CN108023879A - 一种基于区块链的nb-iot设备数据采集系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于区块链的NB‑IOT设备数据采集系统及方法，属于嵌入式应用领域，本发明由NB‑IOT终端、设备基站、区块链服务器等三部分组成；搭建了区块链服务器网络，利用区块链的不可篡改和不可伪造的分布式存储特点，将设备采集数据存放到区块链架构的网络数据库中，防止单一节点的篡改造成的真实数据被篡改的情况发生，大大提高NB‑IOT网络的安全性。

Description

一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统及方法
技术领域
本发明涉及嵌入式应用技术领域，尤其涉及一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统及方法。
背景技术
随着物联网行业的迅速发展，终端设备规模也在不断扩大，日益扩大的终端数目。NB-IOT因其功耗小、成本低、覆盖范围广、连接容量大等特点，逐步被人们认可并广泛的应用到各行各业的领域中。然而，NB-IOT的传输方式为UDP传输，且大部分为明文传输，网络结构较为简单，但NB-IOT的应用领域不乏安全领域，如智能天然气表、智能电表、共享单车等消费类产品。如果NB-IOT网络被不法分子利用，其用户数据很容易被篡改，给用户和商家带来巨大损失，因此，NB-IOT网络的安全性成为当前社会亟待解决的问题。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提出了一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统。利用区块链的不可篡改和不可伪造的分布式存储特点，将设备采集数据存放到区块链架构的网络数据库中，即便单一节点被篡改，也无法使篡改的数据生效，大大提高了NB-IOT网络的安全性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统，主要由NB-IOT终端、设备基站、区块链服务器等三部分组成；
其中，
NB-IOT终端采用市面上已由的通用NB-IOT模组+MCU模式，采用UDP通信方式，将服务器地址设置为区块链服务器地址；
设备基站为电信或移动运营商的基站，需将区块链服务器地址在运营商注册备案，通过私有协议，打通基站与区块链服务器的连接通道，即NB-IOT核心网与区块链服务器之间采用TLS通信协议，防止信息被篡改，保证数据的安全、可靠、完整性；
利用区块链的跨机房的灾备，或者异地多活机制的特点，区块链节点之间通过P2P连接方式，架设区块链服务器集群，可集中部署也可分布式部署，分布数量越多，安全性越高。
本发明还提供了一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集方法，
具体工作过程如下：
a、设备通电后，MCU执行初始化程序，主要包括将晶振源设置为72Mhz外部晶振输入模式、将与NB-IOT模组相连的引脚配置为UART通信模式，其余未用到的引脚配置为高阻态输入；
b、初始化工作完成后，MCU通过UART串口以AT指令方式控制NB-IOT模组工作，控制过程如下：
1)MCU发送AT+CGSN＝1命令，查看NB-IOT模组是否有IMEI号返回，若有返回，则NB-IOT模组状态正常，若没有返回，说明NB-IOT模组异常，异常标志置1；
2)按照AT指令，MCU分别发送AT+CSQ(查询信号强度)、AT+NUESTATS(查询模块状态)、AT+CEREG？(查寻注网状态)、AT+CSCON？(查询连接状态)；
3)查询模块联网成功后，系统进入待机状态，等待收发数据；
c、当设备组网成功后，MCU通过UART将采集数据发送给NB-IOT模组，命令格式如下：
AT+NSOST＝<socket>,<remote_addr>,<remote_port>,<length>,<data>，从而通过NB-IOT网络将要采集的设备数据发送到核心网；
d、各基站核心网通过私有协议采用TLS通信协议与区块链服务器通信，将NB-IOT发来的设备数据通过私有协议发送到用户平台，完成NB-IOT设备数据的采集。
本发明搭建了区块链服务器网络，利用区块链的不可篡改和不可伪造的分布式存储特点，将设备采集数据存放到区块链架构的网络数据库中，防止单一节点的篡改造成的真实数据被篡改的情况发生，大大提高NB-IOT网络的安全性。
附图说明
图1是本发明的采集架构图。
具体实施方式
下面对本发明的内容进行更加详细的阐述：
一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统，由NB-IOT终端、设备基站、区块链服务器等三部分组成，其架构如图1所示；
NB-IOT终端采用市面上已由的通用NB-IOT模组+MCU模式，采用UDP通信方式，将服务器地址设置为区块链服务器地址；
设备基站为电信或移动运营商的基站，需将区块链服务器地址在运营商注册备案，通过私有协议，打通基站与区块链服务器的连接通道，即NB-IOT核心网与区块链服务器之间采用TLS通信协议，防止信息被篡改，保证数据的安全、可靠、完整性；
利用区块链的跨机房的灾备，或者异地多活机制的特点，区块链节点之间通过P2P连接方式，架设区块链服务器集群，可集中部署也可分布式部署，分布数量越多，安全性越高。
