本公开涉及设备网络中的数据处理，并且具体地涉及显示数据的方法、用于定义数据处理的优先级的方法、控制数据处理的方法，以及实施这些方法的系统和计算机程序产品。
背景技术：
“物联网”(iot)是信息技术已知趋势的名称，它涉及设备经由互联网和其它计算机网络来交换数据的各种技术和方法。
这些概念可用于工业中，包括工业自动化系统、机器、传感器等等。“工业物联网”(iiot)总体上涉及从数据节点采集数据、基于采集的数据监测相关联的设备的性能、以及通常基于采集的数据来管理或调整设备的控制。通过用于交换数据的通信协议的选择、通过所采用的网络架构的选择或者通过设备和网络组件的物理特性(诸如能够应对宽温度变化或者稳定足以应付振动或其它恶劣的环境条件)，iot架构借助于连接的设备的类型可以是用于“工业的”。
数据节点是生成数据样本的任何事物，并且例如可包括设备、控制器、传感器或机器；或者设备、控制器、传感器或机器的集合。
iot和其它类似的设备网络或其它数据节点往往生成大量数据。这对网络基础设施提出要求，该网络基础设施将设备连接在一起并且将设备与用于监测和管理设备的远程平台连接。因此，期望控制通过网络的数据流。控制数据流的一种方式是将具有相对高优先级的数据与具有相对低优先级的数据进行区分，其中前者的处理优先于后者。
然而，用户(诸如网络管理员或平台操作者)难以清楚且快速地确定哪些数据具有哪些优先等级，并且难以进行任何必要的调整。需要以精细的方式来决定工业数据进行的优先顺序，但是对于各种类型的工业数据分配优先级可能难以理解、可视化和清楚地认识。此外，现有的计算机用户界面不提供对数据优先级的精细控制。
技术实现要素：
根据本公开的第一方面，提供了一种显示数据处理系统的数据的方法，其中数据处理系统包括布置用于提供数据样本的多个数据节点，方法包括：通过以下步骤生成图形数据优先级表示：在第一显示维度中显示第一列表，该第一列表具有表示数据样本或数据样本分类的成员，并且其中第一列表的每个成员具有相关联的优先等级；在第二显示维度中显示第二列表，该第二列表具有包括数据样本子类型或另外的数据样本分类的成员，并且其中第二列表的每个成员具有相关联的优先等级；其中每个显示维度根据与每个列表成员相关联的数据优先等级来排序；以及显示优先级边界，该优先级边界划分图形数据优先级表示的、与不同优先等级相关联的不同部分。
所述第一列表是关于例如数据样本的来源和/或包括在数据样本中的数据的类型等(即关于数据类型或数据分类)构成的。来源于所述数据节点的数据样本可包括涉及在所述数据处理系统或相关制造工厂中发生的警报和/或事件的数据。此外，来源于所述数据节点的数据样本可包括时间序列数据，例如温度数据、压力数据等。更进一步，来源于所述数据节点的数据样本可包括日志文件数据。所述第二列表是关于另外的数据类型(数据样本子类型)或另外的数据分类构成的。为此，涉及在所述数据处理系统或相关制造工厂中发生的警报和/或事件的数据样本可包括涉及错误和/或警告的数据，其中错误和警告是数据样本子类型或另外的数据样本分类。此外，时间序列数据可包括以第一采样率和第二采样率获得的数据，其中相关采样率是数据样本子类型或另外的数据样本分类的另外实例。然而，应当理解，上述是仅仅旨在便于容易且全面地理解本公开的简化的实例，而不应被解释为具有限制性。
这种方法允许直观且容易理解的方式来使已应用于数据处理的数据优先级可视化。它允许在出现各种事件(诸如设备网络的健康退化)时快速地做出关于如何改变系统操作的决定。
可选地，第一列表的每个成员表示一组数据样本，每个组由一个或多个数据节点提供。
可选地，第一列表的一个或多个成员表示数据样本类型。
按数据类型分类意味着具有类似实用性的数据样本或与类似功能有关的数据样本能够容易地分组在一起。
可选地，基于来自数据节点的数据样本的另外的特征，图形数据优先级表示包括一个或多个另外的显示维度。
这允许标绘三维或更高维的图形数据优先级表示，从而提供复杂数据集的丰富可视化。
根据本公开的第二方面，提供了一种定义数据处理系统中的数据处理的优先级的方法，包括：根据第一方面的方法显示数据；以及在图形数据优先级表示上重新绘制优先级边界，以改变与一个或多个列表的成员相关联的数据优先等级。
第一方面的显示优选是交互式的，使得可以调整不同数据样本的优先级。使用简单的图形对象，优先级边界，使得这容易且直观地实现。
可选地，重新绘制优先级边界是由用户经由用户界面来执行的。
根据本公开的第三方面，提供了一种控制数据处理系统中的数据处理的方法，包括：根据第二方面定义用于数据处理的数据优先等级；以及根据定义的优先等级处理数据。
