CN113076315A - 一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法及系统 - Google Patents

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CN113076315A CN202110355901.2A CN202110355901A CN113076315A CN 113076315 A CN113076315 A CN 113076315A CN 202110355901 A CN202110355901 A CN 202110355901A CN 113076315 A CN113076315 A CN 113076315A
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Abstract

本发明涉及一种区块链的技术领域，揭露了一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，包括：利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表；利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息；利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点；将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。本发明还提供了一种智能家居数据上链系统。本发明实现了智能家居的数据上链。

Description

一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法及系统
技术领域
本发明涉及区块链的技术领域，尤其涉及一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法及系统。
背景技术
随着信息和通信技术的发展，以及传感器技术的普及，物联网技术在家庭、农业、医疗保健、旅游、交通和教育等各个领域发挥着至关重要的作用。智能家居系统是物联网技术的应用之一，它由异构的家用电器和传感器组成，用于调度和自动操作，利用区块链技术对智能家居操作数据进行安全保障成为当前研究领域的热门话题。
现有智能家居系统主要面临信息采集不规范、数据存储不安全、易受中央系统攻击等问题；区块链技术所具有的去中心化、分布式、不可篡改和数据可追根溯源的特点无疑可以较好地实现更为安全地实现数据存储，但传统区块链技术缺乏对数据对象全方位、多维度定义，且具有较大的链上存储压力。
鉴于此，如何对实现智能家居数据的上链，并减少区块链存储压力，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提出一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，通过利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法为智能家居增加溯源标识，利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息，同时利用基于区块链节点评分的节点选择算法选择存储节点，将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链的存储节点中，实现智能家居数据上链。
为实现上述目的，本发明提供的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，包括：
利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表；
利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息；
利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点；
将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
可选地，所述利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到溯源标识表，包括：
1)智能家居的溯源企业向身份认证机构提供溯源认证资料，所述溯源企业包括智能家居的生产企业、物流企业以及销售商家，在本发明一个具体实施例中，所述溯源认证资料包括企业的社会信用代码和企业名称信息等；
2)身份认证机构对溯源企业的溯源认证资料进行审查，审查通过后，生成智能家居的溯源标识表，所述溯源标识表的格式为：
{溯源企业社会信用代码；生产记录；物流运输记录；销售记录}
所述生产记录包括智能家居的生产名称、生产原料、生产日期、生产人员以及智能家居的状态；
所述物流记录包括智能家居的物流运输路线和运输时间、仓储地点、入库和出库时间以及智能家居的状态；
所述销售记录包括销售价格以及智能家居的状态。
可选地，所述利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，包括：
1)重复产生一个随机数i，直到所产生随机数的范围为
Figure BDA0003003798950000021
