CN110166972B - 一种带有区块链模块的智能传感系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有区块链模块的智能传感系统，智能传感系统包括若干条智能传感传输线路，每条智能传感传输线路中包括依次连接的传感器、数据处理模块和区块链模块，每条智能传感传输线路中的区块链模块与数据传输模块连接，数据传输模块与数据中心连接，每个所述区块链模块中包括智能合约单元、时间戳单元、正常值区块和异常值区块；利用智能合约单元和时间戳单元实现获取数据的正常与异常判断，一方面可以提高数据的准确性和稳定性，同时还可以利用区块链技术对异常数据进行隐私保护，防止数据被恶意篡改，提高数据的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及传感器的技术领域，具体涉及一种带有区块链模块的智能传感系统。
背景技术
近年来，随着物联网技术和大数据技术的发展，在环保、化工生产安全、食品安全等领域都陆续产生了生产全过程感知与分析技术。通过传感器技术实时感知生产过程中的实时数据，并将其传输至数据中心进行分析和处理，从而判断当前生产状态，并通过历史数据追溯，从而实现对整个生产全过程进行监测管理。
但是在实际的运行过程中，由于对数据的准确性和隐私性保护不足，生产企业为了经济效益随意篡改数据，导致现有监测手段的数据可信度不高。而区块链技术由于其公开透明、分布广泛，并且不可篡改、伪造记录的特性，可以有助于消除数据欺诈、造假等行为。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种带有区块链模块的智能传感系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带有区块链模块的智能传感系统，其特征在于：所述智能传感系统包括若干条智能传感传输线路，每条智能传感传输线路中包括依次连接的传感器、数据处理模块和区块链模块，每条智能传感传输线路中的区块链模块与数据传输模块连接，数据传输模块与数据中心连接，每个所述区块链模块中包括智能合约单元、时间戳单元、正常值区块和异常值区块；
其工作过程为：传感器对待测信号进行检测，并将检测到的待测信号输入数据处理模块对信号进行处理以获得所需数据，区块链模块根据智能合约单元和时间戳单元对获得的数据进行校验并将其送入相应的正常值区块或异常值区块中，并最终通过数据传输模块将区块链模块校验后的数据传输至数据中心进行发布。
进一步地，所述传感器能够检测模拟量信号或数字量信号。
进一步地，所述数据处理模块将所采集的信号类型变换为预先定义的数据类型。
进一步地，每个传感器检测到的数据作为整个区块链中的一个子账本被记录于数据处理模块中。
进一步地，所述区块链模块中的智能合约单元将数据处理模块所采集的数据与整个账本中的同类型子账本进行数据对比，以判断数据处理模块得到的当前数据是否异常，当判断为正常数据时将该数据存储在智能合约单元正常值区块中，当判断为异常数据时将该数据存储在智能合约单元异常值区块中。
进一步地，所述区块链模块中的时间戳单元对所获得的数据进行时间序列预测分析，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值不超过预设阈值时，则判断该数据为正常数据并将其存储在时间戳正常值区块中，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值超过预设阈值时，则判断该数据为异常数据并将其存储在时间戳异常值区块中。
进一步地，所述区块链模块根据DS证据理论方法对智能合约单元异常值区块和时间戳单元异常值区块进行评判判断，以最终确定该数据是进入正常值区块还是异常值区块。
进一步地，所述区块链模块中的正常值区块采用先进先出规则，当正常值区块中的数据达到上限时，最先记录的数据被删除。
本发明的有益效果是；
（1）本发明所提供的基于区块链技术的智能传感系统通过区块链技术实现数据的存储与管理，利用智能合约单元和时间戳单元实现获取数据的正常与异常判断，一方面可以提高数据的准确性和稳定性，同时还可以利用区块链技术对异常数据进行隐私保护，防止数据被恶意篡改，提高数据的安全性。
附图说明
图1为本发明一种带有区块链模块的智能传感系统的结构示意图；
图2为本发明一种带有区块链模块的智能传感系统的区块链模块的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种带有区块链模块的智能传感系统，智能传感系统包括若干条智能传感传输线路，每条智能传感传输线路中包括依次连接的传感器、数据处理模块和区块链模块，每条智能传感传输线路中的区块链模块与数据传输模块连接，数据传输模块与数据中心连接，每个所述区块链模块中包括智能合约单元、时间戳单元、正常值区块和异常值区块；
其工作过程为：传感器对待测信号进行检测，并将检测到的待测信号输入数据处理模块对信号进行处理以获得所需数据，区块链模块根据智能合约单元和时间戳单元对获得的数据进行校验并将其送入相应的正常值区块或异常值区块中，并最终通过数据传输模块将区块链模块校验后的数据传输至数据中心进行发布。
具体地，传感器能够检测模拟量信号或数字量信号，以拓宽该智能传感系统的数据接受范围。
具体地，数据处理模块将所采集的信号类型变换为预先定义的数据类型，以进一步拓宽该智能传感系统的数据接受范围。
具体地，每个传感器检测到的数据作为整个区块链中的一个子账本被记录于数据处理模块中，以为后续的判断提供数据依据。