可选地，根据优先等级处理数据包括以下步骤中的一个或多个：
i.从数据节点采集选定的数据；
ii.将选定的数据从数据节点传送到远程平台；
iii.在远程平台处存储选定的数据；或
iv.在远程平台处分析选定的数据；
所述数据根据所述数据优先等级选择。
可选地，根据数据优先等级的数据选择包括以从最高优先等级到最低优先等级的优先等级顺序选择数据。
根据本公开的第四方面，提供了一种数据处理系统，其包括布置用于提供数据样本的多个数据节点、布置用于通过以下步骤生成图形数据优先级表示的处理装置：在第一显示维度中显示第一列表，该第一列表具有表示数据样本的成员，并且其中第一列表的每个成员具有相关联的优先等级；在第二显示维度中显示第二列表，该第二列表具有包括数据样本子类型的成员，并且其中第二列表的每个成员具有相关联的优先等级；其中每个显示维度根据与每个列表成员相关联的数据优先等级来排序；以及显示优先级边界，该优先级边界划分图形数据优先级表示的、与不同优先等级相关联的不同部分。
根据本公开的第五方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当该指令由计算设备执行时，使计算设备能够生成由数据处理系统中的多个数据节点提供的数据样本的图形数据优先级表示；其中生成所述图形数据优先级表示包括：在第一显示维度中显示第一列表，该第一列表具有表示数据样本的成员，并且其中第一列表的每个成员具有相关联的优先等级；在第二显示维度中显示第二列表，该第二列表具有包括数据样本子类型的成员，并且其中第二列表的每个成员具有相关联的优先等级；其中每个显示维度根据与每个列表成员相关联的数据优先等级来排序；以及显示优先级边界，该优先级边界划分图形数据优先级表示的与不同优先级相关联的不同部分。
计算机程序产品可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者作为一个或多个指令或代码传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括便于将计算机程序从一个地方传输到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。举例来说，此类计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备，或可用于携带或存储呈可由计算机访问的指令或数据结构形式的所需程序代码的任何其它介质。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(诸如红外、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传送软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(诸如红外、无线电和微波)都包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。以上的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。与计算机程序产品的计算机可读介质相关联的指令或代码可由计算机执行，例如，由一个或多个处理器(诸如一个或多个数字信号处理器(dsp)、通用微处理器、asic、fpga或其它等效的集成或分立逻辑电路)执行。
附图说明
从以下优选实施例的附图和详细描述中，本发明的其它方面、特征和优点将变得显而易见。
现在将参照本发明的优选实施例的附图来提出本发明的上述和其它概念。所示实施例旨在例示，而非限制本发明。附图包含以下图，其中相同的附图标记在整个描述和附图中指相同的部件，并且其中：
图1示出了数据处理系统；
图2示出了根据本公开的图形数据优先级表示的实施例，该图形数据优先级表示可与图1的数据处理系统一起使用；以及
图3示出了图形数据优先级表示的可能实现方式的各方面。
具体实施方式
图1示出了仅作为实例示出的例示性数据处理系统10，或简单地说“系统”10。数据处理系统10可以是iot系统。这里，设备网络12设置在制造工厂14。设备网络12包括多个数据节点16。可以提供任何数量的数据节点16(从单个节点直到数百万6或更多个节点)，但是为了例示的目的，示出了三个示例类型的数据节点16。
一种类型的数据节点16包括传感器18的集合，每个传感器提供它们自己的数据样本。另一种类型的数据节点16包括控制器20，诸如可编程逻辑控制器(plc)，该可编程逻辑控制器提供来自机械装置(诸如驱动器22和马达24)的数据样本。另一种类型的数据节点16包括传感器18。这种类型的数据节点16中的传感器18不需要与任何特定(工业)设备相关联，其可用于监测其它方面，诸如环境温度或湿度等等。应当理解，存在非常多的这里未示出的其它类型的数据节点。
