CN112543452B - 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置 - Google Patents

基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112543452B
CN112543452B CN202011324019.3A CN202011324019A CN112543452B CN 112543452 B CN112543452 B CN 112543452B CN 202011324019 A CN202011324019 A CN 202011324019A CN 112543452 B CN112543452 B CN 112543452B
Authority
CN
China
Prior art keywords
internet
things
data
signal
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011324019.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112543452A (zh
Inventor
王琳
林英喜
李玮棠
王鑫
温文坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Jixiang Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Jixiang Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Jixiang Technology Co Ltd filed Critical Guangzhou Jixiang Technology Co Ltd
Priority to CN202011324019.3A priority Critical patent/CN112543452B/zh
Publication of CN112543452A publication Critical patent/CN112543452A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112543452B publication Critical patent/CN112543452B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/0848—Joint weighting
    • H04B7/0857—Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置。本申请实施例提供的技术方案，通过各个物联网终端的信号测试对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，物联网网关为各个数据跳传链路配置对应的会话密钥，将数据跳传链路和对应的会话密钥发送至各个对应的物联网终端，各个物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的数据跳传链路和会话密钥进行业务数据上传。采用上述技术手段，能够构建数据跳传链路，保障信号传输质量并提升信号传输的安全性。

Description

基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置
技术领域
本申请实施例涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置。
背景技术
目前，在生活中的诸多领域，都应用到了物联网技术构建通信网络。一般而言，在这些领域的物联网系统中，通常会使用各种无线组网方式，在一定区域范围内进行组网，然后在适当位置布置若干个数据集中器或者智能网关。但是，对于网络覆盖范围较大、通信距离相对较远的物联网系统，其物联网终端在与相关物联网网关进行通信时，受信号深度衰落的影响，容易导致信号传输不稳定，信号质量差等情况，其信号传输安全性也相对较差。
发明内容
本申请实施例提供一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置，能够构建数据跳传链路，保障信号传输质量并提升信号传输的安全性。
在第一方面，本申请实施例提供了一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，包括：
各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；
所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；
所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传。
进一步的，其特征在于，所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，包括：
根据不同的所述数据跳传链路对应配置不同的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个所述物联网终端，构建所述数据跳传链路与对应的所述会话密钥的绑定关系并存储，所述绑定关系用于根据所述业务数据对应的所述数据跳传链路查询所述会话密钥进行业务数据解密。
进一步的，其特征在于，在所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端之后，还包括：
每隔一个设定的会话安全管理周期，所述物联网网关更新各个所述会话密钥，并依据所述绑定关系中的所述数据跳传链路下发更新后的所述会话密钥至各个所述物联网终端进行所述会话密钥的更新。
进一步的，其特征在于，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，包括：
在所述三级物联网终端通信范围内选择距离最近的一个所述二级物联网终端作为上级节点，在所述二级物联网终端的通信范围内选择距离最近的一个所述一级物联网终端作为上级节点，以所述物联网网关作为所述一级物联网终端的上级节点，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端的上级节点构建各个对应的数据跳传链路。
