CN115277505A - 基于区块链的通信数据流量统计装置、方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的通信数据流量统计装置、方法及相关设备，所述装置包括光电转换模块、射频模块、网络通讯模块、数据加密模块、处理模块；所述方法包括：计算预设时间内终端设备经过网络通讯模块传输的第一数据流量；计算所述预设时间内终端设备经过射频模块传输的第二数据流量；将所述第一数据流量和所述第二数据流量累加得到单位数据流量，并利用数据加密单元对单位数据流量进行加密，得到加密数据流量；利用光电转换单元连接区块链网络，并将加密数据流量在区块链网络进行上链。本发明能够在不依赖主干网络的主控的情况下实现蜂窝网络信号的扩展，并基于区块链网络实现数据的上链，保证数据统计的精准性。

Description

基于区块链的通信数据流量统计装置、方法及相关设备
技术领域
本发明属于区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链的通信数据流量统计装置、方法及相关设备。
背景技术
蜂窝网络是一种无线网络，而5G蜂窝网络是最新一代的商用型通信蜂窝网络，其具有速率高、支持物联网等特性，5G的部署往往依赖于运营商，并且由于其频率高的特性，其部署的点位和数量相较于以往的蜂窝网络明显更为密集，因为其单位的信号覆盖更小。在现有的方案中，5G基站设备的天线射频模块不带流量统计功能，一般的流量统计都是运营商中心化地进行统一管理，其中并不涉及第三方监控和数据公开。
5G基站所有组成模块的部署都是运营商中心化自行部署，很难快速的有效部署和全范围覆盖，投放效率低，这样就会出现终端设备与5G天线射频模块的距离较远，导致收到的5G信号很弱，无法达到5G理想的传输速率，也会降低5G网络的利用率；另外，因为用户的流量统计均由运营商进行，也不利于用户主动地进行数据流量的信息统计，从而优化自身的体验。
发明内容
本发明实施例提供一种基于区块链的通信数据流量统计装置、方法及相关设备，旨在解决现有的5G蜂窝网络方案覆盖范围不够广泛，且不能通过第三方实现数据统计的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种基于区块链的通信数据流量统计装置，
所述通信数据流量统计装置包括光电转换模块、射频模块、网络通讯模块、数据加密模块、处理模块，其中：
所述光电转换模块用于通过信号传输线连接通信信号主干网络，以接收所述通信信号主干网络的网络信号；
所述射频模块用于将所述网络信号转换为射频信号并输出，用于终端设备接收；
所述网络通讯模块用于将所述网络信号转换为网络传输信号，并基于预设网络传输协议传输所述网络传输信号，所述网络传输信号用于终端设备接收；
所述数据加密模块用于根据预设加密规则对数据进行加密；
所述处理模块用于对所述射频模块输出的用于终端设备接收的所述射频信号的数据流量以及所述网络通讯模块输出的用于终端设备接收的所述网络传输信号的数据流量进行统计，得到数据统计结果，并通过所述数据加密模块对所述数据统计结果进行加密得到加密数据统计结果，将所述加密数据统计结果上传至区块链网络。
更进一步地，所述预设网络传输协议包括TCP/IP、WIFI中的至少一种。
更进一步地，所述预设加密方法为，根据秘钥对需要加密的数据计算校验信息。
更进一步地，所述射频模块包括蜂窝数据单元和天线单元，所述蜂窝数据单元用于将所述网络信号转换为射频信号，所述天线单元用于将所述射频信号对外进行广播。
更进一步地，所述处理模块包括数据处理单元和数据存储单元，所述数据处理单元用于执行数据统计计算、调用所述数据加密模块进行数据加密，所述数据存储单元用于缓存所述数据处理单元进行计算时所需要的计算数据。
更进一步地，所述通信数据流量统计装置还包括电源模块，所述电源模块用于为所述光电转换模块、所述射频模块、所述网络通讯模块、所述数据加密模块、所述处理模块提供运行所需的电源。
第二方面，本发明实施例还提供一种基于区块链的通信数据流量统计方法，所述通信数据流量统计方法包括以下步骤：
计算预设时间内终端设备经过网络通讯模块传输的第一数据流量；
计算所述预设时间内所述终端设备经过射频模块传输的第二数据流量；
将所述第一数据流量和所述第二数据流量累加得到单位数据流量，并利用数据加密单元对所述单位数据流量进行加密，得到加密数据流量；
利用光电转换单元连接区块链网络，并将所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链。
更进一步地，所述加密数据流量在计算时，对所述加密数据流量附加生成时间信息和生成设备ID信息，所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链时，根据所述生成时间信息的前后顺序，将具有相同的生成设备ID信息的所述加密数据流量进行数据流量累加计算，得到总数据流量。
第三方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中任意一项所述的基于区块链的通信数据流量统计方法中的步骤。