数据处理系统10包括网络基础设施，其包括可以与数据节点16耦合的通信总线26。数据节点16可经由现场协议(诸如profinet、profibus、工业以太网、ethercat等等)来传递数据样本。
设备网络12连接到网关28，网关28通常经由防火墙32在设备网络12与远程平台30之间交换数据。网关28可包括交换设备和各种其它组件以从设备网络12接收数据并将其发送到远程平台30上用于处理、报告和分析。远程平台30可提供用于实行这些功能的云服务。
然后，远程平台30可将指令发送回网关28用于调整设备网络12的操作，网关28经由网络基础设施将那些指令中继到所连接的设备，以调整其操作参数。
应当理解，这仅仅是可应用本公开的数据处理系统10的一个实例。
如图2的非限制性和具体实例所示，本公开提供了图形数据优先级表示(数据优先级映射)34，其可用于可视化数据处理系统10中待处理的数据的优先级。图形数据优先级表示34包括所示的网格–图中的其它注释仅仅是为了例示的目的，但在替代实施例中可以显示诸如优先等级或行/列索引的数据。图形数据优先级表示34还包括一个或多个优先级边界36，其用于划分图形数据优先级表示34的与不同优先等级相关联的不同部分。
本公开还优选地提供了用于定义数据处理的优先级的用户界面。用户界面可适当地提供用于与显示的优先级边界36交互以改变给定数据样本、数据类型、数据子类型或其它数据特征的优先等级的工具。
通常，数据节点16提供来自一个或多个数据源的数据样本或一组数据样本。每个数据源提供特定类型的数据；并且来自每个数据源的数据可以与特定优先等级相关联，该特定优先等级可表示它与其它数据项相比的相对重要性。优先等级可以适当地由数值表示，但也可以用其它工具(诸如字母或字母数字字符、描述性文本串、符号、颜色或其组合)来表示。
从每个数据源提供的数据样本也可具有子类型，该子类型可定义正在采集的数据样本的一些其它特征。数据样本也可具有超出基本类型和子类型以外的其它特征。
在根据本公开的图形数据优先级表示34中，列表38(第一列表38)呈现在第一显示维度40中，所述列表38具有表示来自数据节点16的数据样本的成员。列表38的成员可包括用于每个单独数据源或每个单独数据节点16的描述符，或者列表38的成员可以包括数据样本组的描述符。组可以是任意定义的，例如是给定位置中或与特定功能或工作流有关联的数据源的组。组可包括数据类型的描述符。列表38可包括具有描述符的混合的成员，即，一些用于特定数据源，并且一些用于通用数据类型等等。
在根据本公开的图形数据优先级表示34中，显示至少一个第二列表42，所述列表42具有包括数据样本子类型的成员。第二列表42的成员可包括用于每个子数据子类型的描述符和用于每个子类型的相关联的优先等级的描述符。可如上所述来定义优先等级。
正常地，对于表示数据样本的第一列表38的每个成员，将显示表示数据样本子类型的单独的第二列表42。然而，应当理解，第一列表38可能存在一些不存在数据子类型的成员，在这种情况下，将不显示单独的第二列表42。
图2的数据优先级表示/数据优先级映射(dpm)34表示本公开的一个实施例，其中存在两个显示维度40、44。然而，可以添加附加的显示维度以表示来自数据节点16的数据的替代的或附加的特征。
数据类型、数据优先等级、数据子类型及其相应的描述符可包括在由数据节点16生成的数据的元数据中，或者可从上下文推断出来。
图形数据优先级表示34的显示维度40、44按优先等级排序，使得具有相同优先等级的列表38、42的成员分组在一起。这优选地通过以相同的意义(即，全部以优先级的递增顺序或者全部以优先级的递减顺序)对每个显示维度40、44中的列表进行排序来实现，使得显示的图形数据优先级表示34的不同部分填充有不同优先等级的成员。不同部分可用优先级边界36来划分，使得用户能够容易地理解数据处理系统10将如何实行数据处理。
在图2的实例中，数据优先级表示34的两个维度40、44基于工业数据的相互比较和内部比较。
对于数据的相互比较，应认识到，某些类型的数据(例如，警报和事件)可能具有比时间序列数据(例如温度值)更高的优先级。
对于数据的内部比较，应认识到，某些时间序列值应以较低的采样率用较高的优先级来采集，而其它时间序列值应以较高的采样率用较低的优先级来采集。例如，与每5秒采集温度值相比，每60秒采集温度值可被认为具有相对较高的优先级。数据采集的速率是数据子类型，其中不同的值具有不同的优先级。
