CN110050439B - 分散的网络节点的服务贡献度计算系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的分散的网络节点的服务贡献度计算方法包括：服务器从多个节点接收服务贡献度明细的步骤；上述服务器验证所接收的上述服务贡献度明细的步骤；上述服务器公布所验证的服务贡献度明细的步骤；以及利用将具有通过上述多个节点中的一个节点发行的所公布的上述服务贡献度明细的块包括在内的块链来计算上述节点的服务贡献度的步骤。根据本发明，可计算分散的网络节点的服务贡献度。同时，可区分来计算分散的网络节点对特定服务器的贡献程度。并且，可保障分散的网络节点的服务贡献度计算明细的透明性。

Description

分散的网络节点的服务贡献度计算系统及方法
技术领域
本发明涉及分散的网络节点的服务贡献度计算系统及方法，具体地，涉及以可使物联网终端等的终端通过网络连接来交换数据的方式进行中介的网关及可计算对贡献度的计算给予帮助的附近节点的服务贡献度的网络节点的服务贡献度计算系统及方法。
背景技术
物联网(IoT：Internet of Things)这一术语在1998年由麻省理工学院(MIT)的Auto-ID首次提出。之后，在2005年，在ITU-T发表了“The Internet of Things”的年度报告并预告了物联网具有未来信息技术(IT)产业革命的所有结构的最基本的框架。报告中，将物联网定义为“通过网络连接世上存在的所有事物(things)来使人类与事物、事物与事物之间在何时何地进行交流的新的信息通信”。即，物联网也被看成是用于体现名副其实的无处不在的空间的基础设施。这种无处不在的空间始于内置有特定功能的计算设备设置于环境或事物，使得环境或事物其自身智能化。
物联网服务为对人类带来更加便利且安全的生活的技术。因此，多种移动通信公司和终端制造企业集中开发作为正在崛起的新一代移动服务的物联网支援用终端和服务。
随着物联网技术的普及，提供可通过单一电池使用一年以上的低电力功能和半径10km以上的有效通信距离的低功率广域(LPWA，Low Power Wide Area)网络技术受人瞩目。如上所述，使用未许可工业科学与医疗(ISM，Industrial Scientic and Medical)频带的LoRa、Sigfox等LPWA技术在市场崭露头角，移动通信公司也试图进行使用利用上述工业科学与医疗频带的技术的基础建设确保及服务提供。
为使利用低功率广域网络技术的服务得到普及，需要在全国范围内设置支援低功率广域网络的网关。通信公司需要在全国范围内设置支援低功率广域的网关。
另一方面，最近，试图进行不从属于大企业，而是通过共享个人所有的低功率广域的方式来构建共享网络。
发明内容
技术问题
因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供在低功率广域网络中计算物联网网络节点的服务贡献度的方法及系统。
解决问题的方案
用于解决上述技术问题的物联网网络节点的服务贡献度计算系统包括：多个网关，在物联网终端与应用服务器之间中介数据；服务器，从上述多个网关接收服务贡献度明细并公布上述服务贡献度明细；以及参与者终端，在规定期间内，接收在上述服务器公布的服务贡献度明细来进行验证，发行包括所验证的上述服务贡献度明细的块，利用将所发行的上述块包括在内的块链来可计算上述多个网关的服务贡献度。
用于解决上述技术问题的物联网网络节点的服务贡献度计算方法包括：服务器从在物联网终端与应用服务器之间中介数据的多个网关接收服务贡献度明细的步骤；服务器公布上述服务贡献度明细的步骤；以及上述服务器利用将参与者终端发行的块包括在内的块链来计算上述多个网关的服务贡献度的步骤。
在规定期间内，上述参与者终端可接收在上述服务器公布的服务贡献度明细来进行验证，发行包括所验证的上述服务贡献度明细的块。