其中n为物联网中传感器节点的总数；在本发明一个具体实施例中，若所确定的随机数为偶数，则对所确定的随机数进行减1处理；
2)随机选取i个传感器节点作为监听节点，设置监听时段T，每隔T时间，监听节点对物联网中所有节点进行行为指标的评估，所述传感器节点的行为指标为：
Figure BDA0003003798950000022
其中：
Fi为第i个传感器节点的行为指标；
ti为第i个传感器节点在T时间段内，从接收智能家居数据到发送智能家居数据所需的时间；
Ns为传感器节点发送的数据量；
Nr为传感器节点接收的数据量；
各监听节点具有不同的行为指标阈值F，若Fi＞F，则当前监听节点认为该传感器节点i为可信节点，反之则认为该传感器节点i为异常节点；
若存在大于2/3的监听节点认为传感器节点i为异常节点，则将传感器节点i的异常值+1，否则将传感器节点的可信值+0.5；
3)重复步骤1)-2)，直到达到迭代次数M，计算此时各传感器节点的异常度β＝b/c，其中b为传感器节点的异常值，c为传感器节点的可信值；在本发明一个具体实施例中，将迭代次数M设置为20。
可选地，所述将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，包括：
1)若传感器节点i的异常度β＞ω，则认为传感器节点i为异常节点，其中ω为异常阈值；
2)智能合约自动将异常节点的ID发布到区块链网络中，提醒各个区块链节点将其加入本地通信的黑名单，禁止与其进行通信，并自动将传感器节点的ID、可疑行为类型及对应时间表永久地记录在区块链中；
3)物联网将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息。
可选地，所述利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定区块链存储节点，包括：
1)将区块链簇头节点作为决策节点，其余节点作为投票节点，投票节点在算法过程中进行N轮投票；
2)投票节点每成功投票一次，其投票行为值a加1；初始化各投票节点的无效行为值b为100，若投票节点出现重复投票，则其无效行为值b按照en的速率增加，其中n为重复投票的轮数；
3)计算投票节点的惩罚值：
Figure BDA0003003798950000031
其中：
b为投票节点的无效行为值；
α为惩罚系数，将其设置为0.2；
t为投票节点从上次投票起到下次投票的时间差；
T为时间常数，将其设置为10s；
4)每一轮投票后计算投票节点的综合性能，选取综合性能最高的K个投票节点作为候选节点，每一轮投中候选节点的投票节点即为投票成功；所述投票节点综合性能C的计算公式为：
Figure BDA0003003798950000032
其中：
Co为投票节点的算力；
L为投票节点的剩余能量；
5)当达到N轮投票后，决策节点选取此时综合性能最高的K个投票节点作为区块链存储节点。
可选地，所述将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，包括：
传感器发送数据存储消息到区块链存储节点集合，区块链存储节点收到智能家居的溯源标识以及状态信息消息后，首先用节点的公钥验证它的签名、节点是否可以在该区块链存储节点进行操作、交易是否已被提交、交易提议组织是否正确；
验证通过后模拟执行链代码，将智能家居的溯源标识以及状态信息消息存储到区块链存储节点，并将若干区块链存储节点连接为区块链子链，将区块链子链反馈给区块链节点相应的应用程序，然后将交易提议、智能家居的溯源标识以及状态信息消息打包发给排序节点；
排序节点对区块链子链中的节点顺序进行排序，并在区块链内进行广播，将区块链子链接到区块链上，同时在记账节点上更新账本并同步到其他区块链节点。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种智能家居数据上链系统，所述系统包括：
智能家居数据获取装置，用于利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表，并利用传感器获取智能家居的状态信息；
数据处理器，用于利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除；
数据上链装置，用于利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点，并将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有智能家居数据上链程序指令，所述智能家居数据上链程序指令可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的在区块链上的物联网的智能家居数据上链的实现方法的步骤。
相对于现有技术，本发明提出一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，该技术具有以下优势：
首先，本发明提出一种基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，首先重复产生一个随机数i，直到所产生随机数的范围为
Figure BDA0003003798950000041
其中n为物联网中传感器节点的总数；随机选取i个传感器节点作为监听节点，设置监听时段T，每隔T时间，监听节点对物联网中所有节点进行行为指标的评估，所述传感器节点的行为指标为：
Figure BDA0003003798950000051
