CN115209344B - 无人机的边端通信方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了无人机的边端通信方法及系统，包括：无人机静止时，向蜂窝网络中可移动的且与无人机的距离最近的目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息；无人机处于移动状态时，向蜂窝网络中对应的消息传输时长最短的目标通信节点发送目标消息；目标通信节点根据边缘节点的节点标识以及蜂窝网络的定位标识，确定边缘节点相匹配的通信信道，并基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理目标消息中的业务数据。可见，实施本发明能够使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性和兼容性。

Description

无人机的边端通信方法及系统
技术领域
本发明涉及边端通信技术领域，尤其涉及一种无人机的边端通信方法及系统。
背景技术
在实际生活中，随着5G、物联网时代的到来，可实时通信和实时控制的无人机设备被广泛应用于各行各业，同时，随着无人机等终端设备导致的云计算应用的逐渐增加，集中式的云服务器已经无法满足终端侧的云资源需求，因此，边缘云技术应运而生。在边缘云技术中，边缘服务器是分布在网络边缘侧并提供实时数处理、分析决策的小规模云数据中心，以满足终端侧的云资源需求。在边缘云技术中，终端侧的终端设备需将采集到的业务数据及时上传至对应的边缘服务器的边缘节点，实现边端通信。现有的边端通信通常是基于终端设备与边缘节点之间固定的通信信道实现的，然而，实践发现，采用固定的通信信道导致无人机的边端通信极易被干扰和窃听，且难以满足位置不固定的无人机的边端通信需求，降低了无人机边端通信的安全性和兼容性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无人机的边端通信方法及系统，能够减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性和兼容性。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种无人机的边端通信方法，所述方法包括：
无人机根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述设备信息至少包括设备状态，所述设备状态包括静止状态或移动状态；
当所述设备状态为所述静止状态时，所述无人机将所述蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与所述无人机的距离最近的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点；
当所述设备状态为所述移动状态时，所述无人机根据所述蜂窝网络中每个通信节点与所述无人机之间的距离、每个所述通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及所述无人机的移动信息，确定每个所述通信节点对应的消息传输时长，并将所有所述通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点，其中，每个所述通信节点对应的消息传输时长包括所述无人机将所述目标消息传输至该通信节点所需的时长，每个所述通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，所述节点类型包括固定类型或移动类型；
所述无人机向所述目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，所述目标消息至少包括所述边缘节点的节点标识以及待传输至所述边缘节点的业务数据；
当接收到所述目标消息时，所述目标通信节点根据所述节点标识以及所述蜂窝网络的定位标识，确定所述边缘节点相匹配的通信信道，并基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：
所述无人机向所述蜂窝网络中每个通信节点同步发送广播消息，并接收每个所述通信节点针对所述广播消息反馈的第一应答消息；
所述无人机根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离；
其中，每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息包括该通信节点接收到所述广播消息时的第二时刻，以及，当所述设备状态为所述移动状态时，所述无人机根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离，包括：
所述无人机根据每个所述通信节点反馈的第一应答消息、所述无人机接收到每个所述通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻以及所述无人机的移动信息，确定该通信节点与所述无人机之间的距离，所述移动信息包括移动速度和移动方向。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述无人机根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，包括：
当无人机的设备状态为所述静止状态时，所述无人机将当前所在位置所对应的蜂窝小区确定为与所述无人机相匹配的蜂窝网络；
当无人机的设备状态为所述移动状态时，所述无人机将根据当前所在位置以及所述无人机的移动信息预测出的所述无人机在第一阈值时长内所能遍历的所有蜂窝小区确定为所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述移动信息包括移动方向和移动速度，所述第一阈值时长是基于待传输的目标消息的信息量确定出的。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述目标通信节点基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点基于所述通信信道，向边缘节点发送用于检测所述通信信道的安全性的测试消息；
所述目标通信节点检测在所述测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到所述边缘节点针对所述测试消息反馈的第二应答消息，其中，所述第二阈值时长是基于所述通信信道的信道长度、所述通信信道的信道容量以及所述通信信道的信道占用率中的一个或多个确定出的；
当所述目标通信节点检测出在所述第二阈值时长内接收到所述第二应答消息时，所述目标通信节点触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述目标消息还包括所述无人机与所述边缘节点之间的通信密钥，所述测试消息包括基于所述通信密钥构建的多层保密等级，每层所述保密等级的消息内容包括用于记录该保密等级的保密状态的记录标识，所述记录标识的状态包括未读取状态或已读取状态，其中，对于每层所述保密等级，当该保密等级的内容被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取时，该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态，所述第二应答消息用于记录所述边缘节点接收到所述测试消息时每层所述保密等级对应的记录标识的状态。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，当所述目标通信节点检测出在所述第二阈值时长内接收到所述第二应答消息时，在所述目标通信节点基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取，当检测结果为否时，触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述目标通信节点根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取，包括：
所述目标通信节点检测所述第二应答消息所记录的每层所述保密等级对应的记录标识的状态是否均为所述未读取状态；