用于解决上述技术问题的本发明的网络节点的服务贡献度计算方法包括：服务器从多个节点接收服务贡献度明细的步骤；上述服务器验证所接收的上述服务贡献度明细的步骤；上述服务器公布所验证的服务贡献度明细的步骤；以及利用将具有通过上述多个节点中的一个节点发行的所公布的上述服务贡献度明细的块包括在内的块链来计算上述节点的服务贡献度的步骤。
上述多个节点可包括在终端与网络服务器之间中介数据的多个网关。
上述多个网关的所有人可以不相同。
上述网络节点的服务贡献度方法还可包括上述服务器公布与所验证的上述服务贡献度明细相对应的验证密钥的步骤。
上述服务器可公布包含电子签名的所验证的上述服务贡献度明细。
上述多个节点可利用上述验证密钥来验证所公布的上述服务贡献度明细。
发行上述块的节点可将规定期间内收集并被验证的多个服务贡献度明细包含到上述块。
上述服务贡献度明细可包含节点标识符及各个贡献度测定项目的测定值。
上述贡献度测定项目可包含单位期间内通过节点传送的数据包数量、单位期间内的节点的网络连接时间、节点在单位期间内提供服务的区域的宽度、节点在单位期间内为了计算贡献度而使用的计算功率及节点的总网络连接时间中的至少一个。
各个上述贡献度测定项目的测定值可按上述终端所登录的服务来区分测定。
上述节点的服务贡献度可按上述服务来计算。
用于解决上述技术问题的本发明的网络节点的服务贡献度计算系统包括如下的服务器，从多个节点接收服务贡献度明细，验证所接收的上述服务贡献度明细，公布所验证的上述服务贡献度明细，利用将具有通过上述多个节点中的一个节点发行的所公布的上述服务贡献度明细的块包括在内的块链来计算上述多个节点的服务贡献度。
用于解决上述技术问题的本发明另一实施例的网络节点的服务贡献度计算方法包括：服务器从多个节点接收服务贡献度明细的步骤；上述服务器验证所接收的上述服务贡献度明细的步骤；上述服务器公布所验证的服务贡献度明细的步骤；以及上述服务器利用所验证并公布的上述服务贡献度明细来计算上述多个节点的服务贡献度的步骤。
用于解决上述技术问题的本发明另一实施例的网络节点的服务贡献度计算系统包括如下的服务器，从多个节点接收服务贡献度明细，验证所接收的上述服务贡献度明细，公布所验证的上述服务贡献度明细，利用所验证并公布的上述服务贡献度明细来计算上述多个节点的服务贡献度。
上述多个节点可包括构成低功率广域网络的具有不同所有人的多个网关。
发明的效果
根据本发明，可计算网络节点的服务贡献度。同时，可区分来计算网络节点对特定服务贡献的程度。并且，可保障网络节点的服务贡献度计算明细的透明性。
附图说明
图1为示出本发明一实施例的网络节点的服务贡献度计算系统的结构的框图。
图2为用于说明本发明一实施例的网络节点的服务贡献度计算系统的动作的流程图。
图3为用于说明本发明一实施例的包含服务贡献度明细的块链的图。
具体实施方式
参照附图，详细说明本发明的实施例，以使本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明。
图1为示出本发明一实施例的网络节点的服务贡献度计算系统的结构的框图。
参照图1，终端100可向网关200传送从传感器及用户生成的数据或者从网关200接收数据来提供服务。终端100可以为具有通信功能的实物设备，即，物联网终端。物联网终端可包括各种传感器、信息提供装置、便利设施、游戏机、安保装置及家电设备等。
从终端100生成的数据可经过网关200和网络服务器300向应用服务器400传递，相反，也可从应用服务器400经过网络服务器300、网关200向终端100传递。
应用服务器400根据从终端100传递的数据来向用户提供规定的服务。根据实施例，应用服务器400提供的服务多种多样。
网关200起到数据中介功能，例如，向网络服务器300传递从终端100接收的数据，相反，向终端100发送从网络服务器300接收的数据等。
