CN109547545A - 一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统 - Google Patents

一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例公开一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统，涉及通信技术领域，能够通过对物联网应用设备产生的流量信息进行分布式存储，从而提高了数据存储的安全性和准确性。该方法包括：目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，存储在本目标物联网服务设备的流量账单中；目标物联网服务设备将第一流量信息发送至其他物联网服务设备；目标物联网服务设备接收其他物联网服务设备收集的其他传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息，并对本目标物联网服务设备的流量账单进行更新。本发明实施例应用于通信系统。

Description

一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统
技术领域
本发明的实施例涉及物联网领域，尤其涉及一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统。
背景技术
近年来，随着以Internet为代表的信息通信技术的迅猛发展和普及，社会信息化程度的不断提高，以及各种新型多媒体业务，如视频电话、视频点播技术(VOD)以、高清数字电视及物联网等不断涌现，宽带用户数呈持续稳定增长趋势，同时用户对宽带速率和质量的需求也在不断地提升。近几年来，世界各国陆续将“宽带战略”作为国家信息化战略的重要组成部分提出。目前我国也正在加紧推进实施“宽带中国”战略，在基础设施方面的内容要加快光纤宽带网络的发展，扩大覆盖范围。这对于经济社会发展和信息化建设必将产生重大而深远的影响。截至2017年12月，我国网民规模达7.31亿，普及率达到53.2％，超过亚洲平均水平7.6个百分点。全年新增网民共4299万人，年增长率6.2％，中国网民规模已经显得于欧洲人口总量。随着“互联网+”的快速发展，上网已经是人民工作和生活不可或缺的部分，家庭宽带网络也基本完成了商业、住宅的全面覆盖。
物联网综合承载于家庭及商业环境宽带网络资源，可大幅降低物联网服务商的物联网建设成本，但目前所有的网络建设都是由电信运营商、物联网服务商开展的“中心化”建设和运营模式，流量的计量和计费都是由物联网服务商完成的，虽然物联网服务商可以制订一些佣金模式，为物联网服务者(资源贡献者)提供补贴。由于家庭物联网的资源贡献者没有办法了解自己提供服务的流量、使用者的数量、使用的时段等情况，无法对自己提供的共享网络资源服务进行计量，抑制了人们共享网络资源的积极性，更难以保障提供共享物联网的服务质量。
发明内容
本发明的实施例提供一种共享网络资源的管理方法及设备、通信系统，能够通过对物联网应用设备产生的流量信息进行分布式存储，从而提高了数据存储的安全性和准确性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，提供一种共享网络资源的管理方法，该方法包括：目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中流量信息包括通信流量；目标物联网服务设备将第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中；目标物联网服务设备将第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，其他物联网服务设备包括与目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；流量账单中记录有预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息；目标物联网服务设备接收其他物联网服务设备收集的其他传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息，并对本目标物联网服务设备的流量账单进行更新；目标物联网服务设备利用共识机制，根据其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
在上述方法中，目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，并将每次通信所产生的第一流量信息发送至其他物联网服务设备的方式，使得目标物联网服务设备接收目标传感器发送的流量信息能够得到分布式存储。并接收其他物联网服务设备发送的第二流量信息，降低了流量数据在统计过程中被篡改的可能。同时由于对流量信息采用了分布式存储，因此不再需要由物联网运营商的计费系统统一负责记录，而是可以由物联网服务设备自主记录流量信息，实现了统计过程的去中心化，使得流量的贡献者对统计出的数据更加信任，提高人们共享网络资源的积极性，保障该类物联网服务设备的的服务质量。