其中：Fi为第i个传感器节点的行为指标；ti为第i个传感器节点在T时间段内，从接收智能家居数据到发送智能家居数据所需的时间；Ns为传感器节点发送的数据量；Nr为传感器节点接收的数据量；各监听节点具有不同的行为指标阈值F，若Fi＞F，则当前监听节点认为该传感器节点i为可信节点，反之则认为该传感器节点i为异常节点；若存在大于2/3的监听节点认为传感器节点i为异常节点，则将传感器节点i的异常值+1，否则将传感器节点的可信值+0.5；对传感器节点重复若干次监听，计算此时各传感器节点的异常度β＝b/c，其中b为传感器节点的异常值，c为传感器节点的可信值；若传感器节点i的异常度β＞ω，则认为传感器节点i为异常节点，其中ω为异常阈值；智能合约自动将异常节点的ID发布到区块链网络中，提醒各个区块链节点将其加入本地通信的黑名单，禁止与其进行通信，并自动将传感器节点的ID、可疑行为类型及对应时间表永久地记录在区块链中，相较于传统技术，本发明所述算法采用随机选择监听传感器节点的方法，如果异常传感器想要修改检测的信息的话，具有较大的不确定性，大大增加了系统数据的可信、可靠性，并基于传感器节点的处理延迟以及数据转发率定义传感器节点的行为指标，并根据传感器节点的行为指标监测到异常传感器，因此物联网得以将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，从而利用更为安全的传感器获取智能家居的状态信息。
同时，本发明提出一种基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点，将区块链簇头节点作为决策节点，其余节点作为投票节点，投票节点在算法过程中进行N轮投票；投票节点每成功投票一次，其投票行为值a加1；初始化各投票节点的无效行为值b为100，若投票节点出现重复投票，则其无效行为值b按照en的速率增加，其中n为重复投票的轮数；由于传统区块链节点选择策略中存在普通节点投票不积极的问题，因此本发明引入了时间因素来调动节点的积极性，如果投票节点在一段时间内未进行投票，需要对其进行惩罚：
Figure BDA0003003798950000052
其中：b为投票节点的无效行为值；α为惩罚系数，将其设置为0.2；t为投票节点从上次投票起到下次投票的时间差；T为时间常数，将其设置为10s；当节点两次投票的时间差超过T时，节点行为失败行为度量会增加，与之相反，投票节点的失败行为度量不发生变化，节点成功投票后会将t置为0，通过这种方式来约束节点积极参与到投票中来；在每一轮投票后计算投票节点的综合性能，选取综合性能最高的K个投票节点作为候选节点，每一轮投中候选节点的投票节点即为投票成功；所述投票节点综合性能C的计算公式为：
Figure BDA0003003798950000061
其中：Co为投票节点的算力；L为投票节点的剩余能量；当达到N轮投票后，决策节点选取此时综合性能最高的K个投票节点作为区块链存储节点；根据所选取的存储节点，传感器发送数据存储消息到区块链存储节点集合，区块链存储节点收到智能家居的溯源标识以及状态信息消息后，首先用节点的公钥验证它的签名、节点是否可以在该区块链存储节点进行操作、交易是否已被提交、交易提议组织是否正确；验证通过后模拟执行链代码，将智能家居的溯源标识以及状态信息消息存储到区块链存储节点，并将若干区块链存储节点连接为区块链子链，将区块链子链反馈给区块链节点相应的应用程序，然后将交易提议、智能家居的溯源标识以及状态信息消息打包发给排序节点；排序节点对区块链子链中的节点顺序进行排序，并在区块链内进行广播，将区块链子链接到区块链上，同时在记账节点上更新账本并同步到其他区块链节点，从而完成智能家居数据上链。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种智能家居数据上链系统的结构示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
通过利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法为智能家居增加溯源标识，利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息，同时利用基于区块链节点评分的节点选择算法选择存储节点，将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链的存储节点中，实现智能家居数据上链。参照图1所示，为本发明一实施例提供的在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法示意图。
在本实施例中，在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法包括：
S1、利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表。
首先，本发明利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表，所述基于物联网的智能家居溯源信息标识方法流程为：
1)智能家居的溯源企业向身份认证机构提供溯源认证资料，所述溯源企业包括智能家居的生产企业、物流企业以及销售商家，在本发明一个具体实施例中，所述溯源认证资料包括企业的社会信用代码和企业名称信息等；
2)身份认证机构对溯源企业的溯源认证资料进行审查，审查通过后，生成智能家居的溯源标识表，所述溯源标识表的格式为：