当检测结果为是时，所述目标通信节点确定所述测试消息在传输过程中未被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取；
当检测结果为否时，所述目标通信节点确定所述测试消息在传输过程中被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，每层所述保密等级的保密程度与该保密等级的级数相关联，该保密等级越高，该保密等级的保密程度越高；
所述方法还包括：
当所述目标通信节点检测出所述测试消息已被所述第三方读取时，所述目标通信节点根据所述第二应答消息，判断所述测试消息中已被所述第三方所读取的第一保密等级是否大于预设等级阈值，其中，所述第一保密等级包括已被所述第三方所读取到的最高保密等级；
当判断结果为否时，所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，并触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，在所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点向所述无人机发送密钥更新提示，并接收所述无人机反馈的所述无人机与所述边缘节点之间的备用通信密钥；和/或，
所述目标通信节点根据所述第一保密等级，确定所述通信密钥中未被所述第三方破译的子密钥；
以及，所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，包括：
所述目标通信节点根据所述测试消息对应的第一消息结构以及目标通信密钥，构建所述业务数据对应的第二消息结构，其中，所述目标通信密钥包括所述备用通信密钥和/或所述子密钥，所述第二消息结构中所有保密等级的数量大于等于所述第一消息结构中所有保密等级的数量；
所述目标通信节点确定所述第二消息结构中比所述第一保密等级更高的一个或多个第二保密等级；
所述目标通信节点将预先从所述目标消息中提取出的所述业务数据写入所述第二保密等级相应的位置，得到更新后的目标消息。
本发明第二方面公开了一种无人机的边端通信系统，所述系统包括无人机以及所述无人机相匹配的目标通信节点；
其中，所述无人机包括：
第一确定模块，用于根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述设备信息至少包括设备状态，所述设备状态包括静止状态或移动状态；当所述设备状态为所述静止状态时，将所述蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与所述无人机的距离最近的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点：当所述设备状态为所述移动状态时，根据所述蜂窝网络中每个通信节点与所述无人机之间的距离、每个所述通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及所述无人机的移动信息，确定每个所述通信节点对应的消息传输时长，并将所有所述通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点，其中，每个所述通信节点对应的消息传输时长包括所述无人机将所述目标消息传输至该通信节点所需的时长，每个所述通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，所述节点类型包括固定类型或移动类型；
第一通信模块，用于向所述目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，所述目标消息至少包括所述边缘节点的节点标识以及待传输至所述边缘节点的业务数据；
所述目标通信节点包括：
第二确定模块，用于当接收到所述目标消息时，根据所述节点标识以及所述蜂窝网络的定位标识，确定所述边缘节点相匹配的通信信道；
第二通信模块，用于基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述第一通信模块，还用于向所述蜂窝网络中每个通信节点同步发送广播消息，并接收每个所述通信节点针对所述广播消息反馈的第一应答消息；
所述第一确定模块，还用于根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离；
其中，每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息包括该通信节点接收到所述广播消息时的第二时刻，以及，当所述设备状态为所述移动状态时，所述第一确定模块根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离的具体方式包括：
所述第一确定模块根据每个所述通信节点反馈的第一应答消息、所述无人机接收到每个所述通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻以及所述无人机的移动信息，确定该通信节点与所述无人机之间的距离，所述移动信息包括移动速度和移动方向。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述第一确定模块根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络的具体方式包括：
当无人机的设备状态为所述静止状态时，将当前所在位置所对应的蜂窝小区确定为与所述无人机相匹配的蜂窝网络；
当无人机的设备状态为所述移动状态时，将根据当前所在位置以及所述无人机的移动信息预测出的所述无人机在第一阈值时长内所能遍历的所有蜂窝小区确定为所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述移动信息包括移动方向和移动速度，所述第一阈值时长是基于待传输的目标消息的信息量确定出的。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述第二通信模块，还用于在基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，基于所述通信信道，向边缘节点发送用于检测所述通信信道的安全性的测试消息；
所述目标通信节点还包括：
检测模块，用于检测在所述测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到所述边缘节点针对所述测试消息反馈的第二应答消息，其中，所述第二阈值时长是基于所述通信信道的信道长度、所述通信信道的信道容量以及所述通信信道的信道占用率中的一个或多个确定出的，当检测结果为是时，触发所述第二通信模块执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述目标消息还包括所述无人机与所述边缘节点之间的通信密钥，所述测试消息包括基于所述通信密钥构建的多层保密等级，每层所述保密等级的消息内容包括用于记录该保密等级的保密状态的记录标识，所述记录标识的状态包括未读取状态或已读取状态，其中，对于每层所述保密等级，当该保密等级的内容被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取时，该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态，所述第二应答消息用于记录所述边缘节点接收到所述测试消息时每层所述保密等级对应的记录标识的状态。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述检测模块，还用于当检测出在所述第二阈值时长内接收到所述第二应答消息时，在所述第二通信模块基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取，当检测结果为否时，触发所述第二通信模块执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述检测模块根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取的具体方式包括：
检测所述第二应答消息所记录的每层所述保密等级对应的记录标识的状态是否均为所述未读取状态；
当检测结果为是时，确定所述测试消息在传输过程中未被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取；