进一步的，其特征在于，所述信号质量参数基于对应的信号接收功率、信号接收强度、信道瞬时质量值和/或干扰信号强度确定。
进一步的，在基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传之后，还包括：
各个所述物联网终端每隔一个设定周期发送所述测试信号至所述物联网网关，所述物联网网关基于所述测试信号的信号测试结果判断是否修改各个所述物联网终端的分级，并对应进行所述数据跳传链路的修改。
进一步的，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传业务数据，包括：
各个所述物联网终端上传所述业务数据时，使用对应的所述会话密钥加密所述业务数据，并基于对应的所述数据跳传链路将所述业务数据跳传至对应的上级节点，上级节点在接收所述业务数据时，基于对应的所述数据跳传链路确定当前所述业务数据所使用的所述会话密钥，提取对应的所述会话密钥解密所述业务数据。
在第二方面，本申请实施例提供了一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置，包括：
测试模块，用于通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；
构建模块，用于通过所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；
上传模块，用于通过所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传。
在第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：
存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
本申请实施例通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，物联网网关通过多天线分集接收对应一个测试信号的多个测试信号副本，基于测试信号副本进行信号分集合并得到对应测试信号的合并信号，物联网网关基于合并信号确定对应的信号质量参数，并根据信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，物联网网关为各个数据跳传链路配置对应的会话密钥，将数据跳传链路和对应的会话密钥发送至各个对应的物联网终端，各个物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的数据跳传链路和会话密钥进行业务数据上传。采用上述技术手段，能够构建数据跳传链路，保障信号传输质量并提升信号传输的安全性。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法的流程图；
图2是本申请实施例一中的各个物联网终端的信号测试示意图；
图3是本申请实施例一中的物联网网关的结构示意图；
图4是本申请实施例一中的终端分级示意图；
图5是本申请实施例一中的数据跳传选择示意图；
图6是本申请实施例物联网网关的数据处理流程图；
图7是本申请实施例二提供的一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置的结构示意图；
图8是本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一：
图1给出了本申请实施例一提供的一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法的流程图，本实施例中提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法可以由基于信号传输安全管理的数据跳传选择设备执行，该基于信号传输安全管理的数据跳传选择设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该基于信号传输安全管理的数据跳传选择设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。一般而言，该基于信号传输安全管理的数据跳传选择设备可以是物联网系统。
下述以物联网系统为执行基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法的主体为例，进行描述。参照图1，该基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法具体包括：
S110、各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号。
本申请实施例的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，旨在通过信号测试确定各个物联网终端与物联网网关的信号质量，进而根据信号质量进行物联网终端分级，生成数据跳传链路，并配置对应的会话密钥。各个物联网终端根据数据跳传链路选择上级节点跳传使用对应会话密钥加密之后的业务数据，以此来保障业务数据的高质量和安全性传输，优化系统业务安全运行。
具体的，本申请实施例的物联网系统，包括多个物联网终端及其所从属的物联网网关，各个物联网终端分布于物联网网关通信范围内的各个位置。不同物联网终端与物联网网关进行业务数据交互时，受信号多径衰落的影响，其信号质量不同。为了优化信号传输效果，减少信号衰减的影响，对于部分与物联网网关信号通信质量相对较差的物联网终端，可以选择其他物联网终端作为通信中继，利用这一通信中继跳传业务数据至物联网网关，以此来保障较好的业务数据传输性能。为此，参照图2，各个物联网终端地信号测试示意图。各个物联网网关12发送测试信号至物联网网关11，通过各个物联网终端发送测试信号至物联网网关进行信号测试，基于信号测试结果进行物联网终端分级。
