13为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备在一些情况下可以为上述的终端设备，在一些情况下可以为上述的本地网络管理服务器，在一些情况下也可以为用户面实体。如图13所示，该设备可包括：处理器801、存储介质802。
221.存储介质802用于存储程序，处理器801调用存储介质802存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
222.其中，存储介质802存储有程序代码，当程序代码被处理器801执行时，使得处理器
801执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的工业设备数据通信方法中的各种步骤。
223.处理器801可以是通用处理器，例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
224.存储介质802作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储介质可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储介质、随机访问存储介质(random access memory，ram)、静态随机访问存储介质(static random access memory，sram)、可编程只读存储介质(programmable read only memory，prom)、只读存储介质(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储介质(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性存储介质、磁盘、光盘等等。存储介质是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储介质802还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
225.可选地，本技术还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
226.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
227.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
228.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
229.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本技术各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储介质(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储介质(英文：random access memory，
简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

技术特征：
1.一种工业设备数据通信方法，其特征在于，应用于5g通信系统中的终端设备，所述5g通信系统包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体、本地网络管理服务器及主控制器；所述工业设备通过终端设备与所述5g基站建立通信连接，所述本地网络管理服务器以及所述用户面实体分别与所述5g基站建立通信连接，所述用户面实体与所述主控制器建立通信连接，所述方法包括：通过所述5g基站向所述本地网络管理服务器上报所述工业设备的地址信息，并接收所述本地网络管理服务器根据所述工业设备的地址信息查询获取的所述工业设备的数据传输参数信息；接收所述工业设备按照所述数据传输参数信息发送的保活数据，并根据所述工业设备的数据传输参数信息对所述保活数据进行冗余处理，生成目标数据；将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器，所述配置信息由所述本地网络管理服务器预先向所述5g基站进行配置，并经由所述5g基站下发至所述终端设备；所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期；所述根据所述工业设备的数据传输参数信息对所述保活数据进行冗余处理，生成目标数据，包括：根据所述保活数据发送周期、所述保活数据检测周期、所述保活数据的长度及最小链路速率，确定待生成的冗余数据的目标数量，所述冗余数据为所述保活数据的复制数据；根据所述冗余数据的目标数量，对所述保活数据进行冗余处理，生成所述目标数量个冗余数据；根据所述目标数量个冗余数据以及所述保活数据，生成所述目标数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器之前，还包括：根据所述配置信息中的所述上行免调度的指示信息，与所述5g基站建立通信连接；所述将所述目标数据按照预设的配置信息经由所述5g基站以及所述用户面实体发送至所述主控制器，包括：通过所述资源块的位置所指示的资源块，经由所述5g基站以及所述用户面实体向所述主控制器发送所述目标数据。4.一种工业设备数据通信方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一所述的5g通信系统中的本地网络管理服务器，所述方法包括：根据获取的终端设备的地址信息，通过5g基站向所述终端设备发送配置信息，所述配置信息包括：上行免调度的指示信息、资源块的位置，所述资源块的位置不连续；接收所述终端设备上报的工业设备的地址信息；根据所述工业设备的地址信息获取所述工业设备的数据传输参数信息，将所述数据传输参数信息发送至所述终端设备；所述数据传输参数信息包括：保活数据发送周期及保活数据检测周期。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据获取的终端设备的地址信息，通
过5g基站向所述终端设备发送配置信息，包括：根据获取的终端设备的地址信息，查询获取所述终端设备的网络接入标识；根据所述网络接入标识，查询获取所述终端设备接入的5g基站的标识；根据所述5g基站的标识向所述5g基站发送配置信息，以使得所述5g基站向所述终端设备下发所述配置信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述5g通信系统还包括：网络开放实体、接入及移动性管理实体以及会话管理实体，所述网络开放实体分别与所述本地网络管理服务器、所述接入及移动性管理实体以及所述会话管理实体通信连接；所述根据获取的终端设备的地址信息，查询获取所述终端设备的网络接入标识，包括：根据获取的终端设备的地址信息，向所述网络开放实体发送网络接入标识查询请求，所述网络接入标识查询请求包括：所述终端设备的地址信息；接收所述网络开放实体返回的第一查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述会话管理实体转发所述网络接入标识查询请求，并获取所述会话管理实体返回的所述第一查询结果；所述第一查询结果包括：所述终端设备的网络接入标识；所述根据所述网络接入标识，查询获取所述终端设备接入的5g基站的标识，包括：向所述网络开放实体发送基站查询请求，所述基站查询请求包括：所述终端设备的网络接入标识；接收所述网络开放实体返回的第二查询结果；其中，所述网络开放实体通过向所述接入及移动性管理实体转发所述基站查询请求，并获取所述接入及移动性管理实体返回的所述第二查询结果；所述第二查询结果包括：所述终端设备接入的5g基站的标识。7.一种工业设备数据通信方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一所述的5g通信系统中的用户面实体，所述方法包括：根据当前接收的所述5g基站发送的数据，确定所述数据的数字摘要；所述数据包括：保活数据或冗余数据；将所述数据的数字摘要与本地存储的数据发送列表中各数字摘要进行匹配；所述数据发送列表中包括按照时间顺序排列的已转发至所述主控制器的保活数据或冗余数据的数字摘要，其中，保活数据与其对应的各冗余数据的数字摘要相同；根据匹配结果，将所述数据转发至所述主控制器或者将所述数据丢弃。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据匹配结果，将所述数据转发至所述主控制器或者将所述数据丢弃，包括：若所述数据发送列表中存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据丢弃；若所述数据发送列表中不存在与所述数据的数字摘要匹配的数字摘要，则将所述数据转发至所述主控制器，并将所述数据的数字摘要添加至所述数据发送列表中。9.一种5g通信系统，其特征在于，包括：工业设备、终端设备、5g基站、用户面实体、本地网络管理服务器及主控制器；所述工业设备通过终端设备与所述5g基站建立通信连接，所述本地网络管理服务器以及所述用户面实体分别与所述5g基站建立通信连接，所述用户面实体与所述主控制器建立通信连接；所述工业设备用于向所述终端设备发送保活数据；
所述终端设备用于基于权利要求1-3任一项所述的方法进行数据处理和传输；所述本地网络管理服务器用于基于权利要求4-6任一项所述的方法进行数据配置和传输；所述用户面实体用于基于权利要求7或8所述的方法进行数据处理和传输；所述主控制器用于根据来自所述用户面功能发送的数据对所述工业设备进行控制。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时以实现如权利要求1至8任一所述的工业设备数据通信方法。

技术总结
本申请提供一种工业设备数据通信方法、5G通信系统及存储介质，涉及工业控制技术领域。终端设备可根据工业设备的数据传输参数信息，对工业设备发送的保活数据进行冗余处理，合理性的增加保活数据的数量，使得保活数据在传输过程中存活率更高，提高保活数据成功传输至主控制器的概率；通过向基站下发配置信息，从而基站可向终端设备提供上行免调度支持和分配不连续资源块，使得终端设备可快速接入基站，且终端设备可按照所分配的不连续的资源块向基站发送冗余处理后的保活数据，充分利用了宽带资源，且降低了连续资源块进行数据传输时容易受到突发的无线信道衰落而出现数据丢包的概率，进而提升了工业设备与主控制器之间数据传输的稳定性。传输的稳定性。传输的稳定性。


技术研发人员：俞一帆
受保护的技术使用者：南通艾灵科技有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/9/20