第二方面，提供一种物联网服务设备，包括：感知模块，用于通信模块与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中流量信息包括通信流量；区块链模块，用于将通信模块收集的第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中；感知模块，还用于将第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，其他物联网服务设备包括与目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；流量账单中记录有预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息；感知模块，还用于接收其他物联网服务设备收集的其他传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息；区块链模块，用于根据感知模块接收第二流量信息对本目标物联网服务设备的流量账单进行更新；区块链模块，还用于利用共识机制，根据其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
可以理解地，上述提供的一种物联网服务设备用于执行上文所提供的第一方面对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面对应的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。
第三方面，提供了一种共享网络资源的通信系统，包括：如上述第二方面的物联网服务设备。
可以理解地，上述提供的共享网络资源的管理系统用于执行上文所提供的第一方面对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文第一方面对应的方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。
第四方面，提供了一种物联网服务设备，该物联网服务设备的结构中包括处理器和存储器，存储器用于与处理器耦合，保存该物联网服务设备必要的程序指令和数据，处理器用于执行存储器中存储的程序指令，使得该物联网服务设备执行第一方面所述的方法。
第五方面，提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序代码，当计算机程序代码在如第四方面所述的物联网服务设备上运行时，使得物联网服务设备执行上述第一方面的方法。
第六方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品储存有上述计算机软件指令，当计算机软件指令在如第四方面所述的物联网服务设备上运行时，使得物联网服务设备执行如上述第一方面所述方案的程序。
附图说明
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为现有技术中的一种为现有技术中通过PON网络来综合承载固网和捂脸物联网设备业务的一种网络结构示意图；
图2为现有技术中的一种PON网络的结构示意图；
图3为现有技术中的一种PON网络的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种共享网络资源的通信系统的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的一种共享网络资源的管理方法的流程示意图；
图6为本发明的实施例提供的一种区块链生成机制的结构示意图；
图7为本发明的实施例提供的一种虚拟代币的去中心化交换机制的结构示意图；
图8为本发明的实施例提供的一种物联网服务设备的结构示意图；
图9为本发明的实施例提供的又一种物联网服务设备的结构示意图；
图10为本发明的实施例提供的再一种物联网服务设备的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
还需要说明的是，本发明实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
首先，对本发明中所涉及的技术术语进行介绍：
区块链，是一种应用分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型系统模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。在采用了区块链的存储网络中，每个网络节点的权利和义务都是均等的，存储网络中存储的数据块由于整个网络系统中具有维护功能的节点来共同维护，进而不需要中心化的硬件或管理机构。另外，在应用了区块链技术的存储网络还具有较高的可靠性，具体的，一旦信息经过验证并增加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住网络中超过51％的网络节点，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。