示例性的，参照图3，提供本申请实施例物联网网关的结构示意图，其中，物联网网关设置N个分集天线及对应的接收器，各天线及对应的接收器用于接收对应信号支路(即信道)的信号。信号通过各自接收器传输给处理器，该处理器一般为基带处理器，用于处理各个分集信号，将分集信号进行合并，以此来实现物联网网关的信号分集接收及合并。可以理解的是，对应物联网终端，其在发送一个测试信号至物联网网关时，通过多径衰落，会产生对应同一个信号的多个测试信号副本。而物联网网关则通过各个分集天线独立接收各个测试信号副本，以此完成信号的分集接收。进一步的，基于上述各个分集天线接收到的测试信号副本，本申请实施例通过测试信号副本的分集合并得到合并信号。通过分集接收合并测试信号，可以保障信号接收质量，避免单一信道接收数据导致信号测试的偶然性，优化信号测试效果。
S120、所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路。
基于上述步骤S110得到的合并信号，确定对应的信号质量参数，基于信号质量参数确定各个物联网终端与物联网网关之间的通信质量。其中，通过确定合并信号对应的各个测试信号副本，测算各个测试信号副本的初始信号质量参数，求取各个初始信号质量参数的均值，得到对应合并信号的信号质量参数。具体的，测试信号副本的初始信号质量参数值通过对应分集天线的信号接收功率、信号接收强度、信道瞬时质量值和/或干扰信号强度确定。其中信道瞬时质量值表示对应分集天线的信道质量、信道矩阵反馈、信号响应和/或干扰信息。通过对应的测试信号副本及天线参数测量上述各类型参数。进一步的，为了量化上述初始信号质量参数值，提供一个初始信号质量参数值的计算公式对测试信号副本的信号质量进行量化，初始信号质量参数值的计算公式为：
f＝ω1P+ω2d1+ω3h+ω4d2
其中，f为初始信号质量参数值，P为信号接收功率，d1为信号接收强度，h为信道瞬时质量值，d2为干扰信号强度，ω1，ω2，ω3和ω4分别为对应的影响因子，影响因子根据实际测验确定，可根据各类型参数对初始信号质量参数值的实际影响设定。基于上述初始信号质量参数值计算公式，即可确定各个测试信号副本的初始信号质量参数值。需要说明的是，实际应用中，根据信号质量评定标准的不同，可以选择多种不同的方式评价各个测试信号副本的信号质量，并以此设置相应的量化公式。上述公式仅为本申请实施例计算初始信号质量参数值的一种计算方式，根据实际测算需求，可以选择多种不同的测算公式，在此不多赘述。进一步的，基于已确定的各个测试信号副本的初始信号质量参数，本申请实施例通过叠加各个初始信号质量参数求取均值作为合并信号的信号质量参数。可以理解的是，信号质量参数越高，则信号传输性能越好。
此外，在一个实施例中，还可以通过提取对应多个测试信号的合并信号，根据多个合并信号确定对应的信号质量参数。通过多个合并信号来确定信号质量参数，可以避免单个测试信号导致测试结果存在偶然性的情况，确保测试结果稳定有效。具体的，通过多个合并信号分别计算信号质量参数，并根据各个信号质量参数求取均值，得到最终的信号质量参数值，以此来表征对应物联网终端与物联网网关的信号传输性能。
进一步的，基于上述信号质量参数，物联网网关对各个物联网终端进行分级。通过设定第一信号质量阈值和第二信号质量阈值，第一信号质量阈值大于第二信号质量阈值。若物联网终端的信号质量参数达到该第一信号质量参数阈值，则认为该物联网终端与物联网网关的信号传输性能相对较优，设定这部分物联网终端为一级物联网终端。若物联网终端的信号质量参数位于该第一信号质量参数阈值和第二信号质量阈值之间，则认为该物联网终端与物联网网关的信号传输性能相对正常，设定这部分物联网终端为二级物联网终端。物联网终端的信号质量参数低于该第二信号质量参数阈值，则认为该物联网终端与物联网网关的信号传输性能相对较差，设定这部分物联网终端为三级物联网终端。以此即可网关各个物联网终端的分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端。在一个实施例中，还可以根据各个物联网终端对应信号质量参数的大小，从中选择信号质量参数最好的设定数量个物联网终端作为一级物联网终端，在剩余的物联网终端中，选择信号质量参数较大的设定数量个物联网终端作为二级物联网终端，则最终剩余的物联网终端即为三级物联网终端。以此确定各个物联网终端的分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端。
在确定各个物联网终端的分级之后，物联网终端基于其通信范围内的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路。其中，在所述三级物联网终端通信范围内选择距离最近的一个所述二级物联网终端作为上级节点，在所述二级物联网终端的通信范围内选择距离最近的一个所述一级物联网终端作为上级节点，以所述物联网网关作为所述一级物联网终端的上级节点，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端的上级节点构建各个对应的数据跳传链路。物联网网关预先确定其通信范围内各个物联网终端的分布位置，进而即可确定各个物联网终端距离最近的上级节点。业务数据从三级物联网终端开始传输时，其数据跳传链路包括“三级物联网终端-二级物联网终端-一级物联网终端-网关”，对于二级物联网终端的业务数据，其数据跳传链路则包括“二级物联网终端-一级物联网终端-网关”以此类推，根据各个物联网终端的上级节点，即可确定各个物联网终端自身业务数据的跳传路径，即数据跳传链路。可以理解的是，数据跳传链路标识了各个物联网终端的上级节点，在进行业务数据传输时，各个物联网终端以这一上级节点作为业务数据的接收端进行传输。以此即可使业务数据在各个物联网终端之间逐级跳传，最终由一级物联网终端上传至物联网网关。
S130、所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传。
更进一步的，基于该数据跳传链路，本申请实施例对每一个数据跳传链路配置对应的会话密钥，以便于根据该会话密钥进行业务数据的加密传输，保障业务数据传输的安全性。其中，根据不同的所述数据跳传链路对应配置不同的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个所述物联网终端，构建所述数据跳传链路与对应的所述会话密钥的绑定关系并存储，所述绑定关系用于根据所述业务数据对应的所述数据跳传链路查询所述会话密钥进行业务数据解密。通过配置不同的会话密钥，可以保障业务数据传输的独立性，各个业务数据传输互不影响，可以提升业务数据传输的安全性。