{溯源企业社会信用代码；生产记录；物流运输记录；销售记录}
所述生产记录包括智能家居的生产名称、生产原料、生产日期、生产人员以及智能家居的状态；
所述物流记录包括智能家居的物流运输路线和运输时间、仓储地点、入库和出库时间以及智能家居的状态；
所述销售记录包括销售价格以及智能家居的状态。
S2、利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息。
进一步地，本发明利用基于物联网的异常节点监测算法进行物联网中传感器节点的实时监测，所述基于物联网的异常节点监测算法流程为：
1)重复产生一个随机数i，直到所产生随机数的范围为
Figure BDA0003003798950000071
其中n为物联网中传感器节点的总数；在本发明一个具体实施例中，若所确定的随机数为偶数，则对所确定的随机数进行减1处理；
2)随机选取i个传感器节点作为监听节点，设置监听时段T，每隔T时间，监听节点对物联网中所有节点进行行为指标的评估，所述传感器节点的行为指标为：
Figure BDA0003003798950000072
其中：
Fi为第i个传感器节点的行为指标；
ti为第i个传感器节点在T时间段内，从接收智能家居数据到发送智能家居数据所需的时间；
Ns为传感器节点发送的数据量；
Nr为传感器节点接收的数据量；
各监听节点具有不同的行为指标阈值F，若Fi＞F，则当前监听节点认为该传感器节点i为可信节点，反之则认为该传感器节点i为异常节点；
若存在大于2/3的监听节点认为传感器节点i为异常节点，则将传感器节点i的异常值+1，否则将传感器节点的可信值+0.5；
3)重复步骤1)-2)，直到达到迭代次数M，计算此时各传感器节点的异常度β＝b/c，其中b为传感器节点的异常值，c为传感器节点的可信值；在本发明一个具体实施例中，将迭代次数M设置为20；
4)若传感器节点i的异常度β＞ω，则认为传感器节点i为异常节点，其中ω为异常阈值；
5)智能合约自动将异常节点的ID发布到区块链网络中，提醒各个区块链节点将其加入本地通信的黑名单，禁止与其进行通信，并自动将传感器节点的ID、可疑行为类型及对应时间表永久地记录在区块链中。
进一步地，物联网将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息。
S3、利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点。
进一步地，本发明利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点，所述基于区块链节点评分的节点选择算法流程为：
1)将区块链簇头节点作为决策节点，其余节点作为投票节点，投票节点在算法过程中进行N轮投票；
2)投票节点每成功投票一次，其投票行为值a加1；初始化各投票节点的无效行为值b为100，若投票节点出现重复投票，则其无效行为值b按照en的速率增加，其中n为重复投票的轮数；
3)计算投票节点的惩罚值：
Figure BDA0003003798950000081
其中：
b为投票节点的无效行为值；
α为惩罚系数，将其设置为0.2；
t为投票节点从上次投票起到下次投票的时间差；
T为时间常数，将其设置为10s；
4)每一轮投票后计算投票节点的综合性能，选取综合性能最高的K个投票节点作为候选节点，每一轮投中候选节点的投票节点即为投票成功；所述投票节点综合性能C的计算公式为：
Figure BDA0003003798950000082
其中：
Co为投票节点的算力；
L为投票节点的剩余能量；
5)当达到N轮投票后，决策节点选取此时综合性能最高的K个投票节点作为区块链存储节点。
S4、将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
进一步地，本发明将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，所述智能家居的溯源标识以及状态信息的存储流程为：
传感器发送数据存储消息到区块链存储节点集合，区块链存储节点收到智能家居的溯源标识以及状态信息消息后，首先用节点的公钥验证它的签名、节点是否可以在该区块链存储节点进行操作、交易是否已被提交、交易提议组织是否正确；
验证通过后模拟执行链代码，将智能家居的溯源标识以及状态信息消息存储到区块链存储节点，并将若干区块链存储节点连接为区块链子链，将区块链子链反馈给区块链节点相应的应用程序，然后将交易提议、智能家居的溯源标识以及状态信息消息打包发给排序节点；
排序节点对区块链子链中的节点顺序进行排序，并在区块链内进行广播，将区块链子链接到区块链上，同时在记账节点上更新账本并同步到其他区块链节点。
下面通过一个算法实验来说明本发明的具体实施方式，并对发明的处理方法进行测试。本发明算法的硬件测试环境为：操作系统为Linux CentOS 6.9，内存为16G；对比溯源方法为基于Hash索引的数据上链方法，基于倒排索引的数据上链方法以及无索引的数据上链方法。
在本发明所述算法实验中，本实验通过搜集10G的智能家居信息数据，并使用对比方法和本发明所提出的方法对所搜集的数据进行存储上链，将数据上链的准确率作为数据上链方法的评价指标。