共识机制，是一种判断机制。在共识机制中，是通过特殊节点的投票，若利益不相干的若干个节点能够达成共识，则我们就可以认为全网对此也能够达成共识。以本发明实施例的场景为例，在预设区域内的各个基站设备中都存储有运行账单，并且该运行账单在区块链中不断更新，也就是说该运行账单是由该预设区域内的所有基站共同维护的，所有基站设备节点都是平等的，都保存有整个运行账单。进而在确认某个基站设备某段时间内的资源的使用量时，预设区域内各个基站根据其所保存的运行账单进行投票，最终确认出某个基站设备某段时间内的资源的使用量。
智能合约，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。
无源光网络，Passive Optical Splitter，简称PON。PON是近几年在光接入网中的主流技术。PON系统由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)，ONU(Optical NetworkUnit，光网络单元)和ODN(Optical Distribution Network，光纤分布网)组成。其中，OLT位于局端，是整个PON系统的核心部件，向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口，向下提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口，以广播方式向各ONU发送数据。ODN是由POS(Passive Optical Splitter，无源光纤分路器)组成的光纤分配网络，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。ONU位于用户端，实现数据、话音等多业务的接入。目前PON是解决接入网“最后一公里”、实现FTTx的主导技术。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。在PON的架构中，一个光纤终端(OLT)下可以有多个无源光网络(PON)的单元。每一个单元均可形成一个独立的PON网，由价格低廉的无源光分路器和光纤分布连接多种不同类型的ONU。PON光接入网络的无源性设计和，减少了对电子元件的需求，同时分光技术可大幅减少光纤光缆的使用量，由此大幅度降低建设部署和维护成本的支出。现阶段PON相关的技术标准，一是以IEEE为代表的EPON、10G EPON标准阵营，二是以ITU/FSAN/BBF为代表的GPON,XG PON1和NG PON2标准阵营。其实现分光的技术思路基本类似。如图2所示，由OLT至ONU的下行数据发送采用TDM广播方式，并采用加密技术使ONU只能获取与自身相关的数据报文。如图3所示，上行数据采用TDMA方式，运用多点控制技术MPCP和动态带宽分配DBA技术来调度自ONU至OLT的数据上传。
随着无源光网络PON技术的发展，接入网逐渐向光纤承载发展演进。采用PON技术构建下一代接入网，对家庭、企业、无线回传业务进行统一接入成为接入网探讨的热门。一方面，近年来移动业务的飞速发展，4G网络广泛应用和5G的快速发展，移动数据业务成为业务发展的重心，各运营商移动用户数量不断增加，基站密度不断加大，基站和传输网络布网密度日益增大，承载流量剧增，以及基站站点密度快速增加，电信运营商的收支剪刀差将越来越大。为了能满足网络带宽容量逐年呈指数级增长的需求，需要移动回传网络提供有力的综合承载，。同时，出于业务带宽需求快速增长与收入缓慢提升之间的矛盾，运营商需要发展高带宽、低成本的、可快速部署的移动回程解决方案。4G/LTE的网络结构，如图4所示。
另一方面，宽带提速大规模，FTTH/FTTB网络规模迅速扩大，用户日益增多，家庭用户的语音、上网、多媒体视频等业务已经实现了统一接入。采用基于PON技术FTTX模式接入方式也在逐渐替代原有的PDH、光纤收发器等P2P方式。现阶段，大部分住宅和商业楼宇都实现了基于无源光网络的光纤宽带升速，业内已经开始采用PON解决小型基站业务回传的解决方案。采用PON进行固网业务承载同时，综合承载小型基站无线业务，将能够大量节省光纤的使用量，大幅度降低移动回传的成本，提高资源利用率。同时小型基站虽然信号功率低，覆盖范围小，但容量并不低于宏基站，因此能大幅度提升无线系统的容量，并大幅减轻宏基站负担。采用PON综合承载固网和小型基站业务的组网结构，如图1所示；通过PON综合承载固网和无线物联网接入设备业务，一方面可利用现有资源，大幅度降低光纤网络建设成本；一方面物联网接入设备的规模部署能大幅度减轻宏基站负担。使用各类无线协议可以使传感器无需任何改动就可以接入家庭宽带ONU网关内置的物联网接入设备。并且，还可以被应用于商业环境，如：商场、餐厅、办公室等。商业环境中的物联网接入设备一般不需要限制用户接入。例如部署到商场里的传感器等终端设施都可以使用商场ONU设备提供的信号。
以下对本发明的发明构思进行介绍：