需要说明的是，在下发数据跳传链路和对应的会话密钥时，数据跳传链路中出现的所有物联网终端均会接收到数据跳传链路和对应的会话密钥信息。物联网网关下发数据跳传链路和对应的会话密钥时，对于三级物联网终端，其接收到一个数据跳传链路和对应的会话密钥。而对于二级物联网终端，根据其下级节点的数量，可以接收到多个数据跳传链路，二级物联网终端在这些数据跳传链路中扮演了上级节点或者最低级别节点的角色。同理对于一级物联网终端，可以接收到多个数据跳传链路，一级物联网终端在这些数据跳传链路中扮演了上级节点或者最低级别节点的角色。对应三级物联网终端，由于物联网网关只下发一个数据跳传链路和会话密钥，则在数据跳传时，根据这一会话密钥进行业务数据加密上传。而对于二级物联网终端和一级物联网终端，在接收下级节点发送的业务数据进行解密时，需要根据该业务数据经过的物联网终端确定对应的数据跳传链路，进而选用相应的会话密钥进行业务数据解密。而在进行业务数据进一步上传时，则通过使用自身为最低级别节点的数据跳传链路所对应的会话密钥进行业务数据加密上传，以此来进行业务数据的加密传输。可以理解的是，对应三级物联网终端，由于其只用于上传自身的业务数据，则其只接收自身业务数据相关的数据跳传链路。而对于二级物联网终端和一级物联网终端，由于其需要转发下级节点汇总上来的业务数据，则其除了接收自身业务数据的数据跳传链路之外，还需要接收其相关下级节点业务数据的数据跳传链路及相关会话密钥，以用于下级节点业务数据接收后的数据解密。
参照图4，提供物联网网关的终端分级示意图，物联网网关11通过终端分级构建数据跳传链路之后，将数据跳传链路下发至各个物联网终端12，各个物联网终端12即可确定自身的分级。并且，各个所述物联网终端上传所述业务数据时，使用对应的所述会话密钥加密所述业务数据，并基于对应的所述数据跳传链路将所述业务数据跳传至对应的上级节点，上级节点在接收所述业务数据时，基于对应的所述数据跳传链路确定当前所述业务数据所使用的所述会话密钥，提取对应的所述会话密钥解密所述业务数据。参照图5，根据各个物联网终端12的分级，即可确定对应的数据跳传链路。在进行业务数据跳传时，业务数据按照如图5所示的传输路径进行业务数据跳传。并且，作为上级节点的二级物联网终端和一级物联网终端，其上传的业务数据包含下级节点汇总及其自身的业务数据。而在进行业务数据加密传输时，三级物联网终端只有一个数据跳传链路(即3-2-1)，则其使用该数据跳传链路对应的会话密钥进行业务数据上传。二级物联网终端接收三级物联网终端发送的业务数据时，使用对应数据跳传链路(3-2-1)的会话密钥进行业务数据解密。进一步的，二级物联网终端在上传业务数据至一级物联网终端时，通过确定对应数据跳传链路(2-1)的会话密钥进行业务数据加密上传。以此类推，最终将业务数据传输至物联网网关11，完成数据的加密传输。
进一步的，在一个实施例中，物联网网关为各个数据跳传链路配置会话密钥之后，还每隔一个设定的会话安全管理周期，所述物联网网关更新各个所述会话密钥，并依据所述绑定关系中的所述数据跳传链路下发更新后的所述会话密钥至各个所述物联网终端进行所述会话密钥的更新。通过会话密钥的周期性更新，可以保障会话密钥的安全性，增加业务数据破解的难度，更进一步提升业务数据传输的安全性。
在一个实施例中，物联网网关通过获取所述二级物联网终端、所述三级物联网终端或所述物联网网关接收所述业务数据的误码率检测结果，基于所述误码率检测结果修改对应的所述数据跳传链路。可以理解的是，二级物联网终端、三级物联网终端或物联网网关在接收下级节点上传的业务数据时，若连续设定次数检测到业务数据的误码率相对较高，则需要进一步更换当前业务数据的数据跳传链路，以保障业务数据传输的信号稳定性。根据二级物联网终端、三级物联网终端或物联网网关接收业务数据的误码率检测结果，如若连续设定次数误码率信息达到设定的误码率阈值，则表明对应业务数据的信号传输性能相对较差，为了保障对应业务数据传输稳定，提升业务数据的信号质量，本申请对应进行数据跳传链路的修改，并使用修改后的数据跳传链路传输对应的业务数据。
在一个实施例中，各个所述物联网终端每隔一个设定周期发送所述测试信号至所述物联网网关，所述物联网网关基于所述测试信号的信号测试结果判断是否修改各个所述物联网终端的分级，并对应进行所述数据跳传链路的修改。参照上述步骤S110-S120基于信号测试进行物联网终端分级并对应构建数据跳传链路的方式，本申请实施例通过周期性进行物联网终端与物联网网关的信号测试，根据信号测试结果判断是否进行物联网终端的重新分级。可以理解的是，若某一物联网终端与物联网网关之间测试信号的信号质量参数发生的显著变化，达到了另一级别的分级标准，则根据这一信号测试结果对该物联网终端进行重新分级，并进一步根据重新分级结果进行对应数据跳传链路的重新构建。举例而言，如若二级物联网终端的信号质量参数达到对应的信号质量参数阈值，表示该二级物联网终端与物联网网关的信号传输性能相对较好，则通过升级该二级物联网终端为一级物联网终端，使其直接与物联网网关进行业务数据交互，避免数据跳传徒增数据处理流程，优化业务数据传输效率。
参照图6，本申请实施例通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，物联网网关通过多天线分集接收对应一个测试信号的多个测试信号副本，基于测试信号副本进行信号分集合并得到对应测试信号的合并信号，物联网网关基于合并信号确定对应的信号质量参数，并根据信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，物联网网关为各个数据跳传链路配置对应的会话密钥，将数据跳传链路和对应的会话密钥发送至各个对应的物联网终端，各个物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的数据跳传链路和会话密钥进行业务数据上传。采用上述技术手段，能够构建数据跳传链路，保障信号传输质量并提升信号传输的安全性。并通过周期性更新会话密钥来进一步保障数据传输的安全性，通过误码率检测来实时保障信号传输质量。
实施例二：