根据实验结果，基于Hash索引的数据上链方法的上链准确率为78.62％，基于倒排索引的数据上链方法的上链准确率为76.32％，无索引的数据上链方法的上链准确率为76.85％，本发明所述数据上链方法的上链准确率为81.73％，相较于对比算法，本发明所提出的在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法具备更高的智能家居数据上链准确率。
发明还提供一种智能家居数据上链系统。参照图2所示，为本发明一实施例提供的智能家居数据上链系统的内部结构示意图。
在本实施例中，所述智能家居数据上链系统1至少包括智能家居数据获取装置11、数据处理器12、数据上链装置13，通信总线14，以及网络接口15。
其中，智能家居数据获取装置11可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，或者是智能手机、平板电脑、便携计算机等终端设备，也可以是一种服务器等。
数据处理器12至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。数据处理器12在一些实施例中可以是智能家居数据上链系统1的内部存储单元，例如该智能家居数据上链系统1的硬盘。数据处理器12在另一些实施例中也可以是智能家居数据上链系统1的外部存储设备，例如智能家居数据上链系统1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，数据处理器12还可以既包括智能家居数据上链系统1的内部存储单元也包括外部存储设备。数据处理器12不仅可以用于存储安装于智能家居数据上链系统1的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
数据上链装置13在一些实施例中可以是一中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行数据处理器12中存储的程序代码或处理数据，例如智能家居数据上链程序指令等。
通信总线14用于实现这些组件之间的连接通信。
网络接口15可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该系统1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该系统1还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在智能家居数据上链系统1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图2仅示出了具有组件11-15以及智能家居数据上链系统1，本领域技术人员可以理解的是，图1示出的结构并不构成对智能家居数据上链系统1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在图2所示的装置1实施例中，数据处理器12中存储有智能家居数据上链程序指令；数据上链装置13执行数据处理器12中存储的智能家居数据上链程序指令的步骤，与在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法的实现方法相同，在此不作类述。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有智能家居数据上链程序指令，所述智能家居数据上链程序指令可被一个或多个处理器执行，以实现如下操作：
利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表；
利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息；
利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点；
将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述方法包括：
利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表；
利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息；
利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点；
将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
2.如权利要求1所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述不同类型的企业所需附加的相关信息，包括：
所述利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到溯源标识表，包括：
1)智能家居的溯源企业向身份认证机构提供溯源认证资料，所述溯源企业包括智能家居的生产企业、物流企业以及销售商家；
2)身份认证机构对溯源企业的溯源认证资料进行审查，审查通过后，生成智能家居的溯源标识表，所述溯源标识表的格式为：
{溯源企业社会信用代码；生产记录；物流运输记录；销售记录}
所述生产记录包括智能家居的生产名称、生产原料、生产日期、生产人员以及智能家居的状态；
所述物流记录包括智能家居的物流运输路线和运输时间、仓储地点、入库和出库时间以及智能家居的状态；
所述销售记录包括销售价格以及智能家居的状态。
3.如权利要求2所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，包括：