当检测结果为否时，确定所述测试消息在传输过程中被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，每层所述保密等级的保密程度与该保密等级的级数相关联，该保密等级越高，该保密等级的保密程度越高；
所述目标通信节点还包括：
判断模块，用于当所述检测模块检测出所述测试消息已被所述第三方读取时，根据所述第二应答消息，判断所述测试消息中已被所述第三方所读取的第一保密等级是否大于预设等级阈值，其中，所述第一保密等级包括已被所述第三方所读取到的最高保密等级；
更新模块，用于当所述判断模块判断出所述第一保密等级不大于所述预设等级阈值时，基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，并触发所述第二通信模块执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述目标通信节点还包括：
密钥确定模块，用于在所述更新模块基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息之前，向所述无人机发送密钥更新提示，并接收所述无人机反馈的所述无人机与所述边缘节点之间的备用通信密钥；和/或，根据所述第一保密等级，确定所述通信密钥中未被所述第三方破译的子密钥；
以及，所述更新模块基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息的具体方式包括：
根据所述测试消息对应的第一消息结构以及目标通信密钥，构建所述业务数据对应的第二消息结构，其中，所述目标通信密钥包括所述备用通信密钥和/或所述子密钥，所述第二消息结构中所有保密等级的数量大于等于所述第一消息结构中所有保密等级的数量；
确定所述第二消息结构中比所述第一保密等级更高的一个或多个第二保密等级；
将预先从所述目标消息中提取出的所述业务数据写入所述第二保密等级相应的位置，得到更新后的目标消息。
本发明第三方面公开了一种无人机，所述无人机包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的无人机的边端通信方法中所述无人机所执行的步骤。
本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的无人机的边端通信方法中所述无人机所执行的步骤。
本发明第五方面公开了一种目标通信节点，所述目标通信节点包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的无人机的边端通信方法中所述目标通信节点所执行的步骤。
本发明第六方面公开了另一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的无人机的边端通信方法中所述目标通信节点所执行的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，无人机根据当前所在位置以及无人机的设备信息，确定与无人机相匹配的蜂窝网络；当设备状态为静止状态时，无人机将蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与无人机的距离最近的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点；当设备状态为移动状态时，无人机根据蜂窝网络中每个通信节点与无人机之间的距离、每个通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及无人机的移动信息，确定每个通信节点对应的消息传输时长，并将所有通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点；无人机向目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，目标消息至少包括边缘节点的节点标识以及待传输至边缘节点的业务数据；当接收到目标消息时，目标通信节点根据节点标识以及蜂窝网络的定位标识，确定边缘节点相匹配的通信信道，并基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据。可见，实施本发明能够通过无人机将目标消息发送至目标通信节点，再由目标通信节点将目标消息发送至边缘节点，其中，在无人机处于静止状态时选择节点类型为移动类型且距离无人机最近的通信节点作为目标通信节点，在无人机处于移动状态时选择消息传输时长最短的通信节点作为目标通信节点，从而使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并提高无人机与通信节点之间消息传输的效率，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性、效率和兼容性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例公开的一种无人机的边端通信方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的另一种无人机的边端通信方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的一种无人机的边端通信系统的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的另一种无人机的边端通信系统的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的一种无人机的结构示意图；
图6是本发明实施例公开的一种目标通信节点的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种无人机的边端通信方法及系统，能够通过无人机将目标消息发送至目标通信节点，再由目标通信节点将目标消息发送至边缘节点，其中，在无人机处于静止状态时选择节点类型为移动类型且距离无人机最近的通信节点作为目标通信节点，在无人机处于移动状态时选择消息传输时长最短的通信节点作为目标通信节点，从而使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并提高无人机与通信节点之间消息传输的效率，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性、效率和兼容性。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种无人机的边端通信方法的流程示意图。其中，图1所描述的无人机的边端通信方法可以应用于无人机与边缘节点的通信中，也可以应用于其他物联网设备与边缘节点的通信中，本发明实施例不做限定。如图1所示，该无人机的边端通信方法可以包括以下操作：
101、无人机根据当前所在位置以及无人机的设备信息，确定与无人机相匹配的蜂窝网络。
在本发明实施例中，可选的，设备信息至少包括设备状态，设备状态可以包括静止状态或移动状态，进一步可选的，当设备状态为移动状态时，设备信息还可以包括无人机的移动信息，移动信息可以包括移动速度和移动方向，又进一步可选的，设备信息还可以包括无人机的设备类型、无人机对网络状况的需求信息、无人机的设备标识、无人机的设备功能等中的一个或多个。
本发明实施例中，可选的，蜂窝网络由一个或多个蜂窝小区钩成，每个蜂窝小区中存在一个或多个通信节点，通信节点可以应用于任意端与端之间的通信，如物联网设备与边缘节点之间的通信、物联网设备与物联网设备之间的通信、边缘节点与边缘节点之间的通信等，进一步可选的，不同通信节点之间也可以相互通信。可选的，通信节点可以包括但不限于具备基站功能的任意终端设备（如监控设备）等。需要说明的是，蜂窝小区可以与任意方向上的相邻蜂窝小区（如水平方向上的相邻蜂窝小区和竖直方向上的相邻蜂窝小区）构成蜂窝网络。
作为一种可选的实施方式，无人机根据当前所在位置以及无人机的设备信息，确定与无人机相匹配的蜂窝网络，可以包括：
当无人机的设备状态为静止状态时，无人机将当前所在位置所对应的蜂窝小区确定为与无人机相匹配的蜂窝网络；
当无人机的设备状态为移动状态时，无人机将根据当前所在位置以及无人机的移动信息预测出的无人机在第一阈值时长内所能遍历的所有蜂窝小区确定为无人机相匹配的蜂窝网络，第一阈值时长是基于待传输的目标消息的信息量确定出的。