在上述实施例的基础上，图7为本申请实施例二提供的一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置的结构示意图。参考图7，本实施例提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置具体包括：测试模块21、构建模块22和上传模块23。
其中，测试模块21用于通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；
构建模块22用于通过所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；
上传模块23用于通过所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传。
上述，通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，物联网网关通过多天线分集接收对应一个测试信号的多个测试信号副本，基于测试信号副本进行信号分集合并得到对应测试信号的合并信号，物联网网关基于合并信号确定对应的信号质量参数，并根据信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，物联网网关为各个数据跳传链路配置对应的会话密钥，将数据跳传链路和对应的会话密钥发送至各个对应的物联网终端，各个物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的数据跳传链路和会话密钥进行业务数据上传。采用上述技术手段，能够构建数据跳传链路，保障信号传输质量并提升信号传输的安全性。
本申请实施例二提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置可以用于执行上述实施例一提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例三：
本申请实施例三提供了一种电子设备，参照图8，该电子设备包括：处理器31、存储器32、通信模块33、输入装置34及输出装置35。该电子设备中处理器的数量可以是一个或者多个，该电子设备中的存储器的数量可以是一个或者多个。该电子设备的处理器、存储器、通信模块、输入装置及输出装置可以通过总线或者其他方式连接。
存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法对应的程序指令/模块(例如，基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置中的测试模块、构建模块和上传模块)。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信模块33用于进行数据传输。
处理器31通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
输入装置34可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置35可包括显示屏等显示设备。
上述提供的电子设备可用于执行上述实施例一提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例四：
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，该基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法包括：各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传。
存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法中的相关操作。
上述实施例中提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置、存储介质及电子设备可执行本申请任意实施例所提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (8)

1.一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，其特征在于，包括：
各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；
所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；
所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传；
基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，包括：
在所述三级物联网终端通信范围内选择距离最近的一个所述二级物联网终端作为上级节点，在所述二级物联网终端的通信范围内选择距离最近的一个所述一级物联网终端作为上级节点，以所述物联网网关作为所述一级物联网终端的上级节点，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端的上级节点构建各个对应的数据跳传链路；
通过确定合并信号对应的各个测试信号副本，测算各个测试信号副本的初始信号质量参数，求取各个初始信号质量参数的均值，得到对应合并信号的信号质量参数；所述初始信号质量参数的计算公式为：
f=ω1P+ω2d1+ω3h+ω4d2
其中，f为初始信号质量参数值，P为信号接收功率，d1为信号接收强度，h为信道瞬时质量值，d2为干扰信号强度，ω1，ω2，ω3和ω4分别为对应的影响因子，影响因子根据实际测验确定。
2.根据权利要求1所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，其特征在于，所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，包括：
根据不同的所述数据跳传链路对应配置不同的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个所述物联网终端，构建所述数据跳传链路与对应的所述会话密钥的绑定关系并存储，所述绑定关系用于根据所述业务数据对应的所述数据跳传链路查询所述会话密钥进行业务数据解密。