网关200的所有人可以不相同，所有人可以共享自己的网关200，以使其他用户也可以利用自己的网关200，并可结算由此产生的收益的一部分。
终端100和网关200可通过广播方式收发数据。而且，终端100和网关200可通过利用超窄带(UNB，Ultra Narrow Band)、远程广域网(LoRaWAN，Long Range Wide-AreaNetwork)等未许可频带(ISM频带)的低功率广域通信网方式收发数据。
网关200和网络服务器300可利用基于网际协议(IP)的协议来收发数据。网关200与网络服务器300之间的通信网可包括本体信息通信网(local area network，LAN)、城域网(metropolitan area network，MAN)、广域通信网(wide area network，WAN)、互联网、第二代移动通信技术(2G)、第三代移动通信技术(3G)、第四代移动通信技术(4G)、长期演进技术(LTE)移动通信网、蓝牙、无线保真(Wi-Fi)、无线宽带接入(Wibro)、卫星通信网等，通信方式不分无线、有线方式，使用任何通信方式也无妨。
网络服务器300可以在终端100与应用服务器400之间交换数据。具体地，网络服务器300可向登录对应终端100的应用服务器400发送从终端100接收的数据，并且，可以向终端100发送从应用服务器400接收的数据。
网络服务器300可包括贡献度计算部310、数据库330(DB)及网络服务部350。
网络服务部350在终端100与应用服务器400之间交换数据。为此，网络服务部350具有对终端100与应用服务器400进行匹配的数据，若从终端100接收数据，则向与此相对应的应用服务器400传递上述数据。而且，若网络服务部350需要从应用服务器400向特定终端100传递数据，则向对应终端100与可通信的网关200发送数据来传递。另一方面，在网关200与终端100通过广播方式通信的情况下，并不判断终端100与哪个网关200进行通信，而是向所有网关200传递数据来进行广播。
数据库330存储与网络服务器300的动作有关的各种数据。如上所述，可存储终端100用于哪个应用服务器400的服务等的匹配信息。并且，数据库330还可以接收网关200的所有人信息的登录来存储。
尤其，本发明的数据库330可存储将物联网网络节点的服务贡献度明细包含在内的块链。当然，除数据库330之外，物联网网络节点可存储块链。
其中，物联网网络节点为参与终端100与应用服务器400之间的数据交换或基于此的贡献度计算等的作业的节点，可以理解成包括网关200、参与者终端500及网络服务器300等全部的概念。
贡献度计算部310计算物联网网络节点的服务贡献度。
以下，将更加详细说明对物联网网络节点的服务贡献度明细和计算其的方法。
参与者终端500为参与物联网网络节点的服务贡献度计算作业的终端，与网关200不同，在终端100和应用服务器400之间，并不投入到数据交换。
以下，说明在由终端100、网关200、网络服务器300、应用服务器400及参与者终端500形成的网络系统中计算各个网络节点的服务贡献度的方法。
图2为用于说明本发明一实施例的网络节点的服务贡献度计算系统的动作的流程图。
参照图1及图2，首先，网关200或参与者终端500向网络服务器300传送自己的服务贡献度明细(步骤S310)。
在步骤S310中，所传送的服务贡献度明细可包含节点标识符及各个贡献度测定项目的测定值。节点标识符利用用于在网络内识别网关200或参与者终端500的固有值，即，媒体访问控制(MAC)地址或网际协议等，或者可以为单独赋予的识别信息。