可见，实施该可选的实施方式能够在无人机处于静止状态时选择当前所在位置的蜂窝小区为蜂窝网络，在无人机处于移动状态时选择预测出的无人机在发送目标消息时所能遍历的蜂窝小区为蜂窝网络，提高了确定出的蜂窝网络与无人机的设备状态的匹配程度，进而提高了确定蜂窝网络的准确性和可靠性，减少了由于无人机处于移动状态而导致无人机脱离所选择的蜂窝网络进而导致目标消息传输失败的情况发生。
102、当设备状态为静止状态时，无人机将蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与无人机的距离最近的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点。
103、当设备状态为移动状态时，无人机根据蜂窝网络中每个通信节点与无人机之间的距离、每个通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及无人机的移动信息，确定每个通信节点对应的消息传输时长。
本发明实施例中，可选的，每个通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，节点类型可以包括固定类型或移动类型；可选的，当通信节点的节点类型为移动类型时，该通信节点的节点信息还可以包括该通信节点的节点移动信息，节点移动信息可以包括节点移动速度和节点移动方向；可选的，每个通信节点的节点信息还可以包括该通信节点可以接收的通信类型和/或该通信节点的通信状态信息，每个通信节点的通信状态信息可以包括该通信节点对应的带宽占用信息、通信延迟信息等中的一个或多个。
本发明实施例中，每个通信节点对应的消息传输时长可以包括无人机将目标消息传输至该通信节点所需的时长。
104、无人机将所有通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点。
105、无人机向目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，目标消息至少包括边缘节点的节点标识以及待传输至边缘节点的业务数据。
本发明实施例中，可选的，目标消息还可以包括无人机与边缘节点之间的通信密钥，通信密钥可以用于构建目标消息的多层保密等级，以提高目标消息的保密程度。可选的，当目标消息为需定时发送至边缘节点的消息时，目标消息还包括预先设定的向边缘节点发送目标消息的发送时刻。
106、当接收到目标消息时，目标通信节点根据节点标识以及蜂窝网络的定位标识，确定边缘节点相匹配的通信信道。
107、目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据。
可见，实施本发明实施例能够通过无人机将目标消息发送至目标通信节点，再由目标通信节点将目标消息发送至边缘节点，其中，在无人机处于静止状态时选择节点类型为移动类型且距离无人机最近的通信节点作为目标通信节点，在无人机处于移动状态时选择消息传输时长最短的通信节点作为目标通信节点，从而使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并提高无人机与通信节点之间消息传输的效率，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性、效率和兼容性。
在一个可选的实施例中，该方法还可以包括：
无人机向蜂窝网络中每个通信节点同步发送广播消息，并接收每个通信节点针对广播消息反馈的第一应答消息；
无人机根据接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻，确定所有通信节点与无人机之间的距离。
可见，实施该可选的实施例能够根据无人机向所有通信节点发送广播消息后接收到通信节点反馈的第一应答消息的时刻来确定通信节点与无人机之间的距离，从而提高了确定通信节点与无人机之间的距离的实时性和准确性。
在该可选的实施例中，可选的，每个通信节点反馈的第一应答消息可以包括该通信节点接收到广播消息时的第二时刻，进一步可选的，每个通信节点反馈的第一应答消息还可以包括该通信节点的节点信息。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，当设备状态为移动状态时，无人机根据接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻，确定所有通信节点与无人机之间的距离，可以包括：
无人机根据每个通信节点反馈的第一应答消息、无人机接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻以及无人机的移动信息，确定该通信节点与无人机之间的距离，移动信息可以包括移动速度和移动方向。
可见，实施该可选的实施方式能够在无人机处于移动状态，进一步结合通信节点反馈的第一应答消息的消息内容和无人机的移动信息来确定通信节点与无人机之间的距离，减少了由于无人机处于移动状态而无法精准定位通信节点的情况发生，进一步提高了确定通信节点与无人机之间的距离的准确性。
在另一个可选的实施例中，在无人机向目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息之前，该方法还可以包括：
无人机判断目标通信节点的通信状况是否满足无人机对通信状况的需求，当判断结果为是，触发执行上述的无人机向目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息的操作。
可见，实施该可选的实施例能够在向目标通信节点发送目标消息之前，先判断目标通信节点的通信状况是否满足无人机需求，从而减少由于目标通信节点的通信状况不良而导致边端通信失败的情况发生，提高无人机的边端通信的安全性和可靠性。
在又一个可选的实施例中，在目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据之前，该方法还可以包括：
目标通信节点根据目标消息中预先设定的向边缘节点发送目标消息的发送时刻，确定目标消息在通信信道的消息传输队列中相匹配的排列顺序；
目标通信节点根据排列顺序，将目标消息插入消息传输队列中。
可见，实施该可选的实施例还能够根据预先设定的向边缘节点发送目标消息的时刻，将目标消息提前插入消息传输队列，从而减少由于通信信道拥堵进而导致无法准时发送目标消息的情况发生。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种无人机的边端通信方法的流程示意图。其中，图2所描述的无人机的边端通信方法可以应用于无人机与边缘节点的通信中，也可以应用于其他物联网设备与边缘节点的通信中，本发明实施例不做限定。如图2所示，该无人机的边端通信方法可以包括以下操作：
201、无人机根据当前所在位置以及无人机的设备信息，确定与无人机相匹配的蜂窝网络。
202、当设备状态为静止状态时，无人机将蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与无人机的距离最近的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点。
203、当设备状态为移动状态时，无人机根据蜂窝网络中每个通信节点与无人机之间的距离、每个通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及无人机的移动信息，确定每个通信节点对应的消息传输时长。
204、无人机将所有通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为无人机相匹配的目标通信节点。
205、无人机向目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，目标消息至少包括边缘节点的节点标识以及待传输至边缘节点的业务数据。
206、当接收到目标消息时，目标通信节点根据节点标识以及蜂窝网络的定位标识，确定边缘节点相匹配的通信信道。
207、目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送用于检测通信信道的安全性的测试消息。