3.根据权利要求2所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，其特征在于，在所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端之后，还包括：
每隔一个设定的会话安全管理周期，所述物联网网关更新各个所述会话密钥，并依据所述绑定关系中的所述数据跳传链路下发更新后的所述会话密钥至各个所述物联网终端进行所述会话密钥的更新。
4.根据权利要求1所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，其特征在于，在基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传之后，还包括：
各个所述物联网终端每隔一个设定周期发送所述测试信号至所述物联网网关，所述物联网网关基于所述测试信号的信号测试结果判断是否修改各个所述物联网终端的分级，并对应进行所述数据跳传链路的修改。
5.根据权利要求1所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法，其特征在于，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传业务数据，包括：
各个所述物联网终端上传所述业务数据时，使用对应的所述会话密钥加密所述业务数据，并基于对应的所述数据跳传链路将所述业务数据跳传至对应的上级节点，上级节点在接收所述业务数据时，基于对应的所述数据跳传链路确定当前所述业务数据所使用的所述会话密钥，提取对应的所述会话密钥解密所述业务数据。
6.一种基于信号传输安全管理的数据跳传选择装置，其特征在于，包括：
测试模块，用于通过各个物联网终端向所属的物联网网关发送测试信号，所述物联网网关通过多天线分集接收对应一个所述测试信号的多个测试信号副本，基于所述测试信号副本进行信号分集合并得到对应所述测试信号的合并信号；
构建模块，用于通过所述物联网网关基于所述合并信号确定对应的信号质量参数，并根据所述信号质量参数对各个物联网终端进行分级，确定对应的一级物联网终端、二级物联网终端和三级物联网终端，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路；
上传模块，用于通过所述物联网网关为各个所述数据跳传链路配置对应的会话密钥，将所述数据跳传链路和对应的所述会话密钥发送至各个对应的所述物联网终端，各个所述物联网终端在进行业务数据上传时，基于对应的所述数据跳传链路和所述会话密钥进行业务数据上传；
基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端构建各个对应的数据跳传链路，包括：
在所述三级物联网终端通信范围内选择距离最近的一个所述二级物联网终端作为上级节点，在所述二级物联网终端的通信范围内选择距离最近的一个所述一级物联网终端作为上级节点，以所述物联网网关作为所述一级物联网终端的上级节点，基于所述一级物联网终端、所述二级物联网终端和所述三级物联网终端的上级节点构建各个对应的数据跳传链路；
通过确定合并信号对应的各个测试信号副本，测算各个测试信号副本的初始信号质量参数，求取各个初始信号质量参数的均值，得到对应合并信号的信号质量参数；所述初始信号质量参数的计算公式为：
f=ω1P+ω2d1+ω3h+ω4d2
其中，f为初始信号质量参数值，P为信号接收功率，d1为信号接收强度，h为信道瞬时质量值，d2为干扰信号强度，ω1，ω2，ω3和ω4分别为对应的影响因子，影响因子根据实际测验确定。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5任一所述的基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法。
CN202011324019.3A 2020-11-23 2020-11-23 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置 Active CN112543452B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011324019.3A CN112543452B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011324019.3A CN112543452B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112543452A CN112543452A (zh) 2021-03-23
CN112543452B true CN112543452B (zh) 2023-06-27

Family

ID=75015079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011324019.3A Active CN112543452B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112543452B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104684042A (zh) * 2015-03-13 2015-06-03 深圳酷派技术有限公司 物联网中的数据传输方法、系统、物联网设备、终端
CN107465537A (zh) * 2017-07-13 2017-12-12 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网中继器的备份方法及系统
CN107483228A (zh) * 2017-07-14 2017-12-15 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网中继器拆分式备份的方法及系统
CN107566336A (zh) * 2017-07-26 2018-01-09 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网终端数据的按顺序加密方法及装置