考虑到现有技术中采用物联网应用运营商的计费系统来统一记录各物联网应用设备的流量计量等资源使用信息，这种方式存在诸多弊端。进而本发明实施例中，构建了一种去中心化的共享社会化网络资源的物联网生态系统。本发明采用区块链的思路，将家庭基站这种网络资源服务，形成去中心化的分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。主要是依托去中心化的流程和数据库。每一个参与家庭基站共享的用户，其连接情况、数据流量等使用信息将不单存储在物联网应用运营商的核心网系统，而且由众多用户自主拥有，从根本上杜绝了中心化的信息篡改的可能和信息不透明问题，实现去中心化的物联网流量信息存储，确保物联网流量信息数据的绝对安全和可靠，使共享行为数据得到众多物联网资源服务的提供者充分信任。本发明主要提供一种解决上述问题的装置和系统，形成一种基于区块链的共享网络资源的管理方法及设备、通信系统。通过采用将区块链的方法，更安全透明地实现物联网资源共享者的业务提供信息得到分布式存储，使共享行为数据得到众多物联网资源服务的提供者充分信任。同时也有效降低网络管理的建设和运维成本。
基于上述发明原理，本发明实施例提供一种共享网络资源的通信系统。如图4所示，该通信系统TX中包括宽带网关管理设备10、区块链管理设备20、物联网服务设备30以及传感器40(图4中具体包括四个传感器40a、40b、40c、40d)；其中物联网服务设备30可以内置于ONU，如图4中的物联网服务设备30a，也可以内置于宽带网关设备，如图5中的物联网服务设备30b，也可以通过数据接口连接到宽带网关设备或者ONU，如图5中的物联网设备30c；。另外，宽带网关管理设备10负责宽带网关设备的网元及网络功能管理；区块链管理设备20负责验证和授权物联网服务设备30，管理物联网服务设备30，并负责收集统计共享流量信息，区块链管理设备20与各个物联网服务设备30直接建立专用虚通道，实现与各个物联网服务设备30的专用通信连接。
在一种实现方式种，本发明实施例中的物联网服务设备30可以由通信模块、区块链模块以及感知模块组成。其中通信模块通过与区块链管理设备20通过虚通道进行虚连接；区块链模块向区块链管理设备20进行认证，对每次物联网应用设备的流量信息进行统计和计算，得出每次的通信流量、服务时长等流量信息；感知模块为提供信息采集、传输及数据融合功能，可同时为多个传感器提供连接服务，提供各种信息采集终端以及底层的感知网络，感知网络可以采用有线和无线两种方式，有线包括以太网、RS232、RS485等；无线方式可支持WiFi、Zigbee、RFID、Bluetooth、IrDA等。针对不同应用，底层采集终端可以组成相应的传感器网络。
进一步的，区块链模块还可以包括出厂单元、发放单元。物联网服务设备在出厂时，启动出厂单元，建立起始区块，形成信息追溯链。出厂单元的工作过程具体包括：在起始区块中记录区块链模块的产品ID和生产信息，生产厂商节点签名后，盖上时间戳，建立起始区块，加入到信息追溯链中起始区块就是信息追溯链中的第一个区块；区块链模块在入网使用时启动发放单元，向区块链管理设备20发送认证请求区块链管理设备20进行验证，成功后建立区块，盖上时间戳，并加入到信息追溯链中。
另外，区块链模块在入网验证时，还包括如下验证过程：(1)防伪模块用产品公钥对验证码进行解密，解密过程使用椭圆曲线算法，如果验证激活码是由产品私钥生成，则防伪模块的输出端反馈激活成功信息，证明区块链模块为真；如果验证激活码不是由产品私钥生成，则防伪模块的输出端反馈激活失败信息，证明的区块链模块为假，不能成为区块链节点使用；(2)验证完成后，区块链管理设备20可以给物联网服务设备30下发安全参数，如密钥等信息，同时区块链管理设备20将相关信息保存起来，供各物联网应用运营商或者其他管理模块调用；(3)物联网模块302根据其服务物联网应用运营商的服务范围、协议种类、频段范围、覆盖范围等指标的不同，分为不同的型号和档次。根据这些不同，对物联网服务设备30标记相应的标识，可称之为“服务标识”。通过服务标识就可以识别出该物联网服务设备30的服务商、频段等信息。在物联网服务设备30入网认证时，除去物联网服务设备30本身的位置区码信息外，区块链管理设备20还记录每个物联网服务设备30的服务标识，并将其作为在后期区块链模块形成虚拟代币时的一个加权系数，即物联网服务设备30的自身因素对虚拟代币的价值有相应的影响。
基于上述实施例所提供的通信系统或者与上述通信系统具有相似结构和功能的其他通信系统，本发明实施例提供一种共享网络资源的管理方法。具体的，如图5所示，该方法包括：
501、目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中流量信息包括通信流量。
示例性的，物联网服务设备与传感器建立连接后，传感器通过物联网服务设备查询区块链管理设备的索引和目录，选择到对应的物联网应用服务商，建立与对应的物联网应用服务商的关联，并完成注册认证；注册认证成功后，物联网应用服务商通告区块链管理设备，区块链管理设备通告所有与该物联网应用服务商有关的物联网服务设备该传感器进入服务应用状态。
502、目标物联网服务设备将第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中。
