CN112565241A - 一种基于智慧天网的社区物联感知系统及构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及社区安全的智慧管理技术领域，且公开了一种基于智慧天网的社区物联感知系统，包括：安装在社区Ci内且用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj，部署在社区Ci内且用于实时计算摄像头Cj采集的视频数据并对其中的异常状况进行自动报警的边缘计算节点ECNi，运行有社区物联感知系统服务端软件且架设在远程云端的云计算服务器CCFciotp，运行有社区物联感知系统用户端软件且由社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi；摄像头Cj与边缘计算节点ECNi进行通信，边缘计算节点ECNi与云计算服务器CCFciotp进行通信，云计算服务器CCFciotp与智能手机SPi进行通信。本发明解决了目前人工巡逻的社区管理方法，无法做到实时自动感知社区内异常状况的技术问题。

Description

一种基于智慧天网的社区物联感知系统及构建方法
技术领域
本发明涉及社区安全的智慧管理技术领域，具体为一种基于智慧天网的社区物联感知系统及构建方法。
背景技术
天网工程是指为满足城市治安防控和城市管理需要，利用GIS地图、图像采集、传输、控制、显示等设备和控制软件，对固定区域进行实时监控和信息记录的视频监控系统。
天网工程通过在交通要道、治安卡口、公共聚集场所、宾馆、学校、医院以及治安复杂场所安装视频监控设备，利用视频专网、互联网、移动等网络通网闸把一定区域内所有视频监控点图像传播到监控中心(即天网工程管理平台)，对刑事案件、治安案件、交通违章、城管违章等图像信息分类，为强化城市综合管理、预防打击犯罪和突发性治安灾害事故提供可靠的影像资料。
而在城市社区的日常管理中，安全问题一直是被放在首位的社区管理问题，目前社区中主要采取人工巡逻的方式来保证社区安全，为了实现24小时不间断巡逻，就要求社区要配备大量保安，这不仅会耗费大量人力物力，而且无法实时自动地感知到社区内的异常状况。
因此，如何根据天网工程的基础，构建出社区物联感知系统，以解决目前人工巡逻的社区管理方法，无法做到实时自动感知社区内异常状况的技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于智慧天网的社区物联感知系统及构建方法，以解决目前人工巡逻的社区管理方法，无法做到实时自动感知社区内异常状况的技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于智慧天网的社区物联感知系统，包括：安装在社区Ci内且用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj，部署在社区Ci内且用于实时计算摄像头Cj采集的视频数据并对其中的异常状况进行自动报警的边缘计算节点ECNi，运行有社区物联感知系统服务端软件且架设在远程云端的云计算服务器CCFciotp，运行有社区物联感知系统用户端软件且由社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi；
摄像头Cj通过数据线与边缘计算节点ECNi进行相互之间的通信连接，边缘计算节点ECNi通过网络通信设备与云计算服务器CCFciotp进行相互之间的通信连接，云计算服务器CCFciotp通过无线网络与智能手机SPi进行相互之间的通信连接。
进一步的，所述云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证，当边缘计算节点ECNi的身份被认证为非法时，云计算服务器CCFciotp拒绝边缘计算节点ECNi的报警请求。
进一步的，所述云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证的方法包括以下步骤：
①在边缘计算节点ECNi的通讯模块中存储有素数s1、素数s2、合数S＝s1×s2、私钥x、公钥y＝x modSi；
云计算服务器CCFciotp的通讯模块中存储有合数S和公钥y；
②当边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送报警请求时，云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi即刻发起认证；
③边缘计算节点ECNi的通讯模块从[0,S-1]中随机选取一个数r，并且计算l＝r2modS，将l发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
④云计算服务器CCFciotp的通讯模块向边缘计算节点ECNi的通讯模块发送e，其中e为0或1；
⑤边缘计算节点ECNi的通讯模块计算m＝r*xe，将m发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
⑥云计算服务器CCFciotp的通讯模块验证等式m2modS＝l*ye是否成立；