本发明实施例中，可选的，测试消息可以包括基于通信密钥构建的多层保密等级，每层保密等级的消息内容可以包括用于记录该保密等级的保密状态的记录标识，记录标识的状态可以包括未读取状态或已读取状态，可选的，对于每层保密等级，当该保密等级的内容被除目标通信节点和边缘节点之外的第三方读取时，该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态。进一步可选的，每层保密等级可以基于预先确定出的通信密钥构建得到，对于每层保密等级，当该保密等级的通信密钥被第三方破解时即表明该保密等级的内容被第三方读取，则该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态。可见，这样能够使得第三方窃听测试消息时在测试消息上留痕，从而及时且准确地记录第三方窃听测试消息的行为，以便精准检测通信信道的安全性。
本发明实施例中，可选的，每层保密等级的保密程度与该保密等级的级数相关联，该保密等级越高，该保密等级的保密程度越高。
208、目标通信节点检测在测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到边缘节点针对测试消息反馈的第二应答消息。
本发明实施例中，可选的，第二阈值时长是基于通信信道的信道长度、通信信道的信道容量以及通信信道的信道占用率中的一个或多个确定出的。
本发明实施例中，可选的，第二应答消息用于记录边缘节点接收到测试消息时每层保密等级对应的记录标识的状态，进一步可选的，第二应答消息还用于记录边缘节点接收到测试消息时的第三时刻，又进一步可选的，第二应答消息还用于传递边缘节点的节点状态数据。
209、当步骤208的检测结果为是时，目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据。
可见，实施本发明实施例能够通过无人机将目标消息发送至目标通信节点，再由目标通信节点将目标消息发送至边缘节点，其中，在无人机处于静止状态时选择节点类型为移动类型且距离无人机最近的通信节点作为目标通信节点，在无人机处于移动状态时选择消息传输时长最短的通信节点作为目标通信节点，从而使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并提高无人机与通信节点之间消息传输的效率，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性、效率和兼容性，此外，目标通信节点在向边缘节点发送目标消息之前，先发送用于测试信道安全性的测试消息，并在接收到边缘节点反馈的第二应答消息之后才发送目标消息，能够进一步提高通信信道的安全性，减少目标消息被干扰和窃听的情况发生。
在一个可选的实施例中，当目标通信节点检测出在第二阈值时长内接收到第二应答消息时，在目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据之前，该方法还可以包括：
目标通信节点根据第二应答消息，检测测试消息在传输过程中是否被除目标通信节点和边缘节点之外的第三方读取，当检测结果为否时，触发执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据的操作。
可见，实施该可选的实施例能够根据第二应答消息检测测试消息是否被第三方读取，且在测试消息未被第三方读取时才向边缘节点发送目标消息，从而能够进一步提高无人机的边端通信的安全性和可靠性。
在该可选的实施例中，作为一种可选的实施方式，目标通信节点根据第二应答消息，检测测试消息在传输过程中是否被除目标通信节点和边缘节点之外的第三方所读取，可以包括：
目标通信节点检测第二应答消息所记录的每层保密等级对应的记录标识的状态是否均为未读取状态；
当检测结果为是时，目标通信节点确定测试消息在传输过程中未被除目标通信节点和边缘节点之外的第三方所读取；
当检测结果为否时，目标通信节点确定测试消息在传输过程中被除目标通信节点和边缘节点之外的第三方所读取。
可见，实施该可选的实施方式能够根据第二应答消息中记录的测试消息的每层保密等级的记录标识的状态来判断测试消息是否被第三方所读取，提高了检测测试消息是否被第三方所读取的准确性和可靠性。
在该可选的实施例中，作为另一种可选的实施方式，该方法还可以包括：
当目标通信节点检测出测试消息已被第三方读取时，目标通信节点根据第二应答消息，判断测试消息中已被第三方所读取的第一保密等级是否大于预设等级阈值，其中，第一保密等级包括已被第三方所读取到的最高保密等级；
当判断结果为否时，目标通信节点基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，并触发执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据的操作。
可见，实施该可选的实施方式能够在测试消息已被第三方读取时，判断测试消息中被第三方读取到的最高保密等级是否大于预设的等级阈值，若否，则更新目标消息，再向边缘节点发送目标消息，从而使得即使测试消息已被第三方读取，只要较高保密等级的消息内容不被第三方式所读取仍可通过当前的通信信道发送目标消息，减少更换通信信道的次数。
在该可选的实施方式中，可选的，在目标通信节点基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息之前，该方法还可以包括：
目标通信节点向无人机发送密钥更新提示，并接收无人机反馈的无人机与边缘节点之间的备用通信密钥；和/或，
目标通信节点根据第一保密等级，确定通信密钥中未被第三方破译的子密钥；
以及，目标通信节点基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，可以包括：
目标通信节点根据测试消息对应的第一消息结构以及目标通信密钥，构建业务数据对应的第二消息结构，其中，目标通信密钥可以包括备用通信密钥和/或子密钥，第二消息结构中所有保密等级的数量大于等于第一消息结构中所有保密等级的数量；
目标通信节点确定第二消息结构中比第一保密等级更高的一个或多个第二保密等级；
目标通信节点将预先从目标消息中提取出的业务数据写入第二保密等级相应的位置，得到更新后的目标消息。
可见，实施该可选的实施方式还能够根据从无人机处获取到的备用通信密钥或者未被第三方破译的子密钥来构建目标消息的消息结构，并将业务数据写入消息结构的较高保密等级中，从而提高目标消息的保密程度，减少目标消息的通信密钥被第三方破译且业务数据被第三方窃听的情况发生，进一步提高无人机的边端通信的安全性。
在该可选的实施例中，作为又一种可选的实施方式，该方法还可以包括：
当目标通信节点检测出在第二阈值时长内未接收到第二应答消息时，或者，当目标通信节点检测出测试消息已被第三方读取时，目标通信节点根据测试消息对应的第一消息结构，构建包括至少一个保密等级的第三消息结构；
目标通信节点将预先确定出的反制数据和反制数据对应的反制标识写入第三消息结构中，得到反制消息；
目标通信节点基于通信信道，向边缘节点发送反制消息，以使反制消息被第三方读取时对第三方进行反制。
在该可选的实施方式中，可选的，反制数据可以包括用于对第三方进行干扰的干扰信息，反制标识用于提示边缘节点以免边缘节点读取反制数据。
可见，实施该可选的实施方式能够在测试消息被第三方读取时，向边缘节点发送反制消息从而使得反制消息被第三方窃听进而对第三方进行反干扰操作，从而进一步提高无人机的边端通信的安全性，并且插入用于提醒边缘节点的反制标识，能够减少反制数据被边缘节点读取到的情况发生。
在该可选的实施方式中，进一步可选的，当目标通信节点检测出测试消息已被第三方读取时，目标通信节点将预先确定出的反制数据和反制数据对应的反制标识写入第三消息结构中，得到反制消息，可以包括：
目标通信节点确定第三消息结构中等于和/或低于所述第一保密等级的一个或多个第三保密等级；
目标通信节点将预先确定出的反制数据写入第三保密等级相应的位置，并将反制数据对应的反制标识写入第三消息结构中等于或低于第三保密等级的其他保密等级相应的位置，得到反制消息。
可见，实施该可选的实施方式还能够将反制数据写入第三方可读取到的保密等级中，能够提高反制数据被第三方读取到的概率，将反制标识写入较低保密等级，能够使得边缘节点在读取反制数据之前读取到反制标识，进一步降低反制数据被边缘节点读取到的概率。
在另一个可选的实施例中，该方法还可以包括：
当目标通信节点检测出在第二阈值时长内未接收到第二应答消息时，或者，当目标通信节点判断出测试消息中已被第三方所读取的第一保密等级大于预设等级阈值时，目标通信节点根据节点标识以及定位标识，确定目标通信节点与边缘节点之间满足调用条件的其他通信信道；