具体地，区块链模块中的智能合约单元将数据处理模块所采集的数据与整个账本中的同类型子账本进行数据对比，以判断数据处理模块得到的当前数据是否异常，当判断为正常数据时将该数据存储在智能合约单元正常值区块中，当判断为异常数据时将该数据存储在智能合约单元异常值区块中。作为优选，智能合约单元根据不同线路中的传感器所获取的信号，基于少数服从多数的投票机制对不同传感器的接收到的信号经数据处理模块处理的数据进行评判，例如当大于50%的传感器获取到的信号处理数据为异常值时，则将该数据存储到智能合约单元异常值区块中。
具体地，所述区块链模块中的时间戳单元对所获得的数据进行时间序列预测分析，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值不超过预设阈值时，则判断该数据为正常数据并将其存储在时间戳正常值区块中，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值超过预设阈值时，则判断该数据为异常数据并将其存储在时间戳异常值区块中，从而为后续的DS证据理论方法提供依据。
具体地，区块链模块根据DS证据理论方法对智能合约单元异常值区块和时间戳单元异常值区块进行评判判断，以最终确定该数据是进入正常值区块还是异常值区块，通过分别为智能合约单元异常值区块中的数据和时间戳单元异常值区块中的数据对应设置权重值，从而保证最终计算结果的准确。
具体地，区块链模块中的正常值区块采用先进先出规则，当正常值区块中的数据达到上限时，最先记录的数据被删除，以保证数据的时效性。
具体地，例如提供一种带有区块链模块的化工企业安防监测系统，监测传感器包括感温火灾探测器、感烟火灾探测器、红外温度探测器和红外感烟火灾探测器。
具体地。感温火灾探测器选用JTW-ZCD-G3N点型感温火灾探测器，感烟火灾探测器选用TC5101点型光电感烟探测器，红外温度探测器选用SA-F30A 在线红外温度传感器，红外感烟火灾探测器选用JTY-HF-YJLH103线型感烟探测器。数据处理模块采用RER-H3-DVK嵌入式Linux开发板，通过板载接口实现传感器接入。
在系统运行过程中，数据处理模块根据系统设定的数据采集间隔读取各监测传感器的数据，当发生异常情况时，数据处理模块将传感器探测到的异常数据值记录在子账本中，智能合约单元根据所获取的不同传感器的异常值，基于P2P网络投票机制对不同传感器的异常值进行评判，当大于50%的传感器获取到异常值时，将该时刻数据及该数据对应的时间戳记录到智能合约单元异常值区块中，同时根据该数据对应的时间戳，提取异常发生前一段时间的序列数据，采用自回归模型对当前时刻数据进行预测，当预测值与传感器检测信号的数据处理值的差值大于设定阈值时，将该时刻数据及时间戳存储在时间戳单元异常值区块中，针对智能合约单元异常值区块和时间戳单元异常值区块采用DS证据理论方法对异常值区块进行权重评判，根据评判的结果最终确定数据存储于正常值区块还是异常值区块，并将数据传输至数据中心，构成基于区块链技术的智能传感器系统。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作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其技术性范围。
Claims (2)
1.一种带有区块链模块的智能传感系统，其特征在于：所述智能传感系统包括若干条智能传感传输线路，每条智能传感传输线路中包括依次连接的传感器、数据处理模块和区块链模块，每条智能传感传输线路中的区块链模块与数据传输模块连接，数据传输模块与数据中心连接，每个所述区块链模块中包括智能合约单元、时间戳单元、正常值区块和异常值区块；
其工作过程为：传感器对待测信号进行检测，并将检测到的待测信号输入数据处理模块对信号进行处理以获得所需数据，区块链模块根据智能合约单元和时间戳单元对获得的数据进行校验并将其送入相应的正常值区块或异常值区块中，并最终通过数据传输模块将区块链模块校验后的数据传输至数据中心进行发布；
所述传感器能够检测模拟量信号或数字量信号；
所述数据处理模块将所采集的信号类型变换为预先定义的数据类型；
每个传感器检测到的数据作为整个区块链中的一个子账本被记录于数据处理模块中；
所述区块链模块中的智能合约单元将数据处理模块所采集的数据与整个账本中的同类型子账本进行数据对比，以判断数据处理模块得到的当前数据是否异常，
当判断为正常数据时将该数据存储在智能合约单元正常值区块中，
当判断为异常数据时将该数据存储在智能合约单元异常值区块中；
智能合约单元根据不同线路中的传感器所获取的信号，基于少数服从多数的投票机制对不同传感器的接收到的信号经数据处理模块处理的数据进行评判，当大于50%的传感器获取到的信号处理数据为异常值时，则将该数据存储到智能合约单元异常值区块中；
所述区块链模块中的时间戳单元对所获得的数据进行时间序列预测分析，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值不超过预设阈值时，则判断该数据为正常数据并将其存储在时间戳正常值区块中，当对所获得的信息进行的数据处理结果与预测的时间序列分析结果之间的差值绝对值超过预设阈值时，则判断该数据为异常数据并将其存储在时间戳异常值区块中；
所述区块链模块根据DS证据理论方法对智能合约单元异常值区块和时间戳单元异常值区块进行评判判断，以最终确定该数据是进入正常值区块还是异常值区块。
2.根据权利要求1所述的一种带有区块链模块的智能传感系统，其特征在于：所述区块链模块中的正常值区块采用先进先出规则，当正常值区块中的数据达到上限时，最先记录的数据被删除。
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