第四方面，本发明实施例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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中任意一项所述的基于区块链的通信数据流量统计方法中的步骤。
本发明所达到的有益效果，由于在用于连接主干网络的设备中集成了处理模块，能够在不依赖主干网络的主控的情况下实现蜂窝网络信号的扩展，同时，设备本身能够基于区块链网络实现数据的上链，能够使数据统计具备不可篡改性和防伪溯源性，保证数据统计的精准性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的所述基于区块链的通信数据流量统计装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的基于区块链的通信数据流量统计装置的场景示意图；
图3是本发明实施例提供的基于区块链的通信数据流量统计方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的用于计算数据流量的脚本的示意图；
图5是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
请参照图1，图1是本发明实施例提供的所述通信数据流量统计装置的结构示意图，所述通信数据流量统计装置100包括光电转换模块1、射频模块2、网络通讯模块3、数据加密模块4、处理模块5，其中：
所述光电转换模块1用于通过信号传输线连接通信信号主干网络，以接收所述通信信号主干网络的网络信号；
所述射频模块2用于将所述网络信号转换为射频信号并输出，用于终端设备接收；
所述网络通讯模块3用于将所述网络信号转换为网络传输信号，并基于预设网络传输协议传输所述网络传输信号，所述网络传输信号用于终端设备接收；
所述数据加密模块4用于根据预设加密规则对数据进行加密；
所述处理模块5用于对所述射频模块输出的用于终端设备接收的所述射频信号的数据流量以及所述网络通讯模块输出的用于终端设备接收的所述网络传输信号的数据流量进行统计，得到数据统计结果，并通过所述数据加密模块对所述数据统计结果进行加密得到加密数据统计结果，将所述加密数据统计结果上传至区块链网络。
具体的，请参照图2，图2是本发明实施例提供的通信数据流量统计装置的场景示意图，在一种可能的实施场景中，所述的通信数据流量统计装置100作为以所述信号传输线连接5G机房的室内设备，5G机房即所述通信信号主干网络，优选的，所述信号传输线为光纤，在现有的数据传输介质中，光纤所能够达到的传输速率能够满足5G数据的传输需要，所述光电转换模块1是一种将光信号与电信号相互转换的模块；
所述射频模块2包括蜂窝数据单元21和天线单元22，所述蜂窝数据单元用于将经所述光电转换模块转换还原的所述电信号转换为射频信号，优选的，所述射频模块2为5G射频模块，所述射频信号为5G射频信号，所述天线单元用于将所述5G射频信号对外进行广播，所述射频模块2能够基于网络信号产生5G的射频信号，使得5G终端移动设备能够通过5G射频信号连接到所述的通信数据流量统计装置100，并进一步连接到主干网络，实现网络通信；
应当说明的是，本发明实施例优选所述射频模块为5G射频模块，但也可以基于4G或其他的蜂窝网络类型实现，并且，模块类型并不影响本发明实施例所要进行数据统计的技术效果，因此，基于其他网络类型实现的射频模块用于本发明实施例的装置中时，也应当视为本发明的保护范围之内。
网络传输模块3是一种典型的网络接口模块，其实现的所述预设网络传输协议包括TCP/IP、WIFI中的至少一种，在典型场景中，作为室内设备的通信数据流量统计装置100通过所述网络传输模块3连接家用的无线路由器，从而能够产生无线局域网信号，使终端设备能够通过无线局域网实现网络通信，需要说明的是，所述网络传输协议具体基于端口的实现类型，也就是说，在实现网络通信的基础上，也可以根据端口的不同而使所述网络传输模块支持更多的网络传输协议。
所述数据加密模块4是一种数据加密逻辑单元，所述预设加密方法为，根据秘钥对需要加密的数据计算校验信息；
在本发明实施例中，所述光电转换模块1、所述射频模块2、所述网络传输模块3通过所述处理模块5进行数据的统一处理，一般的，现有的5G方案中，5G的信号拓展装置基于BBU(Building Base band Unit，基带处理单元)+AAU(Active Antenna Unit，有源天线单元)的模式，即将带有基带处理单元的主控设置在主干网络中，并通过主控对作为有源天线单元的射频天线设备进行统一的控制，而在本申请中，主干网络中不需要设置主控，所述处理模块5相当于在射频天线设备中集成了处理能力，从而实现通信数据流量统计装置100本身进行数据处理，并进一步进行区块链网络连接，实现数据上链的过程。所述处理模块5包括数据处理单元51和数据存储单元52，所述数据处理单元用于执行数据统计计算、调用所述数据加密模块进行数据加密，所述数据存储单元用于缓存所述数据处理单元进行计算时所需要的计算数据。