各个贡献度测定项目的测定值可包含单位期间内通过节点传送的数据包数量p、单位期间内的节点的网络连接时间t、节点在单位期间内提供服务的区域的宽度a、节点在单位期间内为了计算贡献度而使用的计算功率c及节点的总网络连接时间T中的至少一个。
其中，单位期间可以为预先设定的时间，可以为10分钟、1个小时等。
单位期间内通过节点传送的数据包量p可以为网关200在单位期间内在终端100与网络服务器300之间交换数据的数据包数量。
单位期间内的节点的网络连接期间t为网关200在单位期间内通过与网络服务器300相连接来在终端100与网络服务器300之间执行数据交换作业的时间。
节点在单位期间内提供服务的区域的宽度a能够以包括全球定位系统(GPS)接收装置的多个网关200所接收的相同数据包为基准来推定。例如，若假设A网关与B网关、C网关、D网关接收相同数据包，则以B网关、C网关、D网关的全球定位系统位置信息为基础来推定A网关的服务区域的范围。
节点在单位期间内为了计算贡献度而使用的计算功率c为对应节点为了发行将以下说明的服务贡献度明细包含在内的块或为了在块链记录块等的作业而在单位期间内所使用的计算功率。上述数据包量p、网络连接时间t及服务的区域的宽度a仅对网关200测定贡献度，但为了计算贡献度而使用的计算功率c可在网关200和参与者终端500均执行对应作业的情况下被测定。
节点的总网络连接时间T为网关200的网络连接时间t的总累计时间。这是用于向优先参与本网络系统来共享网关200的所有人给予提成的要素。
除以上说明的内容之外，服务贡献度明细中的项目可另行追加或者可省略以上说明的项目中的一部分。这可根据贡献度计算政策确定，也可改变。
另一方面，服务贡献度明细中的各个项目的测定值能够以应用服务器400提供的服务为基准来区分。在此情况下，网关200从网络服务器300确认特定终端100用于哪个服务，即，对登录在哪个应用服务器400进行确认，并可按服务来在服务贡献度明细区分各个项目的测定值。
之后，网络服务器300验证从网关200或参与者终端500等的各个节点接收的服务贡献度明细(步骤S320)。
接着，网络服务器300可公布所验证的服务贡献度明细(步骤S330)。在步骤S330中，服务贡献度明细可在网关200或参与者终端500等的各个节点公布。其中，公布的含义如下，若特定节点在通信网中向相邻的节点传递数据，则相邻的节点向另一个节点传递数据并向参与网络的节点进行传递。
如上所述，网关200或参与者终端500自身求得与自己的服务贡献度相对应的各个贡献度测定项目的测定值，并在向网络服务器300传递来进行验证之后再次公布，由此可提供透明性。
网络服务器300发行用于验证在步骤S330中验证的各个服务贡献度明细的验证密钥来额外公布。各个服务贡献度明细可包含用于识别对应明细的识别信息。而且，在步骤S330中公布的服务贡献度明细还包含网络服务器300的电子签名。
之后，网关200或参与者终端500收集在步骤S330中公布的服务贡献度明细来执行通过验证密钥进行验证的作业，并可执行发布包含规定期间内收集并验证的多个服务贡献度明细的作业(步骤S340)。发行块的作业可通过基于网关200或参与者终端500的竞争来执行，可通过预先公知的块链(Block Chain)方式执行。
包含服务贡献度明细的块可包含在规定期间内收集的服务贡献度明细、之前块的散列值和对应块的随机数(Nonce)及散列值。
图3为用于说明本发明一实施例的包含服务贡献度明细的块链的图。
参照图3，块N可包含之前块N-1的散列值，并可包含与块N相对应的期间内收集并验证的多个节点的服务贡献度明细1～i及对应块N的随机数和散列值。各个节点通过改变块N-1的散列值、多个节点的服务贡献度明细1～i及对应块N的随机数来执行求出满足预先确定的规则的对应块N的散列值的作业。最先求出满足预先确定的规则的对应块N的散列值的节点可发行块N。而且，其他节点对此进行验证并在块链记录所验证的块。