若上述等式成立，证明边缘计算节点ECNi的通讯模块的身份是合法的，则云计算服务器CCFciotp接受边缘计算节点ECNi的报警请求。
一种基于智慧天网的社区物联感知系统的构建方法，包括以下步骤：
步骤一，在社区Ci内安装用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj；在社区Ci内部署边缘计算节点ECNi；在远程云端架设运行有社区物联感知系统服务端软件的云计算服务器CCFciotp；
步骤二，将摄像头Cj所采集的社区Ci内的视频数据集成到可供边缘计算节点ECNi调用的同一个专用数据库内；
步骤三，边缘计算节点ECNi调用上述集成的视频数据进行计算处理；根据上述计算结果，一旦边缘计算节点ECNi发现社区Ci内发生异常状况，则自动向云计算服务器CCFciotp发送报警信息；
步骤四，云计算服务器CCFciotp将报警信息推送到社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi的社区物联感知系统用户端上。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明在社区Ci内安装用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj，摄像头Cj将所采集的社区Ci内的视频数据发送给边缘计算节点ECNi，边缘计算节点ECNi计算摄像头Cj采集的视频数据，一旦边缘计算节点ECNi发现社区Ci内发生异常状况，则自动向云计算服务器CCFciotp发送报警信息；
并且当边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送报警请求时，云计算服务器CCFciotp要对边缘计算节点ECNi进行身份认证，这有效地防止非法的网络节点假冒边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送虚假报警信息；
从而解决了目前人工巡逻的社区管理方法，无法做到实时自动感知社区内异常状况的技术问题。
附图说明
图1为本发明一种基于智慧天网的社区物联感知系统的逻辑框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
一种基于智慧天网的社区物联感知系统，如图1所示，包括：安装在社区Ci内且用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj，部署在社区Ci内且用于实时计算摄像头Cj采集的视频数据并对其中的异常状况进行自动报警的边缘计算节点ECNi，运行有社区物联感知系统服务端软件且架设在远程云端的云计算服务器CCFciotp，运行有社区物联感知系统用户端软件且由社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi；
摄像头Cj通过数据线与边缘计算节点ECNi进行相互之间的通信连接，边缘计算节点ECNi通过网络通信设备与云计算服务器CCFciotp进行相互之间的通信连接，云计算服务器CCFciotp通过无线网络与智能手机SPi进行相互之间的通信连接；
为了防止非法的网络节点假冒边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送虚假报警信息，当边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送报警请求时，云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证，当边缘计算节点ECNi的身份被认证为非法时，云计算服务器CCFciotp拒绝边缘计算节点ECNi的报警请求，只有当边缘计算节点ECNi的身份被认证为合法时，云计算服务器CCFciotp才接受边缘计算节点ECNi的报警请求，并将报警信息推送到社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi的社区物联感知系统用户端上；
上述云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证的方法包括以下步骤：
①在边缘计算节点ECNi的通讯模块中存储有素数s1、素数s2、合数S＝s1×s2、私钥x、公钥y＝x modSi；
云计算服务器CCFciotp的通讯模块中存储有合数S和公钥y；
②当边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送报警请求时，云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi即刻发起认证；
③边缘计算节点ECNi的通讯模块从[0,S-1]中随机选取一个数r，并且计算l＝r2modS，将l发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
④云计算服务器CCFciotp的通讯模块向边缘计算节点ECNi的通讯模块发送e，其中e为0或1；