更进一步地，所述通信数据流量统计装置还包括电源模块6，所述电源模块用于为所述光电转换模块1、所述射频模块2、所述网络通讯模块3、所述数据加密模块4、所述处理模块5提供运行所需的电源。
本发明所达到的有益效果，由于在用于连接主干网络的设备中集成了处理模块，能够在不依赖主干网络的主控的情况下实现蜂窝网络信号的扩展，同时，设备本身能够基于区块链网络实现数据的上链，能够使数据统计具备不可篡改性和防伪溯源性，保证数据统计的精准性。
本发明实施例还提供一种通信数据流量统计方法，请参照图3，图3是本发明实施例提供的通信数据流量统计方法的流程示意图，所述通信数据流量统计方法以本发明实施例中的通信数据流量统计装置100为基础作进一步说明，该方法包括以下步骤：
S1、计算预设时间内终端设备经过网络通讯模块传输的第一数据流量；
S2、计算所述预设时间内所述终端设备经过射频模块传输的第二数据流量；
S3、将所述第一数据流量和所述第二数据流量累加得到单位数据流量，并利用数据加密单元对所述单位数据流量进行加密，得到加密数据流量；
S4、利用光电转换单元连接区块链网络，并将所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链。
更进一步地，所述加密数据流量在计算时，对所述加密数据流量附加生成时间信息和生成设备ID信息，所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链时，根据所述生成时间信息的前后顺序，将具有相同的生成设备ID信息的所述加密数据流量进行数据流量累加计算，得到总数据流量。
示例性的，在本发明实施例的步骤S1、S2中，用于计算所述第一数据流量和所述第二数据流量的方法可以使用基于sysfs虚拟文件系统的脚本，所述脚本可以监控网络流量而不依赖于缓慢的libpcap库，并支持Gb以上规模的网络接口。请参照图4，图4是本发明实施例提供的用于计算数据流量的脚本的示意图。
对于所述区块链网络进行上链的过程，在本发明实施例中，主要通过定义所述加密数据的数据结构实现。示例性的，定义所述加密数据流量的数据结构体为struct1{生成时间信息，加密数据ID，数据接收量，数据发送量，生成设备ID信息}，struct2{加密数据ID，数据接收总量，数据发送总量}，所述生成设备ID信息是用于统计数据的逻辑单元的身份信息，在本发明实施例中，以所述通信数据流量统计装置作为逻辑单元，通过所述生成设备ID信息可以获取到设备的运行状态、持有者信息、部署位置信息等，便于后期设备维护以及网络流量。
struct1是用来定义所述通信数据流量统计装置每秒接受和发送流量的记录详情，struct2则是用来定义所述通信数据流量统计装置总共的流量，在所述区块链网络中，通过一种合约函数，将设备流量记录struct1保存到区块链网络账本中，并通过与合约函数中的相同生成设备ID信息的struct2数据做累加来更新设备的总流量信息。根据区块链网络的不可篡改、防伪溯源特性，保证了每秒流量记录和流量总量的真实有效。
在一种可能的实施例中，可以基于所述总数据量对用于统计数据的逻辑单元进行流量数据分发，以激励部署所述通信数据流量统计装置的用户产生更多的数据流量，从而使更多的用户进行所述通信数据流量统计装置的部署，达到扩展5G信号覆盖范围的效果。
本发明实施例还提供一种计算机设备，请参照图5，图5是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图，所述计算机设备300包括：存储器302、处理器301及存储在所述存储器302上并可在所述处理器301上运行的计算机程序。
所述处理器301调用所述存储器302存储的计算机程序，执行本发明实施例提供的5G数据统计方法中的步骤，请结合图3，具体包括：
S1、计算预设时间内终端设备经过网络通讯模块传输的第一数据流量；
S2、计算所述预设时间内所述终端设备经过射频模块传输的第二数据流量；
S3、将所述第一数据流量和所述第二数据流量累加得到单位数据流量，并利用数据加密单元对所述单位数据流量进行加密，得到加密数据流量；
S4、利用光电转换单元连接区块链网络，并将所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链。
更进一步地，所述加密数据流量在计算时，对所述加密数据流量附加生成时间信息和生成设备ID信息，所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链时，根据所述生成时间信息的前后顺序，将具有相同的生成设备ID信息的所述加密数据流量进行数据流量累加计算，得到总数据流量。
本发明实施例提供的计算机设备300能够实现如上述实施例中的通信数据流量统计方法中的步骤，所述计算机设备300相当于本发明上述实施例中的所述处理模块5，能在执行所述方法的步骤时实现同样的技术效果，参上述实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例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计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的通信数据流量统计方法中的各个过程及步骤，且能实现相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)等。
