CN103927498B - 一种物理隔离状态下的内外网数据通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物理隔离状态下的内外网数据通信方法及系统。通过内网计算机接收输入数据,处理并生成条码,外网计算机上的设备采集识别所述条码并生成共用数据;外网计算机接收该共用数据,生成处理结果并在屏幕显示;连在内网计算机的摄像机拍摄该显示;内网终端接收并处理该显示,该系统实现了内网输入、外网响应的无缝整合,实现内外网彻底物理隔离的同时能便捷利用外网资源;免除了下载中转,内网无需存储与处理,节省了资源,可应用于政府、军队和科研机构等对内部信息保护要求较高的行业。
Description
技术领域
本发明涉及计算通信领域,尤其涉及一种物理隔离状态下的数据通信方法及系统。
背景技术
在计算机通信领域中,经常需要内网外网数据共享,但在涉密领域,内外网必须做到物理隔离才是最可靠,最安全的手段。
目前常用的内外网隔离传输手段主要采用摆渡、单向传输等方式,但摆渡方式操作繁琐,需要投入大量人力成本及中转存储处理设备,而且一次摆渡数据容量有限,无法实现数据实时更新。采用单向传输方式,不能保证完全意义上的物理隔绝。
条码/二维码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门容编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。条码/二维码技术由于其识别快速、准确、可靠以及成本低等优点,被广泛应用于商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域,如何将条码/二维码与数据融合技术有机的结合,来实现内外网完全物理隔离状态下的内外网计算机终端实时同步控制操作与内外网数据的实时融合共享,解决外网数据高效利用,同时解决操作便利与保密安全和谐统一是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种新的物理隔离状态下的内外网数据通信方法及系统。
所述物理隔离状态下的内外网数据通信方法,包括以下步骤:
(1)人机交互结果条码生成步骤,该步骤用于根据输入内网计算机终端操作得到的人机交互结果,按照预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别步骤,该步骤用于外网计算机条码采集设备采集扫描内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收步骤,该步骤用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制步骤,该步骤用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集步骤,该步骤用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合步骤,该步骤用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
优选地,所述方法还包括条码显示步骤,该步骤用于将人机交互条码生成步骤生成的条码在显示设备上显示。
优选地,所述方法还包括融合数据显示步骤,用于对数据整合单元整合处理后的数据进行输出显示。
优选地,所述人机交互结果条码生成步骤中生成的条码是任何形式的数字、图形、图像码。
优选地,所述人机交互结果条码生成步骤中生成的条码优选为二维码或条形码。
优选地,所述人机交互结果条码生成步骤中的条码生成是内网计算机生成,用于内网计算机同步控制外网计算机;或是外网计算机生成,用于外网计算机同步控制内网计算机。
优选地,所述外网是指除内网以外的任何形式的外部网络。
一种物理隔离状态下的内外网数据通信系统,包括:
(1)人机交互结果条码生成单元,用于根据输入内网计算机终端操作得到的人机交互结果,按照预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别单元,用于外网计算机条码采集设备采集扫描内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收单元,用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制单元,用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集单元,用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合单元,用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
优选地,所述系统还包括条码显示单元,用于将人机交互结果条码生成单元生成的条码在显示设备上显示。
优选地,所述系统还包括融合数据显示单元,用于对数据整合单元整合处理后的数据进行输出显示。
优选地,所述人机交互结果条码生成单元中生成的条码是任何形式的数字、图形、图像码。
优选地,所述人机交互结果条码生成单元中生成的条码优选为二维码或条形码。
优选地,所述人机交互结果条码生成单元中生成的条码可以是内网计算机生成,用于内网计算机同步控制外网计算机,也可以是外网计算机生成,用于外网计算机同步控制内网计算机。
优选地,所述外网是指除内网以外的任何形式的外部网络。
优选地,所述条码采集识别单元是条码扫描枪或任何条码采集识别设备。
优选地,所述屏幕图像采集单元是摄像设备。
优选地,所述条码显示单元所用设备是显示器、投影屏、打印机。
优选地,所述融合数据显示单元所用设备是显示器、投影幕。
优选地,所述的数据整合单元的内外网融合可以是图像、图像的融合,或是视频、文字、图像的融合,也可以是图像、图像、文字的混合融合。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:在完全物理隔离的情况下,实现内网计算机用户输入、外网计算机响应的无缝整合;实现内外网计算机的实时同步控制与数据共享,从而提高了外网数据的利用效率,节约了人力物力,实现了操作便利和安全保密的和谐统一,可应用于政府、军队和科研机构等对内部信息保护要求较高的行业。
同时,本发明还具有以下优点:
1、实现内外网彻底的物理隔离,且在内外网彻底物理隔离的情况下内网能方便地使用外网资源,使得外网动态更新的数据能及时在内网得到反映;
2、内网无需存储与处理,且无需自己组建服务器、磁盘阵列等,节约了硬件资源;
3、不用下载、处理等人为操作就能即时使用海量外网数据,大量节约人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