目标通信节点将通信信道更新为其他通信信道，并重新执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送用于检测通信信道的安全性的测试消息的操作以及上述的检测在测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到边缘节点针对测试消息反馈的第二应答消息的操作。
可见，实施该可选的实施方式能够在当前的通信信道的安全程度和保密程度较低时重新选择新的通信信道，从而进一步提高无人机的边端通信的安全性。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种无人机的边端通信系统的结构示意图。其中，图3所描述的无人机的边端通信系统可以应用于无人机与边缘节点的通信中，也可以应用于其他物联网设备与边缘节点的通信中，本发明实施例不做限定。如图3所示，该无人机的边端通信系统可以包括无人机301以及无人机301相匹配的目标通信节点302；
其中，无人机301可以包括：
第一确定模块3011，用于根据当前所在位置以及无人机301的设备状态，确定与无人机301相匹配的蜂窝网络，其中，设备信息至少包括设备状态，设备状态可以包括静止状态或移动状态；当设备状态为静止状态时，将蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与无人机301的距离最近的通信节点确定为无人机301相匹配的目标通信节点302：当设备状态为移动状态时，根据蜂窝网络中每个通信节点与无人机301之间的距离、每个通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及无人机301的移动信息，确定每个通信节点对应的消息传输时长，并将所有通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为无人机301相匹配的目标通信节点302，其中，每个通信节点对应的消息传输时长可以包括无人机301将目标消息传输至该通信节点所需的时长，每个通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，节点类型可以包括固定类型或移动类型；
第一通信模块3012，用于向目标通信节点302发送待传输至边缘节点的目标消息，目标消息至少包括边缘节点的节点标识以及待传输至边缘节点的业务数据；
目标通信节点302可以包括：
第二确定模块3021，用于当接收到目标消息时，根据节点标识以及蜂窝网络的定位标识，确定边缘节点相匹配的通信信道；
第二通信模块3022，用于基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据。
可见，实施图3所描述的系统能够通过无人机将目标消息发送至目标通信节点，再由目标通信节点将目标消息发送至边缘节点，其中，在无人机处于静止状态时选择节点类型为移动类型且距离无人机最近的通信节点作为目标通信节点，在无人机处于移动状态时选择消息传输时长最短的通信节点作为目标通信节点，从而使得无人机能够通过可变换的通信信道进行边端通信，减少无人机的边端通信被干扰和窃听的情况发生，并提高无人机与通信节点之间消息传输的效率，还能够满足可移动的无人机的边端通信需求，提高无人机边端通信的安全性、效率和兼容性。
在一个可选的实施例中，如图3所示，第一通信模块3012，还用于向蜂窝网络中每个通信节点同步发送广播消息，并接收每个通信节点针对广播消息反馈的第一应答消息；
第一确定模块3011，还用于根据接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻，确定所有通信节点与无人机301之间的距离；
其中，每个通信节点反馈的第一应答消息包括该通信节点接收到广播消息时的第二时刻，以及，当设备状态为所述移动状态时，第一确定模块3011根据接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻，确定所有通信节点与无人机之间的距离的具体方式可以包括：
第一确定模块3011根据每个通信节点反馈的第一应答消息、无人机接收到每个通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻以及无人机的移动信息，确定该通信节点与无人机之间的距离，移动信息可以包括移动速度和移动方向。
可见，实施图3所描述的系统还能够根据无人机向所有通信节点发送广播消息后接收到通信节点反馈的第一应答消息的时刻来确定通信节点与无人机之间的距离，从而提高了确定通信节点与无人机之间的距离的实时性和准确性，并且在无人机处于移动状态，进一步结合通信节点反馈的第一应答消息的消息内容和无人机的移动信息来确定通信节点与无人机之间的距离，减少了由于无人机处于移动状态而无法精准定位通信节点的情况发生，进一步提高了确定通信节点与无人机之间的距离的准确性。
在另一个可选的实施例中，如图3所示，第一确定模块3011根据当前所在位置以及无人机301的设备状态，确定与无人机301相匹配的蜂窝网络的具体方式可以包括：
当无人机301的设备状态为静止状态时，将当前所在位置所对应的蜂窝小区确定为与无人机301相匹配的蜂窝网络；
当无人机301的设备状态为移动状态时，将根据当前所在位置以及无人机301的移动信息预测出的无人机301在第一阈值时长内所能遍历的所有蜂窝小区确定为无人机301相匹配的蜂窝网络，其中，移动信息可以包括移动方向和移动速度，第一阈值时长是基于待传输的目标消息的信息量确定出的。
可见，实施图3所描述的系统还能够在无人机处于静止状态时选择当前所在位置的蜂窝小区为蜂窝网络，在无人机处于移动状态时选择无人机在发送目标消息时所能遍历的蜂窝小区为蜂窝网络，提高了确定出的蜂窝网络与无人机的设备状态的匹配程度，进而提高了确定蜂窝网络的准确性和可靠性，减少了由于无人机处于移动状态而导致无人机脱离所选择的蜂窝网络进而导致目标消息传输失败的情况发生。
在又一个可选的实施例中，如图4所示，第二通信模块3022，还用于在基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据之前，基于通信信道，向边缘节点发送用于检测通信信道的安全性的测试消息；
目标通信节点302还可以包括：
检测模块3023，用于检测在测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到边缘节点针对测试消息反馈的第二应答消息，其中，第二阈值时长是基于通信信道的信道长度、通信信道的信道容量以及通信信道的信道占用率中的一个或多个确定出的，当检测结果为是时，触发第二通信模块3022执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据的操作。
可见，实施图4所描述的系统能够使得目标通信节点在向边缘节点发送目标消息之前，先发送用于测试信道安全性的测试消息，并在接收到边缘节点反馈的第二应答消息之后才发送目标消息，能够进一步提高通信信道的安全性，减少目标消息被干扰和窃听的情况发生。
在又一个可选的实施例中，如图4所示，目标消息还可以包括无人机301与边缘节点之间的通信密钥，测试消息可以包括基于通信密钥构建的多层保密等级，每层保密等级的消息内容可以包括用于记录该保密等级的保密状态的记录标识，记录标识的状态可以包括未读取状态或已读取状态，其中，对于每层保密等级，当该保密等级的内容被除目标通信节点302和边缘节点之外的第三方读取时，该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态，第二应答消息用于记录边缘节点接收到测试消息时每层保密等级对应的记录标识的状态。
可见，实施图4所描述的系统还能够使得第三方窃听测试消息时在测试消息上留痕，从而及时且准确地记录第三方窃听测试消息的行为，以便精准检测通信信道的安全性。
在又一个可选的实施例中，如图4所示，检测模块3023，还用于当检测出在第二阈值时长内接收到第二应答消息时，在第二通信模块3022基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据之前，根据第二应答消息，检测测试消息在传输过程中是否被除目标通信节点302和边缘节点之外的第三方读取，当检测结果为否时，触发第二通信模块3022执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据的操作。