具体工作过程如下：
a、设备通电后，MCU执行初始化程序，主要包括将晶振源设置为72Mhz外部晶振输入模式、将与NB-IOT模组相连的引脚配置为UART通信模式，其余未用到的引脚配置为高阻态输入；
b、初始化工作完成后，MCU通过UART串口以AT指令方式控制NB-IOT模组工作，控制过程如下：
1)MCU发送AT+CGSN＝1命令，查看NB-IOT模组是否有IMEI号返回，若有返回，则NB-IOT模组状态正常，若没有返回，说明NB-IOT模组异常，异常标志置1；
2)按照AT指令，MCU分别发送AT+CSQ(查询信号强度)、AT+NUESTATS(查询模块状态)、AT+CEREG？(查寻注网状态)、AT+CSCON？(查询连接状态)；
3)查询模块联网成功后，系统进入待机状态，等待收发数据；
c、当设备组网成功后，MCU通过UART将采集数据发送给NB-IOT模组，命令格式如下：
AT+NSOST＝<socket>,<remote_addr>,<remote_port>,<length>,<data>，从而通过NB-IOT网络将要采集的设备数据发送到核心网；
d、各基站核心网通过私有协议采用TLS通信协议与区块链服务器通信，将NB-IOT发来的设备数据通过私有协议发送到用户平台，完成NB-IOT设备数据的采集。

Claims (3)

1.一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集系统，其特征在于，
主要由NB-IOT终端、设备基站、区块链服务器三部分组成；
其中，
NB-IOT终端采用通用NB-IOT模组+MCU模式，采用UDP通信方式，将服务器地址设置为区块链服务器地址；
设备基站为电信或移动运营商的基站，将区块链服务器地址在运营商注册备案，通过私有协议，打通基站与区块链服务器的连接通道，即NB-IOT核心网与区块链服务器之间采用TLS通信协议；
区块链节点之间通过P2P连接方式，架设区块链服务器集群。
2.根据权利要求1所示的采集系统，其特征在于，
区块链服务器集群集中部署或分布式部署。
3.一种基于区块链的NB-IOT设备数据采集方法，其特征在于，
具体工作过程如下：
a、设备通电后，MCU执行初始化程序，主要包括将晶振源设置为72Mhz外部晶振输入模式、将与NB-IOT模组相连的引脚配置为UART通信模式，其余未用到的引脚配置为高阻态输入；
b、初始化工作完成后，MCU通过UART串口以AT指令方式控制NB-IOT模组工作，控制过程如下：
1)MCU发送AT+CGSN＝1命令，查看NB-IOT模组是否有IMEI号返回，若有返回，则NB-IOT模组状态正常，若没有返回，说明NB-IOT模组异常，异常标志置1；
2)按照AT指令，MCU分别发送AT+CSQ、AT+NUESTATS、AT+CEREG？、AT+CSCON？；
3)查询模块联网成功后，系统进入待机状态，等待收发数据；
c、当设备组网成功后，MCU通过UART将采集数据发送给NB-IOT模组，命令格式如下：AT+NSOST＝<socket>,<remote_addr>,<remote_port>,<length>,<data>，从而通过NB-IOT网络将要采集的设备数据发送到核心网；
d、各基站核心网通过私有协议采用TLS通信协议与区块链服务器通信，将NB-IOT发来的设备数据通过私有协议发送到用户平台，完成NB-IOT设备数据的采集。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108574738A (zh) * 2018-06-25 2018-09-25 广东机电职业技术学院 一种基于nb-iot冷链物流过程制冷监测系统及方法
CN108989309A (zh) * 2018-07-16 2018-12-11 苏州大学张家港工业技术研究院 基于窄带物联网的加密通信方法及其加密通信装置
CN109039726A (zh) * 2018-07-24 2018-12-18 瓴泰科技(上海)有限公司 基于nb-iot智能化终端设备的配置方法
CN109088952A (zh) * 2018-10-30 2018-12-25 深圳瑞生耀电子有限公司 嵌入式设备接入到区块链的装置及方法
CN109150511A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 深圳市晓控通信科技有限公司 一种基于区块链技术的数据扫描设备
CN109345182A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 北京洛必达科技有限公司 一种区块链物流大数据安全处理系统及方法
CN110222085A (zh) * 2019-05-07 2019-09-10 北京奇艺世纪科技有限公司 一种存证数据的处理方法、装置及存储介质
CN110347083A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 智恒科技股份有限公司 一种基于区块链和nb-iot的优水管控系统
CN111163182A (zh) * 2020-03-20 2020-05-15 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于区块链的设备注册方法、装置、电子设备和存储介质
