CN111181966A - 差分基准站及机动式差分基准站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种差分基准站及机动式差分基准站，涉及导航技术领域，该差分基准站包括依次连接的信号接收天线、卫星导航板卡、区块链网关模块和信号发射模块；信号接收天线用于接收卫星导航信号；卫星导航板卡用于对该卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号；信号发射模块用于将该差分信号发射给用户端；区块链网关模块用于对该差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将该数字证书写入到预设的区块链网络中，以供用户端下载该数字证书以检验该差分信号是否被篡改。本发明实施例通过区块链网关模块将数字证书写入到区块链网络中，并与用户端哈希得到的数字证书进行比对，可以判断差分数据是否被篡改，提高了传输数据的安全性和可靠性。

Description

差分基准站及机动式差分基准站
技术领域
本发明涉及导航技术领域，尤其是涉及一种差分基准站及机动式差分基准站。
背景技术
导航差分基准站属于典型的位置型物联网设备，在原始观测数据采集、传输过程中存在被篡改或泄漏的风险，且无法得知该风险的发生。一方面，将原始观测数据及高精度坐标数据存储在普通数据库或数据文件中，存在容易被篡改的风险。并且，设备故障等问题也让导航差分基准站网的数据生成、传输、存储等安全运维面临挑战。另一方面，中心化的数据管理方式使得提供数据服务的可靠性和可信度不能以完全安全的方式进行，数据的安全和隐私问题时有发生，通过篡改或虚假认证，设备有可能将更多的敏感数据泄露到通信网络之外。这样，当用户端接收到差分基准站的数据时，无法保证数据的真实可靠。
整体而言，目前差分基准站对数据的传输方式，尚无法保证数据的安全可靠。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种差分基准站及机动式差分基准站，可以提高差分基准站传输数据的安全性和可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种差分基准站，包括：依次连接的信号接收天线、卫星导航板卡、区块链网关模块和信号发射模块；该信号接收天线用于接收卫星导航信号；该卫星导航板卡用于对该卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号；该信号发射模块用于将该差分信号发射给用户端；该区块链网关模块用于对该差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将该数字证书写入到预设的区块链网络中，以供该用户端下载该数字证书以检验该差分信号是否被篡改。
结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，该区块链网关模块还用于，将该卫星导航板卡中的核心数据写入到预设的区块链网络中。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该差分基准站还包括接口转换电路，该接口转换电路分别与卫星导航板卡和区块链网关模块相连。
结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，该信号发射模块包括无线发射电台和发射天线，该无线发射电台分别与该区块链网关模块和该发射天线相连。
结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该信号发射模块为4G信号发射器或5G信号发射器。
结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该区块链网关模块包括rest-api网关。
结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该区块链网关模块还包括互联网交互单元，该互联网交互单元用于使该区块链网关模块接入互联网，以通过互联网与远端服务器实现通信，完成数据交互。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该区块链网关模块还包括网关管理单元，该网关管理单元用于实现该区块链网关模块的故障上报、远程诊断与恢复，以及在线升级功能。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该区块链网关模块还包括局域网交互单元，该局域网交互单元用于实现该区块链网关模块与处在同一局域网内的物联网设备之间的通信，以使该区块链网关模块通过该局域网收集该物联网设备产生的数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种机动式差分基准站，包括：机动车辆，以及上述第一方面及其可能的实施方式之一提供的差分基准站，该差分基准站设置在该机动车辆上。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的一种差分基准站及机动式差分基准站，该差分基准站包括依次连接的信号接收天线、卫星导航板卡、区块链网关模块和信号发射模块；该信号接收天线用于接收卫星导航信号；该卫星导航板卡用于对该卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号；该信号发射模块用于将该差分信号发射给用户端；该区块链网关模块用于对该差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将该数字证书写入到预设的区块链网络中，以供该用户端下载该数字证书以检验该差分信号是否被篡改。该差分基准站通过设置区块链网关模块，将接收到差分数据通过哈希处理得到的数字证书写入到区块链网络中，基于区块链的数据不可篡改特点，保证上链的数字证书的真实性和准确性，这样，当用户端接收到差分基准站的差分数据时，可以再次进行哈希处理得到相应的验证数字证书，并通过与区块链网络上下载的数字证书进行比对，可以确定出所接收到的差分数据是否被篡改，该方式可以提高差分基准站传输数据的安全性和可靠性。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种差分基准站的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种差分基准站的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种差分基准站的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种机动式差分基准站的结构示意图。
