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专利号: 2025106360174
申请人: 无锡涉联科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:闪存选择,根据边缘计算设备需求,选择闪存设备;

步骤S2:设备分区,闪存设备选择完毕后将闪存设备划分为不同的数据分区,数据分区包括系统数据分区、应用数据分区、临时数据分区,根据数据的特性和访问频率,将数据分配到不同的分区中;

步骤S3:数据压缩,根据边缘计算设备硬件能力选择压缩算法,并在边缘计算设备上使用本地数据缓存;

步骤S4:磨损管理,磨损管理包括热度计算、磨损阈值计算和迁移优先级计算,闪存设备存储数据的基本单位是闪存块,通过监控闪存设备中闪存块的擦除和写入次数数据,并通过热度计算和磨损阈值计算得出闪存块的热度值Heat的磨损阈值Y,当热度值Heat大于磨损阈值Y时,将数据迁移到其他未充分使用的闪存块中,数据迁移前通过迁移优先级计算得出数据的迁移优先级P,根据迁移优先级P决定数据迁移顺序;

步骤S5:数据备份,实时监控闪存设备的性能参数,性能参数包括读写速度和错误率,同时定期将闪存设备中的数据备份到外部存储介质中。

2.根据权利要求1所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述磨损管理步骤中,热度计算过程如下:Heat是闪存块的热度值;

Xi是第i个闪存块的写入次数;

Ci是第i个闪存块的擦除次数;

α是Xi的权重因子,β是Ci的权重因子;

RTi是自上次访问第i个闪存块以来的时间长度;

Z是一个正数,避免分母为零;

通过对闪存块的热度值Heat进行计算,热度值Heat表示为闪存块被写入和擦除的频率,通过数值化的方式,将影响闪存块状态的因素转化为热度值Heat,能够便于评估闪存块的状态。

3.根据权利要求2所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述磨损管理步骤中,磨损阈值计算过程如下:其中Y是磨损阈值;

Dmaxi是第i个闪存块的最大耐久度;

Tempi是第i个闪存块当前的环境温度,Tempopt是闪存块最优工作温度;

Tempmax是闪存块最高环境温度,Tempmin是闪存块最底环境温度;

Ai是第i个闪存块的使用时间,Amaxi是第i个闪存块最大使用时间;

γ是温度影响系数,δ是老化影响系数,δ初始值为0.8;

当闪存块的热度值Heat大于磨损阈值Y时,将数据迁移到热度值Heat小于磨损阈值Y的闪存块中,当热度值Heat小于磨损阈值Y时,继续将数据传输到当前闪存块,通过引入多种因素精确计算磨损阈值Y,可以优化闪存资源的利用,及时进行数据迁移,避免因过度磨损而导致闪存块失效,节省更换和修复成本。

4.根据权利要求3所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述磨损管理步骤中,迁移优先级计算过程如下:其中P是迁移优先级;

Yi‑(Xi+Ci)是第i个闪存块的剩余寿命;

Yi是i个闪存块的磨损阈值;

Xi是第i个闪存块的写入次数;

Ci是第i个闪存块的擦除次数;

Heati是第i个闪存块的热度值;

Heatmax是所有闪存块的最大热度值;

是动态调整因子,取值范围为0至1之间;

Fi是第i个闪存块的迁移频率;

Di是第i个闪存块中数据的重要性,Di取值范围为0至1之间;

当闪存块的迁移优先级高而被频繁迁移,使得Fi增加,从而降低 的值,使得该闪存块在后续被迁移的优先级降低,减缓磨损速度,当 取值小于0.2时,表示该闪存块中数据的重要性和迁移频率较低,此时降低老化影响系数δ对磨损阈值Y的影响,老化影响系数δ发生改变,具体为:当 取值小于0.2时,

5.根据权利要求4所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述设备分区步骤中系统数据分区包括操作系统、系统配置文件和系统日志,应用数据分区用于存储应用程序产生的数据,包括用户信息和工作数据,临时数据分区用于存储临时文件和缓存数据。

6.根据权利要求1所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述数据压缩步骤中边缘计算设备硬件能力包括CPU性能、运存性能、储存性能和功耗散热性能,评估CPU的型号、主频和核心数指标,了解其在处理压缩算法时的能力,CPU性能直接影响压缩算法的执行速度和效率。

7.根据权利要求1所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述数据备份步骤中外部存储介质采用云存储,云存储可扩展性高,根据需求动态增加存储空间,数据恢复便捷,通过网络连接即可快速恢复数据,无需物理接触存储设备。

8.根据权利要求1所述的边缘计算设备闪存管理方法,其特征在于:所述数据压缩步骤中本地数据缓存采用GuavaCache本地缓冲工具,GuavaCache本地缓冲工具包括自动加载、最大缓存项数、定时过期、基于大小的剔除策略功能。