⑤边缘计算节点ECNi的通讯模块计算m＝r*xe，将m发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
⑥云计算服务器CCFciotp的通讯模块验证等式m2modS＝l*ye是否成立；
若上述等式成立，证明边缘计算节点ECNi的通讯模块的身份是合法的，则云计算服务器CCFciotp接受边缘计算节点ECNi的报警请求；
否则，边缘计算节点ECNi的通讯模块的身份认证失败，认证过程即刻结束；
在所述的认证过程中，云计算服务器CCFciotp的通讯模块没有得到关于S的因子s1和s2的任何信息，因此，该边缘计算节点ECNi的通讯模块的身份认证过程是零知识性的；
一种基于智慧天网的社区物联感知系统的构建方法，包括以下步骤：
步骤一，在社区Ci内安装用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj；在社区Ci内部署边缘计算节点ECNi；在远程云端架设运行有社区物联感知系统服务端软件的云计算服务器CCFciotp；
步骤二，将摄像头Cj所采集的社区Ci内的视频数据集成到可供边缘计算节点ECNi调用的同一个专用数据库内；
步骤三，边缘计算节点ECNi调用上述集成的视频数据进行计算处理；根据上述计算结果，一旦边缘计算节点ECNi发现社区Ci内发生异常状况，则自动向云计算服务器CCFciotp发送报警信息；
步骤四，云计算服务器CCFciotp将报警信息推送到社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi的社区物联感知系统用户端上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于智慧天网的社区物联感知系统，其特征在于，包括：安装在社区Ci内且用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj，部署在社区Ci内且用于实时计算摄像头Cj采集的视频数据并对其中的异常状况进行自动报警的边缘计算节点ECNi，运行有社区物联感知系统服务端软件且架设在远程云端的云计算服务器CCFciotp，运行有社区物联感知系统用户端软件且由社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi；
摄像头Cj与边缘计算节点ECNi进行通信，边缘计算节点ECNi与云计算服务器CCFciotp进行通信，云计算服务器CCFciotp与智能手机SPi进行通信。
2.根据权利要求1所述的基于智慧天网的社区物联感知系统，其特征在于，所述云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证，当边缘计算节点ECNi的身份被认证为非法时，云计算服务器CCFciotp拒绝边缘计算节点ECNi的报警请求。
3.根据权利要求2所述的基于智慧天网的社区物联感知系统，其特征在于，所述云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi进行身份认证的方法包括以下步骤：
①在边缘计算节点ECNi的通讯模块中存储有素数s1、素数s2、合数S＝s1×s2、私钥x、公钥y＝x modSi；
云计算服务器CCFciotp的通讯模块中存储有合数S和公钥y；
②当边缘计算节点ECNi向云计算服务器CCFciotp发送报警请求时，云计算服务器CCFciotp对边缘计算节点ECNi即刻发起认证；
③边缘计算节点ECNi的通讯模块从[0,S-1]中随机选取一个数r，并且计算l＝r2modS，将l发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
④云计算服务器CCFciotp的通讯模块向边缘计算节点ECNi的通讯模块发送e，其中e为0或1；
⑤边缘计算节点ECNi的通讯模块计算m＝r*xe，将m发送给云计算服务器CCFciotp的通讯模块；
⑥云计算服务器CCFciotp的通讯模块验证等式m2modS＝l*ye是否成立；
若上述等式成立，证明边缘计算节点ECNi的通讯模块的身份是合法的，则云计算服务器CCFciotp接受边缘计算节点ECNi的报警请求。
4.一种基于智慧天网的社区物联感知系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在社区Ci内安装用于采集社区Ci内视频信息的摄像头Cj；在社区Ci内部署边缘计算节点ECNi；在远程云端架设运行有社区物联感知系统服务端软件的云计算服务器CCFciotp；
步骤二，将摄像头Cj所采集的社区Ci内的视频数据集成到可供边缘计算节点ECNi调用的同一个专用数据库内；
步骤三，边缘计算节点ECNi调用上述集成的视频数据进行计算处理；根据上述计算结果，一旦边缘计算节点ECNi发现社区Ci内发生异常状况，则自动向云计算服务器CCFciotp发送报警信息；
步骤四，云计算服务器CCFciotp将报警信息推送到社区巡逻人员随身携带的智能手机SPi的社区物联感知系统用户端上。
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