503、目标物联网服务设备将第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，其他物联网服务设备包括与目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；流量账单中记录有预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息。
示例性的，物联网服务设备之间进行流量信息传递的流程可以是但不限于如下方式：首先，第一连接的物联网服务设备将信息发送给相邻的物联网服务设备；然后，相邻的物联网服务设备再扩散到与其相邻的物联网服务设备。其中，每个物联网设备接收到前一个相邻的物联网服务设备发送的流量信息后判断是否已获取并保存该流量信息，若流量信息已获取并保存该流量信息，则将接收的流量信息丢弃；若该流量信息未获取则采用上述方法传递扩散。
在一种实现方式中，在目标物联网服务设备将该待传输数据发送至其他物联网服务设备后，预设区域中的其他物联网服务设备利用产品私钥对该待传输数据进行解密，生成运行信息。其中上述产品公钥和产品私钥相互对应。示例性的，本发明中的流量信息的帧结构具体如下表1所示：
表1
其中，区块包格式由区块头和区块体组成，区块头记录区块的元信息，包含版本号、时间戳、上一区块哈希值、本区块体哈希值以及其他信息。区块体记录实际数据，包括应用ID、产品ID以及详单信息，产品ID即物联网设备的编号，详单信息是指连接到该物联网设备的用户所产生的数据信息，包括：日期、用户ID、数据类型、起始时间、终止时间、流量大小等关键信息。区块体记录实际数据，如表2所示。
表2
具体的，为确保区块信息不被篡改，本发明实施例使用数字签名和非对称加密技术。每个物联网服务设备都有一对产品公钥和产品私钥，产品公钥向其他成员的物联网服务设备公开，产品私钥保密。目标物联网服务设备区块信息通过哈希算法计算出摘要，即固定长度的一段字符串，再使用自己的私钥进行加密，生成数字签名，在一定区域内通过虚拟通道广播给其他物联网服务设备。其他物联网服务设备接收后使用目标物联网服务设备的公钥进行解密，解出摘要信息，同时对该目标物联网服务设备的区块体信息进行哈希计算得出摘要信息，比较两个摘要信息是否一致。若不一致，则拒绝接收该区块信息，若一致，则确认该区块信息是真实的并接收该区块信息。
在一种实现方式中，目标物联网服务设备每次写入传感器连接信息数据时，就会创建一个区块，时间戳为区块生成时间。区块创建以后，在一定区域内广播到其他物联网服务设备。区块上的流量信息由所有物联网服务设备通过共识完成，共识成功后打包写入区块，按照时间顺序将数据区块以顺序链的方式组合成一种链式数据结构。区块相当于流量账本，每个物联网服务设备都是平等的，都保存着与自己相关的物联网应用设备的全部流量账本，并通过数字签名和非对称加密技术保证账本不可篡改和不可伪造。基于上述表1、表2的帧结构或者称区块的流量信息，示例性的，如图6所示，包括三个区块，分别为区块11、区块12以及区块13；其中区块11包含有区块头和区块体，区块头中包含有版本号、时间戳、上一区块哈希值、本区块哈希值以及其他参数；区块体包含有本区块的产品ID以及对应的详单信息；区块12包含有区块头和区块体，区块头中包含有版本号、时间戳、上一区块哈希值、本区块哈希值以及其他参数；区块体除了包含有本区块的产品ID以及对应的详单信息，还包含由区块11的产品ID以及对应的详单信息；区块13包含有区块头和区块体，区块头中包含有版本号、时间戳、上一区块哈希值、本区块哈希值以及其他参数；区块体除了包含有本区块的产品ID以及对应的详单信息，还包含由区块11的产品ID以及对应的详单信息、区块12的产品ID以及对应的详单信息。
504、目标物联网服务设备接收其他物联网服务设备收集的其他传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息，并对本目标物联网服务设备的流量账单进行更新。
505、目标物联网服务设备利用共识机制，根据其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
另外，参照图5，在步骤505之后还包括：
S51、目标物联网服务设备接收物联网应用运营商发送的预设时间段内可发放的第一虚拟代币数量；虚拟代币用于兑换相应的实体物品或者虚拟物品。
S52、目标物联网服务设备将第一通信总流量以及第一虚拟代币数量发送至区块链管理设备；以使区块链管理设备将第一通信总流量以及第一虚拟代币数量根据第一公式计算预设时间段内物联网应用设备的单位流量。
其中，第一公式为U＝R/P，其中，U表示单位流量，R表示第一通信总流量，P表示第一虚拟代币数量。
此外，参照图5，在步骤S51之后，还包括：
S61、目标物联网服务设备接收区块链管理设备发送的单位流量。
S62、目标物联网服务设备根据以下公式计算预设时间段应获取的第二虚拟代币数量：
M＝F×U×(1+α-β)；
其中，M表示第二虚拟代币数量，F表示第二通信总流量，U表示单位流量，α表示预设加权系数，β表示预设扣罚系数。