CN111866060A (zh) * 2020-05-26 2020-10-30 普联国际有限公司 通信设备的tls连接方法、通信设备和通信系统
CN112003925A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 上海和数软件有限公司 基于区块链的物联网数据存储方法和物联网系统
CN112203247A (zh) * 2020-09-24 2021-01-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电能数据的安全存储方法及系统
CN112489405A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 西安旌旗电子股份有限公司 基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统
CN113012414A (zh) * 2021-01-28 2021-06-22 国电南瑞南京控制系统有限公司 一种支持户表停电信息实时上报的模组化能源采控终端
CN113411301A (zh) * 2021-05-11 2021-09-17 山东浪潮科学研究院有限公司 基于窄带传输的区块链系统
CN113742788A (zh) * 2021-09-01 2021-12-03 宁波大学科学技术学院 基于可信数据监管的产品委托生产系统及方法
CN114168685A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 北京天德科技有限公司 一种基于区块链系统的新型数据库架构及运行方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160321654A1 (en) * 2011-04-29 2016-11-03 Stephen Lesavich Method and system for storage and retrieval of blockchain blocks using galois fields
CN106204057A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 惠众商务顾问（北京）有限公司 物理信息随机验证区块链防伪方法、系统和装置
WO2017019133A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Intel IP Corporation System and methods for system operation for narrowband-lte for cellular iot
WO2017027900A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-23 Identitii Pty Ltd A computer implemented method for processing a financial transaction and a system therefor
CN107094155A (zh) * 2017-06-14 2017-08-25 广东工业大学 一种基于联盟区块链的数据安全存储方法及装置
CN107122477A (zh) * 2017-05-02 2017-09-01 成都中远信电子科技有限公司 一种区块链存储系统
CN107174216A (zh) * 2017-07-25 2017-09-19 青岛科技大学 基于NB‑IoT的可穿戴式监护设备
CN107380201A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 株洲中车轨道交通装备有限公司 基于广域网与局域网车轴健康状态监测方法及监测系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160321654A1 (en) * 2011-04-29 2016-11-03 Stephen Lesavich Method and system for storage and retrieval of blockchain blocks using galois fields
WO2017019133A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Intel IP Corporation System and methods for system operation for narrowband-lte for cellular iot
WO2017027900A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-23 Identitii Pty Ltd A computer implemented method for processing a financial transaction and a system therefor
CN106204057A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 惠众商务顾问（北京）有限公司 物理信息随机验证区块链防伪方法、系统和装置
CN107122477A (zh) * 2017-05-02 2017-09-01 成都中远信电子科技有限公司 一种区块链存储系统
CN107094155A (zh) * 2017-06-14 2017-08-25 广东工业大学 一种基于联盟区块链的数据安全存储方法及装置
CN107174216A (zh) * 2017-07-25 2017-09-19 青岛科技大学 基于NB‑IoT的可穿戴式监护设备
CN107380201A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 株洲中车轨道交通装备有限公司 基于广域网与局域网车轴健康状态监测方法及监测系统

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108574738A (zh) * 2018-06-25 2018-09-25 广东机电职业技术学院 一种基于nb-iot冷链物流过程制冷监测系统及方法
CN108989309A (zh) * 2018-07-16 2018-12-11 苏州大学张家港工业技术研究院 基于窄带物联网的加密通信方法及其加密通信装置
CN108989309B (zh) * 2018-07-16 2021-10-08 苏州大学张家港工业技术研究院 基于窄带物联网的加密通信方法及其加密通信装置
CN109039726A (zh) * 2018-07-24 2018-12-18 瓴泰科技(上海)有限公司 基于nb-iot智能化终端设备的配置方法
CN109150511A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 深圳市晓控通信科技有限公司 一种基于区块链技术的数据扫描设备
CN109088952A (zh) * 2018-10-30 2018-12-25 深圳瑞生耀电子有限公司 嵌入式设备接入到区块链的装置及方法
CN109345182A (zh) * 2018-11-12 2019-02-15 北京洛必达科技有限公司 一种区块链物流大数据安全处理系统及方法
CN110222085B (zh) * 2019-05-07 2021-06-22 北京奇艺世纪科技有限公司 一种存证数据的处理方法、装置及存储介质
CN110222085A (zh) * 2019-05-07 2019-09-10 北京奇艺世纪科技有限公司 一种存证数据的处理方法、装置及存储介质
CN110347083A (zh) * 2019-07-15 2019-10-18 智恒科技股份有限公司 一种基于区块链和nb-iot的优水管控系统
CN111163182B (zh) * 2020-03-20 2021-08-03 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于区块链的设备注册方法、装置、电子设备和存储介质
CN111163182A (zh) * 2020-03-20 2020-05-15 杭州海康威视数字技术股份有限公司 基于区块链的设备注册方法、装置、电子设备和存储介质
CN111866060A (zh) * 2020-05-26 2020-10-30 普联国际有限公司 通信设备的tls连接方法、通信设备和通信系统
CN112003925A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 上海和数软件有限公司 基于区块链的物联网数据存储方法和物联网系统
CN112203247A (zh) * 2020-09-24 2021-01-08 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电能数据的安全存储方法及系统
CN112203247B (zh) * 2020-09-24 2023-10-20 南方电网科学研究院有限责任公司 一种电能数据的安全存储方法及系统
CN112489405A (zh) * 2020-11-20 2021-03-12 西安旌旗电子股份有限公司 基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统
CN112489405B (zh) * 2020-11-20 2021-12-24 西安旌旗电子股份有限公司 基于物联网和区块链的计量仪表及管理系统
CN113012414A (zh) * 2021-01-28 2021-06-22 国电南瑞南京控制系统有限公司 一种支持户表停电信息实时上报的模组化能源采控终端
CN113411301A (zh) * 2021-05-11 2021-09-17 山东浪潮科学研究院有限公司 基于窄带传输的区块链系统
CN113742788A (zh) * 2021-09-01 2021-12-03 宁波大学科学技术学院 基于可信数据监管的产品委托生产系统及方法
CN114168685A (zh) * 2021-12-15 2022-03-11 北京天德科技有限公司 一种基于区块链系统的新型数据库架构及运行方法

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