如上所述，利用块N的散列值求出将下一个期间内收集并验证的服务贡献度明细i+1～j包含在内的块N+1来记录在块链，同样，可以继续执行利用块N+1的散列值来求出将下一个期间内收集并验证的服务贡献度明细j+1～k包含在内的块N+2来记录在块链的作业。
如上所述，在块链以块单位继续记录各个节点的服务贡献度明细，并在各个节点进行验证并确认，因此，可以透明地管理网络节点的服务贡献度明细。
再次参照图2，网络服务器300的贡献度计算部310利用包含服务贡献度明细的块链来计算节点的服务贡献度(步骤S360)。
在步骤S360中，服务贡献度可按服务来计算或者还能够以没有服务区分的方式进行计算。而且，可利用与预先确定的期间相对应的块所包含的服务贡献度明细来计算。例如，假设若以1个月为单位计算服务贡献度，则综合与1个月相对应的块所包含的服务贡献度明细来计算服务贡献度。
服务贡献度可利用以下数学式1计算。
数学式1
Figure BDA0002087010490000091
其中，n：节点总数
Figure BDA0002087010490000092
q：参数总数
Figure BDA0002087010490000093
其中，Conti为第i个节点的服务贡献度。
而且，pi为在计算贡献度的期间内通过第i个节点传送的数据包数量，ti为计算贡献度的期间内的第i个节点的网络连接时间，ai为计算贡献度的期间内的第i个节点服务的区域的宽度，ci为第i个节点在计算贡献度的期间内为了计算贡献度而使用的计算功率，Ti为第i个节点的总网络连接时间，如上所述，根据实施例，若为了计算贡献度而测定的项目变更，则可追加或删除与数学式1相对应的项目(parameter)。
另一方面，C1、C2、C3、C4、C5、Ck为按各个项目赋予的加权值，当计算服务贡献度时，向主要的项目赋予高的加权值，反之，赋予低的加权值。而且，在按服务计算服务贡献度的情况下，可按服务来赋予C1、C2、C3、C4、C5、Ck等不同的值。
若通过上述方法计算对于各个节点的服务贡献度，则贡献部计算部310根据所计算的贡献度来向各个节点的所有人结算收益。
例如，从应用服务器400的运营人员以预先确定的基准接收利用网络的费用，并可根据贡献度结算所获取的收益。当然，除此之外，也可根据贡献度结算基于本共享低功率广域网络运营的收益。
另一方面，如上所述，在按各个服务区分贡献度来进行计算的情况下，可根据各个服务的贡献度来结算按各个服务所获得的收益。当然，还能够以不服务的方式合计所有服务贡献度，且合计基于共享低功率广域网络运营的收益来结算。
另一方面，到现在以在通过块链方式参与贡献低功率广域网络的各个节点分散存储服务贡献度明细的方式进行了说明，但并不局限于此，也可以通过其他方式将服务贡献度明细分散存储在参与共享低功率广域网络的各个节点，而不是块链方式。并且，在网络服务器300存储并可根据各个节点的请求来提供服务贡献度明细的一部分或全部。例如，网络服务器300公布服务贡献度明细，作为结算基准的服务贡献度明细台账在网络服务器300存储及记录管理。
本发明的实施例可包括计算机可读的介质，上述计算机可读的介质包括用于执行通过多种计算机体现的动作的程序指令。上述介质记录用于执行以上说明的方法的程序。上述介质可单独或组合包括程序指令、数据文件、数据结构等。这种介质的例包括硬盘、软盘及磁带等的磁介质，光盘(CD)及高密度数字视频光盘(DVD)等的光记录介质，光磁软盘(floptical disk)、磁光介质、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等的存储程序指令并执行的硬件装置等。程序指令的例包括通过编译器形成的机械代码和使用解释器等来通过计算机执行的高级语言代码。
以上，详细说明了本发明的优选实施例，本发明的发明要求保护范围并不局限于此，利用发明要求保护范围中定义的本发明的基本概念来由本发明所属技术领域的普通技术人员进行的多种变形及改变实施方式也属于本发明的发明要求保护范围。