1)重复产生一个随机数i，直到所产生随机数的范围为
Figure FDA0003003798940000011
其中n为物联网中传感器节点的总数；
2)随机选取i个传感器节点作为监听节点，设置监听时段T，每隔T时间，监听节点对物联网中所有节点进行行为指标的评估，所述传感器节点的行为指标为：
Figure FDA0003003798940000021
其中：
Fi为第i个传感器节点的行为指标；
ti为第i个传感器节点在T时间段内，从接收智能家居数据到发送智能家居数据所需的时间；
Ns为传感器节点发送的数据量；
Nr为传感器节点接收的数据量；
各监听节点具有不同的行为指标阈值F，若Fi＞F，则当前监听节点认为该传感器节点i为可信节点，反之则认为该传感器节点i为异常节点；
若存在大于2/3的监听节点认为传感器节点i为异常节点，则将传感器节点i的异常值+1，否则将传感器节点的可信值+0.5；
3)重复步骤1)-2)，直到达到迭代次数M，计算此时各传感器节点的异常度β＝b/c，其中b为传感器节点的异常值，c为传感器节点的可信值。
4.如权利要求3所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，包括：
1)若传感器节点i的异常度β＞ω，则认为传感器节点i为异常节点，其中ω为异常阈值；
2)智能合约自动将异常节点的ID发布到区块链网络中，提醒各个区块链节点将其加入本地通信的黑名单，禁止与其进行通信，并自动将传感器节点的ID、可疑行为类型及对应时间表永久地记录在区块链中；
3)物联网将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除，并利用传感器获取智能家居的状态信息。
5.如权利要求4所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定区块链存储节点，包括：
1)将区块链簇头节点作为决策节点，其余节点作为投票节点，投票节点在算法过程中进行N轮投票；
2)投票节点每成功投票一次，其投票行为值a加1；初始化各投票节点的无效行为值b为100，若投票节点出现重复投票，则其无效行为值b按照en的速率增加，其中n为重复投票的轮数；
3)计算投票节点的惩罚值：
Figure FDA0003003798940000022
其中：
b为投票节点的无效行为值；
α为惩罚系数，将其设置为0.2；
t为投票节点从上次投票起到下次投票的时间差；
T为时间常数，将其设置为10s；
4)每一轮投票后计算投票节点的综合性能，选取综合性能最高的K个投票节点作为候选节点，每一轮投中候选节点的投票节点即为投票成功；所述投票节点综合性能C的计算公式为：
Figure FDA0003003798940000031
其中：
Co为投票节点的算力；
L为投票节点的剩余能量；
5)当达到N轮投票后，决策节点选取此时综合性能最高的K个投票节点作为区块链存储节点。
6.如权利要求5所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法，其特征在于，所述将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，包括：
传感器发送数据存储消息到区块链存储节点集合，区块链存储节点收到智能家居的溯源标识以及状态信息消息后，首先用节点的公钥验证它的签名、节点是否可以在该区块链存储节点进行操作、交易是否已被提交、交易提议组织是否正确；
验证通过后模拟执行链代码，将智能家居的溯源标识以及状态信息消息存储到区块链存储节点，并将若干区块链存储节点连接为区块链子链，将区块链子链反馈给区块链节点相应的应用程序，然后将交易提议、智能家居的溯源标识以及状态信息消息打包发给排序节点；
排序节点对区块链子链中的节点顺序进行排序，并在区块链内进行广播，将区块链子链接到区块链上，同时在记账节点上更新账本并同步到其他区块链节点。
7.一种智能家居数据上链系统，其特征在于，所述系统包括：
智能家居数据获取装置，用于利用基于物联网的智能家居溯源信息标识方法得到智能家居的溯源标识表，并利用传感器获取智能家居的状态信息；
数据处理器，用于利用基于物联网的异常节点监测算法进行异常传感器节点的实时检测，将检测到的异常传感器节点从物联网中剔除；
数据上链装置，用于利用基于区块链节点评分的节点选择算法确定智能家居数据的区块链存储节点，并将智能家居的溯源标识以及状态信息存储到区块链存储节点，完成智能家居的数据上链。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有智能家居数据上链程序指令，所述智能家居数据上链程序指令可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至6中任一项所述的一种在区块链上的物联网的智能家居数据上链的实现方法的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760615A (zh) * 2023-07-04 2023-09-15 山东云天安全技术有限公司 一种数据上链校验方法、电子设备及存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107942718A (zh) * 2018-01-15 2018-04-20 天津大学 基于区块链的智能家居控制方法和系统