可见，实施图4所描述的系统还能够根据第二应答消息检测测试消息是否被第三方读取，且在测试消息未被第三方读取时才向边缘节点发送目标消息，从而能够进一步提高无人机的边端通信的安全性和可靠性。
在又一个可选的实施例中，如图4所示，检测模块3023根据第二应答消息，检测测试消息在传输过程中是否被除目标通信节点302和边缘节点之外的第三方读取的具体方式可以包括：
检测第二应答消息所记录的每层保密等级对应的记录标识的状态是否均为未读取状态；
当检测结果为是时，确定测试消息在传输过程中未被除目标通信节点302和边缘节点之外的第三方所读取；
当检测结果为否时，确定测试消息在传输过程中被除目标通信节点302和边缘节点之外的第三方所读取。
可见，实施图4所描述的系统还能够根据第二应答消息中记录的测试消息的每层保密等级的记录标识的状态来判断测试消息是否被第三方所读取，提高了检测测试消息是否被第三方所读取的准确性和可靠性。
在又一个可选的实施例中，如图4所示，每层保密等级的保密程度与该保密等级的级数相关联，该保密等级越高，该保密等级的保密程度越高；
目标通信节点302还可以包括：
判断模块3024，用于当检测模块3023检测出测试消息已被第三方读取时，根据第二应答消息，判断测试消息中已被第三方所读取的第一保密等级是否大于预设等级阈值，其中，第一保密等级包括已被第三方所读取到的最高保密等级；
更新模块3025，用于当判断模块3024判断出第一保密等级不大于预设等级阈值时，基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，并触发第二通信模块3022执行上述的基于通信信道，向边缘节点发送目标消息，以使边缘节点处理业务数据的操作。
可见，实施图4所描述的系统还能够在测试消息已被第三方读取时，判断测试消息中被第三方读取到的最高保密等级是否大于预设的等级阈值，若否，则更新目标消息，再向边缘节点发送目标消息，从而使得即使测试消息已被第三方读取，只要较高保密等级的消息内容不被第三方式所读取仍可通过当前的通信信道发送目标消息，减少更换通信信道的次数。
在又一个可选的实施例中，目标通信节点302还可以包括：
密钥确定模块3026，用于在更新模块3025基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息之前，向无人机301发送密钥更新提示，并接收无人机301反馈的无人机301与边缘节点之间的备用通信密钥；和/或，根据第一保密等级，确定通信密钥中未被第三方破译的子密钥；
以及，更新模块3025基于第一保密等级，对目标消息进行更新，得到更新后的目标消息的具体方式可以包括：
根据测试消息对应的第一消息结构以及目标通信密钥，构建业务数据对应的第二消息结构，其中，目标通信密钥可以包括备用通信密钥和/或子密钥，第二消息结构中所有保密等级的数量大于等于第一消息结构中所有保密等级的数量；
确定第二消息结构中比第一保密等级更高的一个或多个第二保密等级；
将预先从目标消息中提取出的业务数据写入第二保密等级相应的位置，得到更新后的目标消息。
可见，实施图4所描述的系统还根据从无人机处获取到的备用通信密钥或者未被第三方破译的子密钥来构建目标消息的消息结构，并将业务数据写入消息结构的较高保密等级中，从而提高目标消息的保密程度，减少目标消息的通信密钥被第三方破译且业务数据被第三方窃听的情况发生，进一步提高无人机的边端通信的安全性。
实施例四
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的一种无人机的结构示意图。如图5所示，该无人机可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器401；
与存储器401耦合的处理器402；
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的无人机的边端通信方法中无人机所执行的步骤。
实施例五
本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的无人机的边端通信方法中无人机所执行的步骤。
实施例六
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的无人机的边端通信方法中无人机所执行的步骤。
实施例七
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的一种目标通信节点的结构示意图。如图6所示，该目标通信节点可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器501；
与存储器501耦合的处理器502；
处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的无人机的边端通信方法中目标通信节点所执行的步骤。
实施例八
本发明实施例公开了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机指令，该计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例一或本发明实施例二所描述的无人机的边端通信方法中目标通信节点所执行的步骤。
实施例九
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二中所描述的无人机的边端通信方法中目标通信节点所执行的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（Programmable Read-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种无人机的边端通信方法及系统所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；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；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人机的边端通信方法，其特征在于，所述方法包括：
无人机根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述设备信息至少包括设备状态，所述设备状态包括静止状态或移动状态；
当所述设备状态为所述静止状态时，所述无人机将所述蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与所述无人机的距离最近的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点；
当所述设备状态为所述移动状态时，所述无人机根据所述蜂窝网络中每个通信节点与所述无人机之间的距离、每个所述通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及所述无人机的移动信息，确定每个所述通信节点对应的消息传输时长，并将所有所述通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点，其中，每个所述通信节点对应的消息传输时长包括所述无人机将所述目标消息传输至该通信节点所需的时长，每个所述通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，所述节点类型包括固定类型或移动类型；
所述无人机向所述目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，所述目标消息至少包括所述边缘节点的节点标识以及待传输至所述边缘节点的业务数据；
当接收到所述目标消息时，所述目标通信节点根据所述节点标识以及所述蜂窝网络的定位标识，确定所述边缘节点相匹配的通信信道，并基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据。
2.根据权利要求1所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述无人机向所述蜂窝网络中每个通信节点同步发送广播消息，并接收每个所述通信节点针对所述广播消息反馈的第一应答消息；
所述无人机根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离；
其中，每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息包括该通信节点接收到所述广播消息时的第二时刻，以及，当所述设备状态为所述移动状态时，所述无人机根据接收到每个所述通信节点反馈的所述第一应答消息的第一时刻，确定所有所述通信节点与所述无人机之间的距离，包括：
所述无人机根据每个所述通信节点反馈的第一应答消息、所述无人机接收到每个所述通信节点反馈的第一应答消息的第一时刻以及所述无人机的移动信息，确定该通信节点与所述无人机之间的距离，所述移动信息包括移动速度和移动方向。
3.根据权利要求1或2所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，所述无人机根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，包括：
当无人机的设备状态为所述静止状态时，所述无人机将当前所在位置所对应的蜂窝小区确定为与所述无人机相匹配的蜂窝网络；
当无人机的设备状态为所述移动状态时，所述无人机将根据当前所在位置以及所述无人机的移动信息预测出的所述无人机在第一阈值时长内所能遍历的所有蜂窝小区确定为所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述移动信息包括移动方向和移动速度，所述第一阈值时长是基于待传输的目标消息的信息量确定出的。
4.根据权利要求1或2所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，在所述目标通信节点基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点基于所述通信信道，向边缘节点发送用于检测所述通信信道的安全性的测试消息；
所述目标通信节点检测在所述测试消息发送之后的第二阈值时长内是否接收到所述边缘节点针对所述测试消息反馈的第二应答消息，其中，所述第二阈值时长是基于所述通信信道的信道长度、所述通信信道的信道容量以及所述通信信道的信道占用率中的一个或多个确定出的；
当所述目标通信节点检测出在所述第二阈值时长内接收到所述第二应答消息时，所述目标通信节点触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
5.根据权利要求4所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，所述目标消息还包括所述无人机与所述边缘节点之间的通信密钥，所述测试消息包括基于所述通信密钥构建的多层保密等级，每层所述保密等级的消息内容包括用于记录该保密等级的保密状态的记录标识，所述记录标识的状态包括未读取状态或已读取状态，其中，对于每层所述保密等级，当该保密等级的内容被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取时，该保密等级对应的记录标识由未读取状态转变成已读取状态，所述第二应答消息用于记录所述边缘节点接收到所述测试消息时每层所述保密等级对应的记录标识的状态。
6.根据权利要求5所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，当所述目标通信节点检测出在所述第二阈值时长内接收到所述第二应答消息时，在所述目标通信节点基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方读取，当检测结果为否时，触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
7.根据权利要求6所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，所述目标通信节点根据所述第二应答消息，检测所述测试消息在传输过程中是否被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取，包括：
所述目标通信节点检测所述第二应答消息所记录的每层所述保密等级对应的记录标识的状态是否均为所述未读取状态；
当检测结果为是时，所述目标通信节点确定所述测试消息在传输过程中未被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取；
当检测结果为否时，所述目标通信节点确定所述测试消息在传输过程中被除所述目标通信节点和所述边缘节点之外的第三方所读取。
8.根据权利要求7所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，每层所述保密等级的保密程度与该保密等级的级数相关联，该保密等级越高，该保密等级的保密程度越高；
所述方法还包括：
当所述目标通信节点检测出所述测试消息已被所述第三方读取时，所述目标通信节点根据所述第二应答消息，判断所述测试消息中已被所述第三方所读取的第一保密等级是否大于预设等级阈值，其中，所述第一保密等级包括已被所述第三方所读取到的最高保密等级；
当判断结果为否时，所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，并触发执行所述的基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据的操作。
9.根据权利要求8所述的无人机的边端通信方法，其特征在于，在所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息之前，所述方法还包括：
所述目标通信节点向所述无人机发送密钥更新提示，并接收所述无人机反馈的所述无人机与所述边缘节点之间的备用通信密钥；和/或，
所述目标通信节点根据所述第一保密等级，确定所述通信密钥中未被所述第三方破译的子密钥；
以及，所述目标通信节点基于所述第一保密等级，对所述目标消息进行更新，得到更新后的目标消息，包括：
所述目标通信节点根据所述测试消息对应的第一消息结构以及目标通信密钥，构建所述业务数据对应的第二消息结构，其中，所述目标通信密钥包括所述备用通信密钥和/或所述子密钥，所述第二消息结构中所有保密等级的数量大于等于所述第一消息结构中所有保密等级的数量；
所述目标通信节点确定所述第二消息结构中比所述第一保密等级更高的一个或多个第二保密等级；
所述目标通信节点将预先从所述目标消息中提取出的所述业务数据写入所述第二保密等级相应的位置，得到更新后的目标消息。
10.一种无人机的边端通信系统，其特征在于，所述系统包括无人机以及所述无人机相匹配的目标通信节点；
其中，所述无人机包括：
第一确定模块，用于根据当前所在位置以及所述无人机的设备信息，确定与所述无人机相匹配的蜂窝网络，其中，所述设备信息至少包括设备状态，所述设备状态包括静止状态或移动状态；当所述设备状态为所述静止状态时，将所述蜂窝网络中节点类型为移动类型的所有通信节点中与所述无人机的距离最近的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点：当所述设备状态为所述移动状态时，根据所述蜂窝网络中每个通信节点与所述无人机之间的距离、每个所述通信节点的节点信息、待传输的目标消息的信息量以及所述无人机的移动信息，确定每个所述通信节点对应的消息传输时长，并将所有所述通信节点中对应的消息传输时长最短的通信节点确定为所述无人机相匹配的目标通信节点，其中，每个所述通信节点对应的消息传输时长包括所述无人机将所述目标消息传输至该通信节点所需的时长，每个所述通信节点的节点信息至少包括该通信节点的节点类型，所述节点类型包括固定类型或移动类型；
第一通信模块，用于向所述目标通信节点发送待传输至边缘节点的目标消息，所述目标消息至少包括所述边缘节点的节点标识以及待传输至所述边缘节点的业务数据；
所述目标通信节点包括：
第二确定模块，用于当接收到所述目标消息时，根据所述节点标识以及所述蜂窝网络的定位标识，确定所述边缘节点相匹配的通信信道；
第二通信模块，用于基于所述通信信道，向所述边缘节点发送所述目标消息，以使所述边缘节点处理所述业务数据。
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