示例性的，在物联网服务设备入网认证时，除去物联网服务设备本身的位置区码信息外，区块链管理设备还记录每个物联网服务设备的服务标识，可以将其作为在后期区块链模块形成虚拟代币时的一个加权系数α。即物联网服务设备的自身因素对虚拟代币的价值有相应的影响。另外，预设扣罚系数β可以是履约失信的扣罚系数，比如根据物联网服务设备的用户主动断网、断电等行为，导致物联网设备不能在线服务，可以根据上述行为预设扣罚系数β。
在一种实现方式中，区块链管理设备次集到日将其收的前一日流量信息进行一系列的汇总和计算处理，得到每类物联网应用设备的虚拟代币的单位总量。区块链管理设备根据某物联网应用设备的次日可发放的虚拟代币数量进行计算，得到该物联网应用设备的单位流量；因此，某物联网应用设备的单位流量＝某物联网应用设备的前日流量消耗的第一通信总流量/该物联网应用设备的次日可发放的虚拟代币数。另外，区块链管理设备将所有物联网应用设备的单位流量对应分发给所有物联网服务设备，各物联网服务设备通过智能合约以执行代码的方式自动计算自己产生的虚拟代币的数量。具体的，某物联网服务设备次日产生的虚拟代币数量＝∑各物联网应用设备产生的虚拟代币数量＝∑某物联网应用设备的前日流量消耗的第一通信总流量/该物联网应用设备的次日可发放的虚拟代币数*该物联网应用设备在该物联网服务设备中产生的第二通信总流量。需要说明的是，物联网服务设备由流量信息到虚拟代币的产生完全由智能合约自动化处理，保证了过程去中心化以及避免了人为因素的干扰。
另外，本发明实施例中还提供如图7所示的一种虚拟代币的去中心化交换机制，具体的，与中心化的交易平台不同，基于区块链的分布式物联网服务设备间的虚拟代币的交易不受单一实体的控制。交易平台建立在区块链上，并且由物联网服务设备的网络支持，而不是中心化服务器来支持，这意味着攻击者不得不破坏一半支持交换的物联网服务设备的节点才能控制它，增加了交易的安全性。在本发明实施例中，虚拟代币的交易是基于区块链的分布式物联网服务设备的点对点交换机制。如果两个用户间要进行虚拟代币的交易，那么该交易就需要包含双方的交易信息和验证信息。交易信息包括交易双方的账户和虚拟代币的数目；验证信息包括上一笔交易的哈希值、支付方的公钥和支付方的私钥生成的数字签名，验证完成后将交易信息及验证信息写入区块链。其中，交易验证过程需要其他物联网服务设备参与计算。
在上述方法中，目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，并将每次通信所产生的第一流量信息发送至其他物联网服务设备的方式，使得目标物联网服务设备接收目标传感器发送的流量信息能够得到分布式存储。并接收其他物联网服务设备发送的第二流量信息，降低了流量数据在统计过程中被篡改的可能。同时由于对流量信息采用了分布式存储，因此不再需要由物联网运营商的计费系统统一负责记录，而是可以由物联网服务设备自主记录流量信息，实现了统计过程的去中心化，使得流量的贡献者对统计出的数据更加信任，提高人们共享网络资源的积极性，保障该类物联网服务设备的的服务质量。
参照图8，本发明实施例提供一种物联网服务设备30，该物联网服务设备30包括：
感知模块803，用于通信模块801与目标传感器建立连接后，收集目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中流量信息包括通信流量。
区块链模块802，用于将通信模块801收集的第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中。
感知模块803，还用于将第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，其他物联网服务设备包括与目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；流量账单中记录有预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息。
感知模块803，还用于接收其他物联网服务设备收集的其他传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息。
区块链模块802，用于根据感知模块803接收第二流量信息对本目标物联网服务设备的流量账单进行更新。
区块链模块802，还用于利用共识机制，根据其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
在一种示例性的方案中，感知模块803，用于接收物联网应用运营商发送的预设时间段内可发放的第一虚拟代币数量；虚拟代币用于兑换相应的实体物品或者虚拟物品。
感知模块803，还用于将区块链模块802统计的第一通信总流量以及第一虚拟代币数量发送至区块链管理设备；以使区块链管理设备将第一通信总流量以及第一虚拟代币数量根据第一公式计算预设时间段内物联网应用设备的单位流量。
在一种示例性的方案中，感知模块803，用于接收区块链管理设备发送的单位流量。
区块链模块802，用于根据以下公式计算预设时间段应获取的第二虚拟代币数量：
M＝F×U×(1+α-β)；
其中，M表示第二虚拟代币数量，F表示第二通信总流量，U表示单位流量，α表示预设加权系数，β表示预设扣罚系数。
在一种示例性的方案中，第一公式为U＝R/P，其中，U表示单位流量，R表示第一通信总流量，P表示第一虚拟代币数量。