数据优先级表示34的行r1、r2、r3、r4包含不同类型的工业数据，如警报和事件(a&e)、时间序列数据点和日志文件。这里的行用于数据的相互比较。
各种类型的数据按优先级的递减顺序置于行中。这里认为a&e数据比时间序列数据更重要，其次是来自日志文件的数据。
数据优先级表示34的列c1、c2、c3、c4包含不同的数据子类型，并且根据不同的优先等级排列，该不同的优先等级可对应于数据采集的不同“深度”。例如，一种类型的警报和事件的数据样本可具有数据子类型，该数据子类型包括错误、警告和通知(“info”)分类。日志文件也可存在类似的子类型。
可以根据定义不同采样率(诸如每60秒一次(lx/60s)、5x/60s等)的数据子类来采集时间序列数据样本。这里的列用于数据的内部比较。不同深度的数据以优先级的递减顺序置于列中。
在该优先级映射中，定义了优先级边界36。例如，在样本数据优先级表示34中示出了三个优先级边界36。优先级边界36定义了数据优先级表示34的、表示不同优先等级的不同部分。第一部分包括dpm单元{(r1,c1),(r2,c1),(r2,c2),(r3,cl)}。该部分中的数据具有最高的优先等级，并且包含a&e错误、采样率为每分钟5x的温度值以及采样率为每小时一次的压力值。
类似地，第二部分包括dpm单元{(r1,c2),(r2,c3),(r3,c2),(r4,cl)}。该部分中的数据具有第二相对值的优先等级，并且包含a&e警告、采样率为每分钟10x的温度值、采样率为每小时10x的压力值以及错误日志文件。
类似地，第三部分包括dpm单元{(r1,c3),(r2,c4),(r3,c3),(r4,c2)}。该部分中的数据具有第三相对值的优先等级，并且包含a&e通知数据、采样率为每分钟30x的温度值、采样率为每小时60x的压力值以及错误警告日志文件。
具有实用性的本公开的一个示例领域是工业物联网(iiot)的云平台领域。通常，来自设备网络12的数据经由云网关28来采集并发送到远程平台30用于存储和分析，该设备网络可包括工业自动化系统、机器、传感器等等。
以这种方式采集的工业数据的类型可具有针对数据的处理定义的不同优先级，所述处理包括例如从数据节点16采集数据、经由网关28将数据传送到远程平台30、将数据存储在远程平台30中或通过远程平台30分析数据。
存在用于处理数据的优先次序的各种用例。例如：
1.可首先从数据节点16采集较高优先级的数据，并且只有在系统(数据节点16连同云网关28)的性能能力允许时才应采集较低优先级数据。
2.首先将较高优先级的数据传送到远程平台30，之后是较低优先级数据。
3.与较低优先级的数据相比，较高优先级的数据可能会经受对错误检测(例如循环冗余校验)的严格校验。
4.可将较高优先级的数据存储在云中的快速且高效存储器上，而可将较低优先级的数据存储在替代的成本更低的存储器上。
5.在云服务的定价模型中，采集高优先级数据的价格可能高于采集低优先级数据的价格。
通过本公开改进了每一个这些用例，本公开提供了用于控制这些参数的优先等级的简单且直观的管理。
图形数据优先级表示34可以在具有用户界面(ui)或人机界面(hmi)的任何计算设备中实现。图3例示了数据优先级表示系统46的实现实施例。它具有两个主要组件–ui组件48和具有适当数据结构和数据存储器的后端组件50。两个组件48、50可驻存在单个计算设备上或者可在不同的设备上。通常，在云环境中，ui48将在用户的pc上本地运行，并且后端组件50将在数据中心运行。
ui组件48可经由超文本标记语言版本5(html5)、称为ui5的javascript程序库以及其它此类技术来实现。用户与ui组件48进行交互以定义数据的相互比较、数据的内部比较以及优先级边界36。通过触摸技术、指向技术或简单地经由键盘的输入可便于用户交互。
本领域技术人员将容易理解，本发明可应用于工厂、工厂部门(例如测试场)、工厂组成部分(例如装配线或生产线)、工厂单元(例如泵、挤压机、压缩机或机器)。
此外，本领域技术人员将容易理解，本发明可用于生产工业、制造工业、连续工业、加工工业和批量加工工业。
除了上述本发明的各方面的实施例之外，本领域技术人员将能够得出各种其它排列和步骤，如果在该文献中没有明确描述，那么它们仍然体现发明的原理并落在所附权利要求的范围内。
简而言之，本公开提供了图形数据优先级表示34，其用于可视化和控制数据处理系统10(诸如工业物联网(iiot)系统)中的数据处理。如本文所用的术语数据样本、样本数据和数据是同义词。