Claims (10)

1.一种网络节点的服务贡献度计算方法，其特征在于，包括：
网络服务器从多个节点接收包含节点标识符及各个贡献度测定项目的测定值的服务贡献度明细的步骤；
上述网络服务器验证所接收的上述服务贡献度明细的步骤；
上述网络服务器公布所验证的服务贡献度明细的步骤；以及
利用将具有通过上述多个节点中的一个节点发行的所公布的上述服务贡献度明细的块包括在内的块链来计算上述节点的服务贡献度的步骤，上述多个节点包括在终端与所述网络服务器之间中介数据的多个网关，
上述网络服务器在上述终端与应用服务器之间交换数据，
上述应用服务器根据上述终端传递的数据提供上述服务，
上述多个网关的所有人不相同，
根据对于上述多个网关计算的服务贡献度向上述多个网关的所有人结算收益。
2.根据权利要求1所述的网络节点的服务贡献度计算方法，其特征在于，
还包括上述网络服务器公布与所验证的上述服务贡献度明细相对应的验证密钥的步骤，
上述网络服务器公布包含电子签名的所验证的上述服务贡献度明细，
上述多个节点利用上述验证密钥来验证所公布的上述服务贡献度明细。
3.根据权利要求2所述的网络节点的服务贡献度计算方法，其特征在于，发行上述块的节点将规定期间内收集并被验证的多个服务贡献度明细包含到上述块。
4.根据权利要求3所述的网络节点的服务贡献度计算方法，其特征在于，上述贡献度测定项目包含单位期间内通过节点传送的数据包数量、单位期间内的节点的网络连接时间、节点在单位期间内提供服务的区域的宽度、节点在单位期间内为了计算贡献度而使用的计算功率及节点的总网络连接时间中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的网络节点的服务贡献度计算方法，其特征在于，
各个上述贡献度测定项目的测定值按上述终端所登录的服务来区分测定，
上述节点的服务贡献度按上述服务来计算。
6.一种网络节点的服务贡献度计算系统，其特征在于，包括如下的网络服务器，从多个节点接收包含节点标识符及各个贡献度测定项目的测定值的服务贡献度明细，验证所接收的上述服务贡献度明细，公布所验证的上述服务贡献度明细，利用将具有通过上述多个节点中的一个节点发行的所公布的上述服务贡献度明细的块包括在内的块链来计算上述多个节点的服务贡献度，
上述多个节点包括在终端与上述网络服务器之间中介数据的多个网关，
上述网络服务器在上述终端与应用服务器之间交换数据，
上述应用服务器根据上述终端传递的数据提供上述服务，
上述多个网关的所有人不相同，
根据对于上述多个网关计算的服务贡献度向上述多个网关的所有人结算收益。
7.根据权利要求6所述的网络节点的服务贡献度计算系统，其特征在于，
上述网络服务器公布与所验证的上述服务贡献度明细相对应的验证密钥，公布包含电子签名的所验证的上述服务贡献度明细，
上述多个节点利用上述验证密钥来验证所公布的上述服务贡献度明细。
8.根据权利要求6所述的网络节点的服务贡献度计算系统，其特征在于，发行上述块的节点将规定期间内收集并被验证的多个服务贡献度明细包含到上述块。
9.根据权利要求8所述的网络节点的服务贡献度计算系统，其特征在于，上述贡献度测定项目包含单位期间内通过节点传送的数据包数量、单位期间内的节点的网络连接时间、节点在单位期间内提供服务的区域的宽度、节点在单位期间内为了计算贡献度而使用的计算功率及节点的总网络连接时间中的至少一个。
10.根据权利要求9所述的网络节点的服务贡献度计算系统，其特征在于，
各个上述贡献度测定项目的测定值按上述终端所登录的服务来区分测定，
上述节点的服务贡献度按上述服务来计算。
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