图1是本发明实施例1中的流程示意图;
图2是本发明实施例中的GIS系统应用示意图;
图3是本发明实施例中的GIS系统同步控制原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明可用于众多通用或专用的计算机内、外网系统环境或配置中,例如,多处理器系统、服务器、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算机环境等。
参考图1,示出了本发明的一种通用的物理隔离状态下的内外网数据通信方法实施例1的流程图,具体可以包括以下步骤:
(1)人机交互结果条码生成步骤,该步骤用于根据输入内网计算机终端操作得到的人机交互结果,按照预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别步骤,该步骤用于外网计算机条码采集设备采集扫描内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收步骤,该步骤用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制步骤,该步骤用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集步骤,该步骤用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合步骤,该步骤用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
在人机交互结果条码生成步骤中,本领域技术人员依据实际情况生成任何形式的条码都是可行的。例如,在实际应用中,所述人机交互条码生成步骤中生成的条码可以是任何形式的数字、图形、图像码。既可明码生成,也可加密生成。
在条码采集识别步骤,条码获取和传输过程中,不可避免的会引入噪声,而噪声种类很多,一般常见的有高斯噪声、脉冲噪声、均匀分布噪声等,针对不同的噪声有不同的处理方法。因而对于图像中存在的噪声将选择不同的去除噪声的方法。而为了减少噪声,保证内外网数据的完全融合,可以同时采用有利于噪声消除的几种噪声处理方法,比如空域滤波、频域滤波、时域滤波等。本发明可采用中值滤波、高斯低通滤波等方法对生成的条码进行降噪预处理。
在数据整合步骤中,为获取图像的几何特征,本发明主要采用对图像噪声不敏感、数学运算量、占用存储空间相对较小,且能有效滤除噪声提高结果置信度的Randon变换对生成的条码图像进行变换,获得图像的轮廓边界信息。
而为了保证内外网共享数据的完全融合,在本发明中,我们主要采用sobel检测算子法对图像进行处理,针对条码图像的梯形畸变,采用多项式矫正与双线性插值相结合的方法,最终实现图像的矫正定位,获得定位准确的条码图像。
在数据整合步骤中,本发明采用基于Laplacian金字塔分解的图像融合方法对内外网中的图像进行融合处理。
此外,所述方法还包括条码显示步骤,该步骤用于将人机交互结果条码生成单元生成的条码在显示设备上显示。条码可以采用显示器单屏或多屏显示或打印机、投影幕显示的方式进行呈现。
优选地,所述方法还包括融合数据显示步骤,用于对数据整合单元整合处理后的数据进行输出显示。融合数据显示可以采用显示器显示或投影幕显示的方式进行呈现。
优选地,所述人机交互条码生成步骤中生成的条码优选为二维码或条形码。
优选地,所述条码生成可以是内网计算机生成,用于内网计算机同步控制外网计算机;也可以是外网计算机生成,用于外网计算机同步控制内网计算机。
优选地,所述外网是指除内网以外的任何形式的外部网络,比如英特网或其它私有网等。
本发明还公开了一种物理隔离状态下的内外网数据通信系统,包括:
(1)人机交互结果条码生成单元,用于用户在内网计算机终端中进行输入操作,根据人机交互结果,按照应用系统预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别单元,用于外网计算机终端采集扫描内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收单元,用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制单元,用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集单元,用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合单元,用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
所述人机交互条码生成单元生成的条码是任何形式的数字、图形、图像码,既可明码生成,也可加密生成。
示例性地,所述的条码采集识别单元所用设备可以是连在外网计算机终端上的条码扫描电子枪、摄像机、摄像头等。
示例性地,所述的屏幕图像采集单元可以是连接在内网计算机上的摄像设备如摄像机、摄录机、照相机,可以用于拍摄图形、图像、视频。
示例性地,所述的数据整合单元涉及的可以是图像、图像的融合,也可以是视频、文字与图像的融合,或是图像、图像、文字的混合融合。
优选地,所述系统还包括条码显示单元,用于将人机交互条码生成单元生成的条码在显示设备上显示。
示例性地,所述条码显示单元的载体可以是显示器、投影幕,也可以是打印机等。
优选地,所述系统还包括融合数据显示单元,用于对数据整合单元整合处理后的数据进行输出显示。
优选地,所述人机交互条码生成单元中生成的条码是任何形式的数字、图形、图像码。
优选地,所述人机交互条码生成单元中生成的条码优选为二维码或条形码。
优选地,所述人机交互结果条码生成单元中的条码生成是内网计算机生成,用于内网计算机同步控制外网计算机;或是外网计算机生成,用于外网计算机同步控制内网计算机。
优选地,所述外网是指除内网以外的任何形式的外部网络。
由于本实施例基本相应于前述方法实施例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此就不赘述了。本说明书中的各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
作为示例,该方法和系统可以应用于政府、军队和科研机构等对内部信息保护要求较高的行业。下文主要以GIS系统应用为例进行说明。