图标：11-信号接收天线；12-卫星导航板卡；13-区块链网关模块；14-信号发射模块；21-接口转换电路；22-无线发射电台；23-发射天线；31-互联网交互单元；32-网关管理单元；33-局域网交互单元；100-差分基准站；200-机动车辆；400-机动式差分基准站。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
考虑到差分基准站对数据的传输方式，尚无法保证数据的安全可靠的问题，本发明实施例提供了一种差分基准站及机动式差分基准站，该技术可以应用于导航系统中需要对差分数据进行传输的各种应用场景中。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种差分基准站进行详细介绍。
参见图1，所示为一种差分基准站的结构示意图，由图1可见，该差分基准站包括依次相连的信号接收天线11、卫星导航板卡12、区块链网关模块13和信号发射模块14。
其中，该信号接收天线11用于接收卫星导航信号，这里，天线本质上讲，就是一个电磁波富集和共振设备，它是根据惠更斯对称原理制造的，可以接受信号的同时也可以发送信号。在本实施例中，该信号接收天线11专用于接收卫星导航信号。
其次，上述卫星导航板卡12用于对该卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号。这里，差分传输是在两根线上都传输信号，且这两个信号的振幅相同，相位相反，在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态。
另外，该差分基准站中的信号发射模块14用于将该差分信号发射给用户端，其中，用户终端可以是电脑、手持GPS、手机、汽车导航系统等需要处理或应用导航信号的终端。
并且，上述区块链网关模块13用于对该差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将该数字证书写入到预设的区块链网络中，以供该用户端下载该数字证书以检验该差分信号是否被篡改。其中，哈希处理是把任意长度的输入通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。简单的说，哈希就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。
在实际操作中，使用一个散列函数可以很直观的检测出数据在传输时发生的错误。在数据的发送方，对将要发送的数据应用散列函数，并将计算的结果同原始数据一同发送。在数据的接收方，同样的散列函数被再一次应用到接收到的数据上，如果两次散列函数计算出来的结果不一致，那么就说明数据在传输的过程中某些地方有错误了。
这样，区块链网关模块13对从卫星导航板卡12接收到的差分信号进行哈希处理后，得到数字证书，并把该数字证书写入到预设的区块链网络中，基于区块链的不可篡改特性，上链后的数字证书被篡改的可能性几乎没有，从而保证该数字证书的准确无误。这样，当用户端接收到差分基准站发送的差分数据时，同样利用哈希处理，得到另一个数字证书，并通过在区块链网络上下载由区块链网关模块13上传的数字证书，将二者对比，如果一致，则表明数据在传输过程中没有被篡改，从而保证数据的真实可靠。
在至少一种可能的实施方式中，上述区块链网关模块13包括rest-api网关，其中，REST(Representational State Transfer，表现层状态转移)是由罗伊·菲尔丁(RoyFielding)提出，是用来描述创建HTTP API(Application Programming Interface，应用程序接口)的标准方法的。它能够从多个应用程序中混搭数据到混合应用程序中，或是创建一个能增强使用他人应用体验的应用程序。
在另一种可能的实施方式中，为了提高基站核心数据的安全性，还可以通过区块链网关模块13将该卫星导航板卡12中的核心数据写入到预设的区块链网络中。这样，即使差分基准站的设备出现故障等问题，也可以从区块链网络中获取核心数据，基于区块链本身的安全性，可以有效保证已经上链的核心数据的安全性。并且，在核心数据上链后，成为上传者的专有数字资产，并得到专门开启该区块对应的私钥，也可以有效保证核心数据的安全性。
在另一种可能的实施方式中，还可以把其他重要的导航数据也上链，写入到预设的区块链网络中，这里，可以根据实际的需求和价值考量灵活安排，在此不作限制。
本发明实施例提供的差分基准站，该差分基准站包括依次连接的信号接收天线、卫星导航板卡、区块链网关模块和信号发射模块；该信号接收天线用于接收卫星导航信号；该卫星导航板卡用于对该卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号；该信号发射模块用于将该差分信号发射给用户端；该区块链网关模块用于对该差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将该数字证书写入到预设的区块链网络中，以供该用户端下载该数字证书以检验该差分信号是否被篡改。该差分基准站通过设置区块链网关模块，将接收到差分数据通过哈希处理得到的数字证书写入到区块链网络中，基于区块链的数据不可篡改特点，保证上链的数字证书的真实性和准确性，这样，当用户端接收到差分基准站的差分数据时，可以再次进行哈希处理得到相应的验证数字证书，并通过与区块链网络上下载的数字证书进行比对，可以确定出所接收到的差分数据是否被篡改，该方式可以提高差分基准站传输数据的安全性和可靠性。
在图1所示差分基准站的基础上，本实施例还提供了另一种差分基准站，参见图2，所示为另一种差分基准站的结构示意图，由图2可见，该差分基准站包括依次连接的信号接收天线11、卫星导航板卡12、区块链网关模块13、信号发射模块14和接口转换电路21，其中，该接口转换电路21分别与卫星导航板卡12和区块链网关模块13相连，并且，该信号发射模块14还包括无线发射电台22和发射天线23，其中，该无线发射电台22分别与该区块链网关模块13和该发射天线23相连。
在本实施例中，接口转换电路21用于提供接口之间的转换，这样，当用户需要从卫星导航板卡12下载数据，而需要与卫星导航板卡12通信连接时，可以通过该接口转换电路21进行。这里，该接口转换电路21可以是串口与USB口的转换电路、并口与USB口的转换电路或者并口与串口的转换电路。
另外，上述无线发射电台22通过数据接口与卫星导航板卡12电连接，该无线发射电台22从卫星导航板卡12接收差分数据，并把该差分数据通过发射天线23发射出去。
在另一种可能的实施方式中，该信号发射模块14还可以是4G信号发射器或5G信号发射器，同样可以实现将差分数据发送出去。
本实施例提供的差分基准站，与上述实施例中的差分基准站具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，并且同样可以提高差分基准站传输数据的安全性和可靠性。
为了丰富上述差分基准站的功能，并提高其安全性能，本实施例还提供了另一种差分基准站，如图3所示，其为另一种差分基准站的结构示意图，由图3可见，该差分基准站包括依次连接的信号接收天线11、卫星导航板卡12、区块链网关模块13和信号发射模块14，其中，该区块链网关模块13还包括：互联网交互单元31、网关管理单元32和局域网交互单元33。
在图3示出的实施方式中，互联网交互单元31用于使该区块链网关模块13接入互联网，以通过互联网与远端服务器实现通信，完成数据交互。
并且，上述网关管理单元32用于实现该区块链网关模块13的故障上报、远程诊断与恢复，以及在线升级功能。这里，故障恢复可以包括对该区块链网关模块13进行掉电复位、软件复位、看门狗定时器复位等。并且，该网关管理单元32还可用于定期上报区块链网关模块13的设备状态等信息。此外，上述在线升级可以包括网关中各个功能模块的升级。
另外，上述局域网交互单元33用于实现该区块链网关模块13与处在同一局域网内的物联网设备之间的通信，以使该区块链网关模块13通过该局域网收集该物联网设备产生的数据。其中，物联网设备是指嵌入式物理设备，例如：汽车、家用电器等，以及具有计算机化的系统，如软件、传感器等。物联网设备通过智能感知、识别技术与计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。这样，通过该区块链网关模块13，还可以将局域网内的物联网设备的与区块链网络连接起来，为更多的设备提供区块链服务。
本实施例提供的差分基准站，不但可以提高差分基准站传输数据的安全性和可靠性，而且，通过在区块链网关模块中设置互联网交互单元、网关管理单元和局域网交互单元，进一步拓展了该差分基准站的功能，提高了区块链网关模块自身的安全性，也提高了该差分基准站的综合性能。
此外，本实施例还提供了一种机动式差分基准站，参见图4，所示为该机动式差分基准站的结构示意图，由图4可见，该机动式差分基准站400包括：机动车辆200，以及上述实施例中提供的差分基准站100，其中，该差分基准站100设置在该机动车辆200上。这里，该机动车辆200可以是汽车、卡车、摩托车等由动力装置驱动或牵引的车辆，具有机动灵活性，从而可以根据不同区域的需要，机动地将差分基准站100携带至目的地，以提供所需的服务。
本发明实施例提供的机动式差分基准站，与上述实施例提供的差分基准站具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。机动式差分基准站的实现原理及产生的技术效果和前述差分基准站实施例相同，为简要描述，机动式差分基准站实施例部分未提及之处，可参考前述差分基准站实施例中相应内容。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种差分基准站，其特征在于，包括：依次连接的信号接收天线、卫星导航板卡、区块链网关模块和信号发射模块；
所述信号接收天线用于接收卫星导航信号；
所述卫星导航板卡用于对所述卫星导航信号进行差分处理，得到差分信号；
所述信号发射模块用于将所述差分信号发射给用户端；
所述区块链网关模块用于对所述差分信号进行哈希处理，得到数字证书，并将所述数字证书写入到预设的区块链网络中，以供所述用户端下载所述数字证书以检验所述差分信号是否被篡改。
2.根据权利要求1所述的差分基准站，其特征在于，所述区块链网关模块还用于，将所述卫星导航板卡中的核心数据写入到所述预设的区块链网络中。
3.根据权利要求1或2所述的差分基准站，其特征在于，所述差分基准站还包括接口转换电路，所述接口转换电路分别与所述卫星导航板卡和所述区块链网关模块相连。
4.根据权利要求1所述的差分基准站，其特征在于，所述信号发射模块包括无线发射电台和发射天线，所述无线发射电台分别与所述区块链网关模块和所述发射天线相连。
5.根据权利要求1所述的差分基准站，其特征在于，所述信号发射模块为4G信号发射器或5G信号发射器。
6.根据权利要求1所述的差分基准站，其特征在于，所述区块链网关模块包括rest-api网关。
7.根据权利要求1所述的差分基准站，其特征在于，所述区块链网关模块还包括互联网交互单元，所述互联网交互单元用于使所述区块链网关模块接入互联网，以通过互联网与远端服务器实现通信，完成数据交互。
8.根据权利要求7所述的差分基准站，其特征在于，所述区块链网关模块还包括网关管理单元，所述网关管理单元用于实现所述区块链网关模块的故障上报、远程诊断与恢复，以及在线升级功能。
9.根据权利要求8所述的差分基准站，其特征在于，所述区块链网关模块还包括局域网交互单元，所述局域网交互单元用于实现所述区块链网关模块与处在同一局域网内的物联网设备之间的通信，以使所述区块链网关模块通过所述局域网收集所述物联网设备产生的数据。
10.一种机动式差分基准站，其特征在于，包括：机动车辆，以及权利要求1-9任一项所述的差分基准站，所述差分基准站设置在所述机动车辆上。
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