CN108521340A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 特斯联（北京）科技有限公司 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
CN108762212A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 深圳汇创联合自动化控制有限公司 基于物联网的变电站设备智能监测系统
KR20190084150A (ko) * 2017-12-19 2019-07-16 주식회사 붐빔 스마트홈 연동 사물 인터넷 가구 시스템
CN110554616A (zh) * 2019-09-24 2019-12-10 北京艾摩瑞策科技有限公司 在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法及系统
CN110831050A (zh) * 2019-11-21 2020-02-21 李炳勇 一种传感器节点控制方法及系统
WO2020114385A1 (zh) * 2018-12-05 2020-06-11 阿里巴巴集团控股有限公司 一种基于区块链网络的可信节点确定方法和装置
WO2020143183A1 (zh) * 2019-01-11 2020-07-16 平安科技（深圳）有限公司 基于股份授权证明机制的区块链共识方法及相关设备
KR20200130994A (ko) * 2019-05-13 2020-11-23 유한책임회사 빌드업웍스 스마트 물류 관리 시스템 및 그 방법
CN112307458A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 深圳市赛肯威科技有限公司 轻节点的上链方法、装置、物联网中控终端及区块链网络
WO2021022740A1 (zh) * 2019-08-05 2021-02-11 南京中诚区块链研究院有限公司 一种基于区块链技术的港口物流溯源系统及方法
CN112488734A (zh) * 2020-12-07 2021-03-12 崔艳兰 一种基于区块链的食品药品溯源方法及系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084150A (ko) * 2017-12-19 2019-07-16 주식회사 붐빔 스마트홈 연동 사물 인터넷 가구 시스템
CN107942718A (zh) * 2018-01-15 2018-04-20 天津大学 基于区块链的智能家居控制方法和系统
CN108521340A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 特斯联（北京）科技有限公司 一种物联网局域故障定位与自适应屏蔽系统和方法
CN108762212A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 深圳汇创联合自动化控制有限公司 基于物联网的变电站设备智能监测系统
WO2020114385A1 (zh) * 2018-12-05 2020-06-11 阿里巴巴集团控股有限公司 一种基于区块链网络的可信节点确定方法和装置
WO2020143183A1 (zh) * 2019-01-11 2020-07-16 平安科技（深圳）有限公司 基于股份授权证明机制的区块链共识方法及相关设备
KR20200130994A (ko) * 2019-05-13 2020-11-23 유한책임회사 빌드업웍스 스마트 물류 관리 시스템 및 그 방법
WO2021022740A1 (zh) * 2019-08-05 2021-02-11 南京中诚区块链研究院有限公司 一种基于区块链技术的港口物流溯源系统及方法
CN110554616A (zh) * 2019-09-24 2019-12-10 北京艾摩瑞策科技有限公司 在区块链上的物联网的智能家居数据上链方法及系统
CN110831050A (zh) * 2019-11-21 2020-02-21 李炳勇 一种传感器节点控制方法及系统
CN112307458A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 深圳市赛肯威科技有限公司 轻节点的上链方法、装置、物联网中控终端及区块链网络
CN112488734A (zh) * 2020-12-07 2021-03-12 崔艳兰 一种基于区块链的食品药品溯源方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
余修武;范飞生;周利兴;张枫;: "无线传感器网络自适应预测加权数据融合算法", 传感技术学报, no. 05, 23 May 2017 (2017-05-23) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760615A (zh) * 2023-07-04 2023-09-15 山东云天安全技术有限公司 一种数据上链校验方法、电子设备及存储介质
CN116760615B (zh) * 2023-07-04 2023-11-24 山东云天安全技术有限公司 一种数据上链校验方法、电子设备及存储介质

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