图2示意性图示了根据本发明实施例的GIS系统应用示意图、图3示意性图示了GIS系统同步控制原理图。在图2、图3中,用户使用内网计算机上的Globe GIS系统,通过人机操作界面查找目标地址,内网计算机上的Globe GIS系统实时获取目标地址的经度、纬度、浏览视角、缩放比例等数据,并传递给人机交互结果条码生成单元;人机交互结果条码生成单元对实时获取的经度、纬度、浏览视角、缩放比例等数据进行处理分析,生成二维码并输出显示在内网计算机屏幕上;连接在内网计算机上的二维码扫描识别枪对内网计算机生成的二维码进行扫描解码,生成经度、纬度、浏览视角、缩放比例等数据;外网计算机数据接收单元实时接收二维码解码生成的经度、纬度、浏览视角、缩放比例等数据,并实时传递给外网计算机的定制版Google Earth系统;外网计算机定制版Google Earth系统根据接收的经度、纬度、浏览视角、缩放比例等数据进行分析处理定位,并实时显示,连接在内网计算机上的录像设备不间断实时采集定制版Google Earth系统输出屏幕图像,传递给内网计算机Globe GIS系统;内网计算机Globe GIS系统对自有地理信息数据和接收到的屏幕图像进行处理整合,使内网计算机和外网计算机生成的图像完全整合,达到内外网图像的完全整合利用,使用户感觉到是在一个网络、一台计算机上操作,解决了外网数据的无缝整合利用问题。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
尽管本发明是通过上述的优先实施方式进行描述的,但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到:在不脱离本发明主旨和原则的情况下,本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。基于这样的理解,本发明的保护范围并不限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种物理隔离状态下的内外网数据通信方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)人机交互结果条码生成步骤,该步骤用于根据输入内网计算机终端操作得到的人机交互结果,按照预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别步骤,该步骤用于外网计算机条码采集设备采集扫描内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收步骤,该步骤用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制步骤,该步骤用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集步骤,该步骤用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合步骤,该步骤用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括条码显示步骤,该步骤用于将人机交互结果条码生成步骤中生成的条码在显示设备上显示。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括融合数据显示步骤,用于对数据整合步骤中整合处理后的数据进行输出显示。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述人机交互结果条码生成步骤中生成的条码是任何形式的数字、图形或图像码。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述人机交互结果条码生成步骤中生成的条码是二维码或条形码。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述人机交互结果条码生成步骤中的条码生成是内网计算机生成,用于内网计算机同步控制外网计算机;或是外网计算机生成,用于外网计算机同步控制内网计算机。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外网是指除内网以外的任何形式的外部网络。
8.如权利要求1所述的方法,所述的数据整合步骤中是对图像、图像的融合,或是视频、文字、图像的融合,或图像、图像、文字的混合融合。
9.一种物理隔离状态下的内外网数据通信系统,其特征在于,包括:
(1)人机交互结果条码生成单元,用于根据输入内网计算机终端操作得到的人机交互结果,按照预先设定的数据交换格式,生成内外网共用交换数据,并将该内外网共用交换数据实时生成条码;
(2)条码采集扫描识别单元,用于外网计算机条码采集设备采集内网计算机终端生成的条码,并自动解码生成内外网共用交换数据;
(3)内外网共用交换数据接收单元,用于外网计算机终端接收条码解码后的内外网共用交换数据;
(4)同步控制单元,用于外网计算机终端根据接收到的内外网共用交换数据按照预先设定的方式进行处理,生成处理结果,并输出到屏幕显示;
(5)屏幕图像采集单元,用于内网计算机利用摄像设备录制第(4)步中生成并在屏幕显示的处理结果,并实时传递到内网计算机终端;
(6)数据整合单元,用于内网计算机终端按预先设定的方式进行整合处理,实现外网数据与内网数据的融合利用。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,还包括条码显示单元,用于将人机交互结果条码生成单元生成的条码在显示设备上显示。
11.如权利要求9所述的系统,其特征在于,还包括融合数据显示单元,用于对数据整合单元整合处理后的数据进行输出显示。
12.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述条码采集识别单元所用设备是条码扫描枪或任何条码采集识别设备。
13.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述屏幕图像采集单元所用设备是摄像设备。
14.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述条码显示单元所用设备是显示器、投影幕或打印机。
15.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述融合数据显示单元所用设备是显示器或投影幕。
16.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述的数据整合单元的内外网融合是图像、图像的融合,或是视频、文字、图像的融合,或图像、图像、文字的混合融合。
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