CN111132094A (zh) * 2019-11-22 2020-05-08 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种适用于输电线路感知系统的通讯网络及通讯方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9313658B2 (en) * 2007-09-04 2016-04-12 Industrial Technology Research Institute Methods and devices for establishing security associations and performing handoff authentication in communications systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104684042A (zh) * 2015-03-13 2015-06-03 深圳酷派技术有限公司 物联网中的数据传输方法、系统、物联网设备、终端
CN107465537A (zh) * 2017-07-13 2017-12-12 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网中继器的备份方法及系统
CN107483228A (zh) * 2017-07-14 2017-12-15 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网中继器拆分式备份的方法及系统
CN107566336A (zh) * 2017-07-26 2018-01-09 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 物联网终端数据的按顺序加密方法及装置
CN111132094A (zh) * 2019-11-22 2020-05-08 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种适用于输电线路感知系统的通讯网络及通讯方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112543452A (zh) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lunden et al. Multiagent reinforcement learning based spectrum sensing policies for cognitive radio networks
Leong et al. Kalman filtering with relays over wireless fading channels
Birkan Yilmaz et al. Novel quantization‐based spectrum sensing scheme under imperfect reporting channel and false reports
CN112543457B (zh) 一种物联网终端的网关切换绑定方法及装置
CN112671927B (zh) 基于电力物联网系统变更的业务数据传输方法及装置
CN112769760B (zh) 一种信号接收处理方法及装置
CN112543452B (zh) 基于信号传输安全管理的数据跳传选择方法及装置
Luo et al. SRCON: A data-driven network performance simulator for real-world wireless networks
Diana et al. DTN routing for quasi‐deterministic networks with application to LEO constellations
CN112543451B (zh) 基于信号测试的数据跳传链路管理方法及装置
CN102742175B (zh) 一种mimo模式配置方法及通信设备
CN112953826B (zh) 一种物联网终端的数据跳传选择方法及装置
CN112533200B (zh) 基于系统变更的数据跳传链路管理方法及装置
CN112533201B (zh) 一种物联网系统的数据跳传链路管理方法及装置
CN112532382B (zh) 基于信号传输安全管理的物联网网关选择方法及装置
CN112671926B (zh) 基于数据跳传链路的电力物联网下行数据传输方法及装置
CN112804118B (zh) 一种基于智能电表数据跳传链路的数据传输方法及装置
Shi et al. Performance comparison of cooperative relay links with different relay processing strategies: Nakagami/Gamma approximation approaches
Zhao et al. Exploiting link diversity for performance-aware and repeatable simulation in low-power wireless networks
CN112532287B (zh) 物联网终端的通信中继选择方法、装置、电子设备及存储介质
CN116506863A (zh) 决策优化方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN113162661B (zh) 一种波束赋形设备及波束赋形方法
Malandra et al. Performance analysis of large scale RF-mesh networks for smart cities and IoT
CN112714065B (zh) 一种用电数据的多级跳传方法及装置
Rolim et al. Scalability evaluation of the data aggregator positioning problem in smart grids

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant