CN108960831A - 基于区块链的共享无人机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的共享无人机系统，包括连接网络的无人机统筹服务器，所述服务器至少包括存储器和处理器，并且还包括存储在所述存储器中并在所述处理器上操作的可编程指令；节点模块：包括复数个节点，所述节点模块可建立带有交易请求的块，所述交易请求通过网络发送到所述统筹服务器；共享模块：所述共享模块包括复数个带有特征信息的无人机，每个所述无人机通过网络与统筹服务器连接，并能根据统筹服务器的指令进行工作。该发明将区块链技术运用到无人机系统中，通过在用户端的指令的请求实现让无人机为用户提供方便快捷的服务。

Description

基于区块链的共享无人机系统

技术领域

本发明涉及一种共享系统，尤其涉及一种基于区块链的共享无人机系统。

背景技术

随着中本聪在2008年11月发表了著名的论文《比特币：点对点的电子现金系统》以来，区块链正式进入到了人们的生活当中。区块链技术，简称BT(Blockchain technology)，也被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

但是现在无人机还需要人工操作，进行相应的服务功能，尽管目前共享经济已经席卷中国，无人机由于使用特点还未能进行共享操作，区块链作为新一代计算机系统，其实际应用中与无人机进行连接的系统还未开发。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于区块链的共享无人机系统。

区块链是一个分布式账本，一种通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。它基于密码学原理而不基于信用，使得任何达成一致的双方直接支付，从而不需要第三方中介的参与。在区块链中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51％的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效)，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于区块链的共享无人机系统，包括：包括连接网络的无人机统筹服务器，所述服务器至少包括存储器和处理器，并且还包括存储在所述存储器中并在所述处理器上操作的可编程指令，其特征在于，至少包括：

节点模块：包括复数个节点，每个所述节点包括系统分配的私钥，以及被系统中的其他节点和服务器都获知的唯一公钥，所述节点模块可建立带有交易请求的块，所述交易请求通过网络发送到所述统筹服务器，并且可接收所述节点和其他节点发送的交易信息，和统筹服务器发送的交易信息，并对所述交易信息进行验证；

共享模块：所述共享模块包括复数个带有特征信息的无人机，每个所述无人机通过网络与统筹服务器连接，并能根据统筹服务器的指令进行工作。

本发明一个较佳实施例中，所述指令至少包括，收取快递，外卖派送，实时定位。

本发明一个较佳实施例中，节点模块包括面向用户可视，可操作的客户端。

本发明一个较佳实施例中，用户将指令交易请求输入到所述节点模块的客户端，所述节点模块通过哈希函数对交易请求进行加密，并通过所述节点模块的私钥生成带有数字签名的交易请求。

本发明一个较佳实施例中，所述统筹服务器接收到交易请求，通过所述节点的公钥和哈什函数对交易请求进行解密成相应的指令，当解密的指令符合存储在所述服务器中的指令时，所述服务器向共享模块发出指令。

本发明一个较佳实施例中，所述无人机收到所述服务器的指令，根据设置在无人机内部的程序，执行指令的行为，并实时向服务器发送反馈消息。

本发明一个较佳实施例中，所述反馈消息至少包括无人机特征编号，性能特征，位置特征，时间特征，认证特征。

本发明一个较佳实施例中，所述服务器将反馈信息实时发送给发送交易请求的所述节点。

本发明一个较佳实施例中，所述无人机完成指令后，服务器收到完整的反馈信息，并将所述信息通过哈什函数加密形成交易信息，并向系统中的每一所述节点发送所述交易信息，当系统中超过半数节点验证了所述交易信息后，所述交易信息永久存储在区块链中，所述交易结束。

本发明一个较佳实施例中，所述节点模块中还包括支付单元，在发出交易请求的时候，系统根据交易请求向节点要求支付相应的金额预存到系统中，交易结束后根据节点的交易检验单元，交易检验单元检验交易完成，预存在系统中的金额转移到相应的无人机的账户中；交易检验单元检验交易失败，预存在系统中的金额返回到用户账户；交易检验单元检验交易信息中存在用户与系统的协商信息，预存在系统中的金额根据协商信息进行分配。

本发明一个较佳实施例中，所述节点模块还包括节点的申请和删除，用户通过填写相关信息向系统申请，符合系统要求后，系统为用户创建新的节点，并生成公钥和私钥，所述公钥向系统中其他节点公布，所述私钥由用户自己保管；用户通过向系统申请删除节点，系统通过后删除节点，并向系统中其他节点公布。

本发明一个较佳实施例中，所述节点包括查询单元，可查询所述节点的实时交易信息和已完成交易信息，以及系统中其他节点的交易信息；还可查询与系统连接的无人机特征信息。

本发明一个较佳实施例中，当解密的指令不符合存储在所述服务器中的指令时，所述服务器向所述节点发出更改指示，所述节点重新发送交易请求，或者关闭交易请求。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)采用了去中心化的区块链技术，无第三方监督中心，每一步交易信息都需要向其他节点发送，当多数交易信息对交易进行验证通过后，交易信息生效，且无法更改，因此在去中心化的系统中更好的实现了对用户的保护，每个用户都是交易的中心。

(2)用户能够实时查询自己的过往交易，同时也能查询和验证别人的交易，虽然你可以看到数值和对应的交易地址，但是无法知道交易者的真实身份，保证了交易的隐私性，在匿名情况下对其他人的交易信息进行验证，保证了系统的公平性。

(3)无人机是通过直接与服务器进行数据连接的，当服务器发生指令后，无人机根据指令进行执行，并且能够把实时的数据传输给服务器，用户可以观察到实时的情况，同时由于是服务器进行指令的发布，很好的实现了远程操作，方便了用户的使用。

(4)交易金额预存到系统中，交易完成后，通过交易检验单元对交易信息进行检验，该检验是系统完成的，根据交易的实际情况进行扣款或者返款，保证了系统使用的公平性。

(5)该系统包括可视化可操作的客户端，且可以方便的实现节点的申请和删除，方便了用户的实际操作，使操作简单快捷。

(6)该系统直接实现了人和无人机之间的交互关系，利用无人机进行相应的操作过程，而且无人机可以流动保存，当完成一件任务后落到了其他的地点可以就近在相应的大本营中进行续航操作以及其他修理操作，无须继续返航，极大程度的利用了无人机的作用，避免了很多不必要的成本。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种基于区块链的共享无人机系统，包括连接网络的无人机统筹服务器，该服务器至少包括存储器和处理器，并且还包括存储在该存储器中并在该处理器上操作的可编程指令，还包括：

节点模块：包括复数个节点，每个该节点包括系统分配的私钥，以及被系统中的其他节点和服务器都获知的唯一公钥，该节点模块可建立带有交易请求的块，该交易请求通过网络发送到该统筹服务器，并且可接收该节点和其他节点发送的交易信息，和统筹服务器发送的交易信息，并对该交易信息进行验证；

共享模块：该共享模块包括复数个带有特征信息的无人机，每个该无人机通过网络与统筹服务器连接，并能根据统筹服务器的指令进行工作。

其中节点模块还包括节点的申请和删除，用户通过填写相关信息向系统申请，符合系统要求后，系统为用户创建新的节点，并生成公钥和私钥，所述公钥向系统中其他节点公布，所述私钥由用户自己保管；用户通过向系统申请删除节点，系统通过后删除节点，并向系统中其他节点公布。

本发明使用时，用户使用面向用户可视，可操作的客户端，将指令交易请求输入到节点模块的客户端，节点模块通过哈希函数对交易请求进行加密，并通过节点模块的私钥生成带有数字签名的交易请求。统筹服务器接收到交易请求，通过节点的公钥和哈什函数对交易请求进行解密成相应的指令，当解密的指令符合存储在服务器中的指令时，服务器向共享模块发出指令。

无人机收到服务器的指令，根据设置在无人机内部的程序，执行指令的行为，包括收取快递，外卖派送，对目标对象的实时定位的指令，并实时向服务器发送反馈消息。该系统包括可视化可操作的客户端，且可以方便的实现节点的申请和删除，方便了用户的实际操作，使操作简单快捷。

无人机将特征编号，性能特征，位置特征，时间特征，认证特征等信息实时反馈到系统中，其中认证特征包括取快递的认证，签收认证等认证信息。

无人机完成指令后，服务器收到完整的反馈信息，并将信息通过哈什函数加密形成交易信息，并向系统中的每一节点发送交易信息，当系统中超过半数节点验证了交易信息后，交易信息永久存储在区块链中，交易结束。

用户能够实时查询自己的过往交易，同时也能查询和验证别人的交易，虽然你可以看到数值和对应的交易地址，但是无法知道交易者的真实身份，保证了交易的隐私性，在匿名情况下对其他人的交易信息进行验证，保证了系统的公平性。无人机是通过直接与服务器进行数据连接的，当服务器发生指令后，无人机根据指令进行执行，并且能够把实时的数据传输给服务器，用户可以观察到实时的情况，同时由于是服务器进行指令的发布，很好的实现了远程操作，方便了用户的使用。

节点模块中还包括支付单元，在发出交易请求的时候，系统根据交易请求向节点要求支付相应的金额预存到系统中，交易结束后根据节点的交易检验单元，交易检验单元检验交易完成，预存在系统中的金额转移到相应的无人机的账户中；交易检验单元检验交易失败，预存在系统中的金额返回到用户账户；交易检验单元检验交易信息中存在用户与系统的协商信息，预存在系统中的金额根据协商信息进行分配。在该系统中，由于交易金额预存到系统中，交易完成后，通过交易检验单元对交易信息进行检验，该检验是系统完成的，根据交易的实际情况进行扣款或者返款，保证了系统使用的公平性。

该系统采用了去中心化的区块链技术，无第三方监督中心，每一步交易信息都需要向其他节点发送，当多数交易信息对交易进行验证通过后，交易信息生效，且无法更改，因此在去中心化的系统中更好的实现了对用户的保护，每个用户都是交易的中心。该系统直接实现了人和无人机之间的交互关系，利用无人机进行相应的操作过程，而且无人机可以流动保存，当完成一件任务后落到了其他的地点可以就近在相应的大本营中进行续航操作以及其他修理操作，无须继续返航，极大程度的利用了无人机的作用，避免了很多不必要的成本。

下面以另一具体实施例对该发明进行阐述。用户A需要进行取快递，因此他再系统的界面上输入信息，从快递集散中心收快递，提供具体快递编号，和快递派送地址，用户A根据系统的提示将本次服务的费用支付到系统中，系统将信息加密后发送到统筹服务器，统筹服务器分析指令，符合系统中预存的指令信息。于是指派就近的无人机，并把指令发送给无人机，无人机根据预算航线到快递集散中心，通过快递编号获得快递，再按照规划航线派送到用户指定的地址，在整个过程中，无人机都会将实时状态传送到系统中，用户A可以直接通过系统进行查询。当指令完全完成后，无人机向系统发送消息，统筹服务器将信息发送给用户A，该交易信息由系统中其他节点进行验证，当验证合格后，交易成功，用户A支付到系统中的费用转移到无人机的账户中，实现了无人机的共享工作。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的共享无人机系统，包括连接网络的无人机统筹服务器，其特征在于，至少包括：

节点模块：包括复数个节点，所述节点模块可建立带有交易请求的块，所述交易请求通过网络发送到所述统筹服务器；

共享模块：所述共享模块包括复数个带有特征信息的无人机，每个所述无人机通过网络与统筹服务器连接。

2.一种基于区块链的共享无人机系统，包括连接网络的无人机统筹服务器，所述服务器至少包括存储器和处理器，并且还包括存储在所述存储器中并在所述处理器上操作的可编程指令，其特征在于，至少包括：

节点模块：包括复数个节点，每个所述节点包括系统分配的私钥，以及被系统中的其他节点和服务器都获知的唯一公钥，所述节点模块可建立带有交易请求的块，所述交易请求通过网络发送到所述统筹服务器，并且可接收所述节点和其他节点发送的交易信息，和统筹服务器发送的交易信息，并对所述交易信息进行验证；

共享模块：所述共享模块包括复数个带有特征信息的无人机，每个所述无人机通过网络与统筹服务器连接，并能根据统筹服务器的指令进行工作。

3.根据权利要求2所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：节点模块包括面向用户可视，可操作的客户端。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：用户将指令交易请求输入到所述节点模块的客户端，所述节点模块通过哈希函数对交易请求进行加密，并通过所述节点模块的私钥生成带有数字签名的交易请求。

5.根据权利要求2或4所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述统筹服务器接收到交易请求，通过所述节点的公钥和哈什函数对交易请求进行解密成相应的指令，当解密的指令符合存储在所述服务器中的指令时，所述服务器向共享模块发出指令。

6.根据权利要求2所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述无人机收到所述服务器的指令，根据设置在无人机内部的程序，执行指令的行为，并实时向服务器发送反馈消息。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述反馈消息至少包括无人机特征编号，性能特征，位置特征，时间特征，认证特征。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述服务器将反馈信息实时发送给发送交易请求的所述节点。

9.根据权利要求6所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述无人机完成指令后，服务器收到完整的反馈信息，并将所述信息通过哈什函数加密形成交易信息，并向系统中的每一所述节点发送所述交易信息，当系统中超过半数节点验证了所述交易信息后，所述交易信息永久存储在区块链中，所述交易结束。

10.根据权利要求2所述的一种基于区块链的共享无人机系统，其特征在于：所述节点模块中还包括支付单元，在发出交易请求的时候，系统根据交易请求向节点要求支付相应的金额预存到系统中，交易结束后根据节点的交易检验单元，交易检验单元检验交易完成，预存在系统中的金额转移到相应的无人机的账户中；交易检验单元检验交易失败，预存在系统中的金额返回到用户账户；交易检验单元检验交易信息中存在用户与系统的协商信息，预存在系统中的金额根据协商信息进行分配。