需要说明的是，在本文中，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、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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、方法、物品或者装置所固有的要素。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、方法、物品或者装置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(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式用等同变化，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述通信数据流量统计装置包括光电转换模块、射频模块、网络通讯模块、数据加密模块、处理模块，其中：
所述光电转换模块用于通过信号传输线连接通信信号主干网络，以接收所述通信信号主干网络的网络信号；
所述射频模块用于将所述网络信号转换为射频信号并输出，用于终端设备接收；
所述网络通讯模块用于将所述网络信号转换为网络传输信号，并基于预设网络传输协议传输所述网络传输信号，所述网络传输信号用于终端设备接收；
所述数据加密模块用于根据预设加密规则对数据进行加密；
所述处理模块用于对所述射频模块输出的用于终端设备接收的所述射频信号的数据流量以及所述网络通讯模块输出的用于终端设备接收的所述网络传输信号的数据流量进行统计，得到数据统计结果，并通过所述数据加密模块对所述数据统计结果进行加密得到加密数据统计结果，将所述加密数据统计结果上传至区块链网络。
2.如权利要求1所述的基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述预设网络传输协议包括TCP/IP、WIFI中的至少一种。
3.如权利要求1所述的基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述预设加密方法为，根据秘钥对需要加密的数据计算校验信息。
4.如权利要求1所述的基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述射频模块包括蜂窝数据单元和天线单元，所述蜂窝数据单元用于将所述网络信号转换为射频信号，所述天线单元用于将所述射频信号对外进行广播。
5.如权利要求1所述的基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述处理模块包括数据处理单元和数据存储单元，所述数据处理单元用于执行数据统计计算、调用所述数据加密模块进行数据加密，所述数据存储单元用于缓存所述数据处理单元进行计算时所需要的计算数据。
6.如权利要求1所述的基于区块链的通信数据流量统计装置，其特征在于，所述通信数据流量统计装置还包括电源模块，所述电源模块用于为所述光电转换模块、所述射频模块、所述网络通讯模块、所述数据加密模块、所述处理模块提供运行所需的电源。
7.一种基于区块链的通信数据流量统计方法，其特征在于，所述数据统计方法包括以下步骤：
计算预设时间内终端设备经过网络通讯模块传输的第一数据流量；
计算所述预设时间内所述终端设备经过射频模块传输的第二数据流量；
将所述第一数据流量和所述第二数据流量累加得到单位数据流量，并利用数据加密单元对所述单位数据流量进行加密，得到加密数据流量；
利用光电转换单元连接区块链网络，并将所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链。
8.如权利要求7所述的基于区块链的通信数据流量统计方法，其特征在于，所述加密数据流量在计算时，对所述加密数据流量附加生成时间信息和生成设备ID信息，所述加密数据流量在所述区块链网络进行上链时，根据所述生成时间信息的前后顺序，将具有相同的生成设备ID信息的所述加密数据流量进行数据流量累加计算，得到总数据流量。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7至8中任意一项所述的基于区块链的通信数据流量统计方法中的步骤。
10.一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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至8中任意一项所述的基于区块链的通信数据流量统计方法中的步骤。
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