由于本发明实施例中的物联网服务设备可以应用于实施上述方法实施例中对应的方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例中对应的方法，本发明实施例在此不再赘述。
参照图4，本发明实施例提供一种共享网络资源的通信系统，包括：如上述的物联网服务设备30。
由于本发明实施例中的共享网络资源的通信系统可以应用于实施上述方法实施例，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本发明实施例在此不再赘述。
在采用集成的单元的情况下，图9示出了上述实施例中所涉及的物联网服务设备30的一种可能的结构示意图。物联网服务设备30包括：处理模块901、通信模块902和存储模块903。处理模块901用于物联网服务设备30的动作进行控制管理，例如，处理模块901用于支持物联网服务设备30执行图1中的过程502～505、S51、S52、S62。通信模块902用于支持物联网服务设备30与其他实体的通信。存储模块903用于存储物联网服务设备30的程序代码和数据。
其中，处理模块901可以是处理器或控制器，例如可以是中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等等。通信模块902可以是收发器、收发电路或通信接口等。存储模块903可以是存储器。
当处理模块901为如图10所示的处理器，通信模块902为图10的收发器，存储模块903为图10的存储器时，本申请实施例所涉及的物联网服务设备30可以为如下所述的物联网服务设备30。
参照图10所示，该物联网服务设备30包括：处理器1001、收发器1002、存储器1003和总线1004。
其中，处理器1001、收发器1002、存储器1003通过总线1004相互连接；总线1004可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器1001可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
存储器1003可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，存储器1003用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器1001来控制执行。收发器1002用于接收外部设备输入的内容，处理器1001用于执行存储器1003中存储的应用程序代码，从而实现本申请实施例中所述的共享网络资源的管理方法。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
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算法步骤，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申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现上述的共享网络资源的管理方法。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种共享网络资源的管理方法，其特征在于，所述方法包括：
目标物联网服务设备与目标传感器建立连接后，收集所述目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中所述流量信息包括通信流量；
所述目标物联网服务设备将所述第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中；
所述目标物联网服务设备将所述第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便所述其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，所述其他物联网服务设备包括与所述目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；所述流量账单中记录有所述预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息；
所述目标物联网服务设备接收所述其他物联网服务设备收集的其他传感器与所述物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息，并对所述本目标物联网服务设备的流量账单进行更新；
所述目标物联网服务设备利用共识机制，根据所述其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与所述物联网应用设备在所述预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及所述目标传感器与所述物联网应用设备在所述预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
2.根据权利要求1所述的共享网络资源的管理方法，其特征在于，所述统计所有传感器与所述物联网应用设备在预设时间段内产生的第一通信总流量以及所述目标传感器与所述物联网应用在与设备间断内产生的第二通信总流量，之后还包括：
所述目标物联网服务设备接收物联网应用运营商发送的所述预设时间段内可发放的第一虚拟代币数量；所述虚拟代币用于兑换相应的实体物品或者虚拟物品；
所述目标物联网服务设备将所述第一通信总流量以及所述第一虚拟代币数量发送至区块链管理设备；以使所述区块链管理设备将所述第一通信总流量以及所述第一虚拟代币数量根据第一公式计算所述预设时间段内物联网应用设备的单位流量。
3.根据权利要求2所述的共享网络资源的管理方法，其特征在于，所述以使所述区块链管理设备将所述第一通信总流量以及所述第一虚拟代币数量根据第一公式计算所述预设时间段内物联网应用设备的单位流量，之后还包括：
所述目标物联网服务设备接收所述区块链管理设备发送的所述单位流量；
所述目标物联网服务设备根据以下公式计算所述预设时间段应获取的第二虚拟代币数量：
M＝F×U×(1+α-β)；
其中，M表示所述第二虚拟代币数量，F表示所述第二通信总流量，U表示所述单位流量，α表示预设加权系数，β表示预设扣罚系数。
4.根据权利要求2所述的共享网络资源的管理方法，其特征在于，包括：所述第一公式为U＝R/P，其中，U表示所述单位流量，R表示所述第一通信总流量，P表示所述第一虚拟代币数量。
5.一种物联网服务设备，其特征在于，包括：
感知模块，用于通信模块与目标传感器建立连接后，收集所述目标传感器与物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的第一流量信息，其中所述流量信息包括通信流量；
区块链模块，用于将所述通信模块收集的所述第一流量信息存储在本目标物联网服务设备的流量账单中；
所述感知模块，还用于将所述第一流量信息发送至其他物联网服务设备，以便所述其他物联网服务设备对本物联网服务设备中存储的流量账单进行更新；其中，所述其他物联网服务设备包括与所述目标物联网服务设备服务相同物联网应用设备的其他物联网服务设备；所述流量账单中记录有所述预设时间段内服务相同物联网应用设备的每个物联网服务设备收集的每次流量信息；
所述感知模块，还用于接收所述其他物联网服务设备收集的其他传感器与所述物联网应用设备在预设时间段内每次通信所产生的的第二流量信息；
所述区块链模块，用于根据所述感知模块接收第二流量信息对所述本目标物联网服务设备的流量账单进行更新；
所述区块链模块，还用于利用共识机制，根据所述其他物联网服务设备存储的流量账单，统计所有传感器与所述物联网应用设备在所述预设时间段内通信产生的第一通信总流量以及所述目标传感器与所述物联网应用设备在所述预设时间段内通信产生的第二通信总流量。
6.根据权利要求5所述的物联网服务设备，其特征在于，包括：
所述感知模块，用于接收物联网应用运营商发送的所述预设时间段内可发放的第一虚拟代币数量；所述虚拟代币用于兑换相应的实体物品或者虚拟物品；
所述感知模块，还用于将所述区块链模块统计的所述第一通信总流量以及所述第一虚拟代币数量发送至区块链管理设备；以使所述区块链管理设备将所述第一通信总流量以及所述第一虚拟代币数量根据第一公式计算所述预设时间段内物联网应用设备的单位流量。
7.根据权利要求6所述的物联网服务设备，其特征在于，包括：
所述感知模块，用于接收所述区块链管理设备发送的所述单位流量；
所述区块链模块，用于根据以下公式计算所述预设时间段应获取的第二虚拟代币数量：
M＝F×U×(1+α-β)；
其中，M表示所述第二虚拟代币数量，F表示所述第二通信总流量，U表示所述单位流量，α表示预设加权系数，β表示预设扣罚系数。
8.根据权利要求6所述的物联网服务设备，其特征在于，包括：所述第一公式为U＝R/P，其中，U表示所述单位流量，R表示所述第一通信总流量，P表示所述第一虚拟代币数量。
9.一种共享网络资源的通信系统，其特征在于，包括如权利要求5-8所述物联网服务设备。
10.一种物联网服务设备，其特征在于，所述物联网服务设备的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于与所述处理器耦合，保存所述物联网服务设备必要的程序指令和数据，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，使得所述物联网服务设备执行如权利要求1-4任一项所述的共享网络资源的管理方法。
11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在如权利要求10所述的物联网服务设备上运行时，使得所述物联网服务设备执行如权利要求1-4任一项所述的共享网络资源的管理方法。
12.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品储存有计算机软件指令，当所述计算机软件指令在如权利要求10所述的物联网服务设备上运行时，使得所述物联网服务设备执行如权利要求1-4任一项所述的共享网络资源的管理方法的程序。
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