CN117528499B - 智慧井盖蜂窝无线传感网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，包括数据采集端、信息加密端、传输验证端、无线传感分析端、防重复保护端和服务器终端，本发明涉及无线传感网络技术领域，解决了信息在传输的过程中存在安全隐患，其次信号干扰较大导致信息无法被接收，影响整体正常运行的技术问题，本发明通过采用同类型数据分类的方式来对获取到的数据进行分类处理，其中对分类处理的数据进行进制转换，并根据转换后的中的二进制字符数量来对同类型数据进行分割处理，同时根据非二进制字符数量的奇偶性来进行不同方式的加密处理，从而提高数据在传输过程中的安全性。

Description

智慧井盖蜂窝无线传感网络系统

技术领域

本发明涉及无线传感网络技术领域，具体为智慧井盖蜂窝无线传感网络系统。

背景技术

现代蜂窝移动网络通信，包括GSM、GPRS、3G(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX)和LTE等，获得了长足的进步，但仍存在覆盖盲区的问题，在出现灾害等情况下，基站系统也是最易受损害的关键设备。

在机场，部分区域地信号干扰较大，削弱了地井内设备的无线电信号，使得这部分设备的无线电信号无法被接收，在此过程中会存在信息被泄露的情况，进一步地会导致造成整体巨大损失的情况，同时这部分设备也得不到基站的反馈，这严重影响了设备的正常运行，也容易导致安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，解决了信息在传输的过程中存在安全隐患，其次信号干扰较大导致信息无法被接收，影响整体正常运行的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，包括：

数据采集端，用于对智慧井盖基础数据进行采集，其中基础数据包括数据容量和数据类型，然后将获取到的智慧井盖基础数据传输到信息加密端对其进行加密处理。

信息加密端，用于获取到传输的智慧井盖基础数据，并根据数据类型对基础数据进行分类处理，且具体的分类处理方式为：

获取到所有的智慧井盖基础数据并将其按照同类型进行分类处理，且同类型表示的为将数字类型的数据进行同类型分类处理，将文字类型的数据进行同类型分类处理，得到同类型基础数据。

接着将同类型基础数据进行进制转换，将其转换为30进制的字符串，且具体的转换方式通过采用进制转换器进行转换，最终转换得到转换同类型基础数据，同时对其进行加密处理得到加密信息，然后将加密信息传输到传输验证端，且具体的加密方式如下：

S1：以其中一组同类型基础数据为例进行分析，并将其记作为待加密数据，且此处的待加密数据表示为进行30进制字符串转换后的数据，接着获取到待加密数据的容量记作RL，同时对待加密数据中的非二进制字符数量进行获取然后将数量记作L1；

S2：然后将待加密数据按照容量RL划分为L1份待加密数据包，且单份待加密数据包容量值为且单份待加密数据包容量值默认为整数，同时对待加密数据包按照顺序进行标号记作i，且i＝1、2、…、j，其中j＝L1，接着再对单份待加密数据包容量值奇偶性进行分析判断，分析方式如下：

S21：当单份待加密数据包容量值为奇数时，也就是容量值尾数为1、3、5、7或9时，接着再对L1的奇偶性进行判断，如果L1为奇数，按照标号顺序获取到三个偶数标号的待分析加密数据包，同时对这三个偶数标号的待分析加密数据包进行捆绑加密，如果L1为偶数，则按照标号顺序获取到两个偶数标号的待分析加密数据包，同时对这两个偶数标号的待分析加密数据包进行捆绑加密，同时L1的个数不等于1，也就是相当于L1的个数大于1。

S22：当单份待加密数据包容量值为偶数时，也就是容量值尾数为2、4、6、8或0时，同样的根据L1的奇偶性进行不同的加密，如果L1为奇数，则按照标号顺序获取到三个偶数标号的待分析加密数据包同时对其进行捆绑加密，如果L1为偶数，则按照标号顺序获取到两个偶数标号的待分析加密数据包同时对其进行捆绑加密；

传输验证端对加密信息进行传输验证的具体方式如下：

P1：获取到所有的信息采集终端同时对信息采集端进行标号处理且记作为Ca，且a＝A、B、C、…、Z，接着获取到所有的信号发送终端并对其进行同样的标号处理且记作Ta，且a＝A、B、C、…、Z，且根据实际情况可以知道，一个信号采集终端对应一个信号发送终端，然后将信息采集终端的加密信息传输到对应的信号发送终端；

P2：同时获取其中任意一个信号发送终端为目标信号发送终端，目标信号发送终端会先进行与服务器终端的网络探查活动，判断服务器终端是否可以接收服务器指令，具体的网络探查活动表示为当前网络状况，也就是网络信号强度，如果网络良好，目标信号发送终端能够连接到服务器终端，则进行服务器发送程序，将采集到的信息发送至服务器终端，如果网络差，目标信号发送终端无法直接连接到服务器终端，则启动蜂窝无线传感网络系统，同时生成蜂窝传感信号，并将其传输到无线传感分析端。具体地，网络信号强度的比较具体是通过将其与预存的比较标准进行比较判断，且比较标准为操作人员自行设定。

本发明提供了智慧井盖蜂窝无线传感网络系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

本发明通过采用同类型数据分类的方式来对获取到的数据进行分类处理，其中对分类处理的数据进行进制转换，并根据转换后的中的二进制字符数量来对同类型数据进行分割处理，同时根据非二进制字符数量的奇偶性来进行不同方式的加密处理，从而提高数据在传输过程中的安全性。

本发明通过采用蜂窝无线网络系统与C/S网络系统相结合的方式，通过用多种方式保障信号的有效传输，其次采用应答式的方式保证通讯的完整。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明终端连接示意；

图3为本发明信号发送终端示意图。

具体实施方式

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。

实施例一，请参阅图1，本申请提供了智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，包括：数据采集端、信息加密端、传输验证端、无线传感分析端、防重复保护端和服务器终端。

数据采集端，用于对智慧井盖基础数据进行采集，其中基础数据包括数据容量和数据类型，然后将获取到的智慧井盖基础数据传输到信息加密端对其进行加密处理。

信息加密端，用于获取到传输的智慧井盖基础数据，并根据数据类型对基础数据进行分类处理，且具体的分类处理方式为：

获取到所有的智慧井盖基础数据并将其按照同类型进行分类处理，且同类型表示的为将数字类型的数据进行同类型分类处理，将文字类型的数据进行同类型分类处理，得到同类型基础数据。

接着将同类型基础数据进行进制转换，将其转换为30进制的字符串，且具体的转换方式通过采用进制转换器进行转换，最终转换得到转换同类型基础数据，同时对其进行加密处理得到加密信息，然后将加密信息传输到传输验证端，且具体的加密方式如下：

S1：以其中一组同类型基础数据为例进行分析，并将其记作为待加密数据，且此处的待加密数据表示为进行30进制字符串转换后的数据，接着获取到待加密数据的容量记作RL，同时对待加密数据中的非二进制字符数量进行获取然后将数量记作L1；

结合实际分析，将数据进行30进制转换后，转换后的字符串内并不是全部为1和0这样的字符串，同时还存在类似A和B这样的英文字符串，因此将这样非二进制字符数量进行获取。

S2：然后将待加密数据按照容量RL划分为L1份待加密数据包，且单份待加密数据包容量值为且单份待加密数据包容量值默认为整数，同时对待加密数据包按照顺序进行标号记作i，且i＝1、2、…、j，其中j＝L1，接着再对单份待加密数据包容量值奇偶性进行分析判断，分析方式如下：

S21：当单份待加密数据包容量值为奇数时，也就是容量值尾数为1、3、5、7或9时，接着再对L1的奇偶性进行判断，如果L1为奇数，按照标号顺序获取到三个偶数标号的待分析加密数据包，同时对这三个偶数标号的待分析加密数据包进行捆绑加密，如果L1为偶数，则按照标号顺序获取到两个偶数标号的待分析加密数据包，同时对这两个偶数标号的待分析加密数据包进行捆绑加密，同时L1的个数不等于1，也就是相当于L1的个数大于1。

结合实际分析，如果的尾数值为3，则表示单份待加密数据包容量值为奇数，其次当L1再为奇数的时候，按照顺序获取到标号为2、4和6的三组待分析数据包进行捆绑，其次当L1为偶数的时候，按照顺序获取到标号为2和4的两组待分析数据包进行捆绑。

S22：当单份待加密数据包容量值为偶数时，也就是容量值尾数为2、4、6、8或0时，同样的根据L1的奇偶性进行不同的加密，如果L1为奇数，则按照标号顺序获取到三个偶数标号的待分析加密数据包同时对其进行捆绑加密，如果L1为偶数，则按照标号顺序获取到两个偶数标号的待分析加密数据包同时对其进行捆绑加密；

结合实际分析，如果的尾数值为2时，则表示单份待加密数据包容量值为奇数，其次当L1再为奇数的时候，按照顺序获取到标号为1、3和5的三组待分析数据包进行捆绑，其次当L1为偶数的时候，按照顺序获取到标号为1和3的两组待分析数据包进行捆绑。

实施例二，请参阅图2和图3本实施例在实施例一的基础上实施，且与实施例一的区别之处在于，信息加密端将加密信息传输到传输验证端，并通过传输验证端来对加密信息进行传输验证。

传输验证端对加密信息进行传输验证的具体方式如下：

P1：获取到所有的信息采集终端同时对信息采集端进行标号处理且记作为Ca，且a＝A、B、C、…、Z，接着获取到所有的信号发送终端并对其进行同样的标号处理且记作Ta，且a＝A、B、C、…、Z，且根据实际情况可以知道，一个信号采集终端对应一个信号发送终端，然后将信息采集终端的加密信息传输到对应的信号发送终端；

结合实际分析，如果信息采集终端A采集到信息并对信息进行加密之后得到加密信息，后续在对加密信息传输的时候，信息采集终端A会将加密信息传输到信号发送终端A，以此类推，采集终端B对应发送终端B。

P2：同时获取其中任意一个信号发送终端为目标信号发送终端，目标信号发送终端会先进行与服务器终端的网络探查活动，判断服务器终端是否可以接收服务器指令，具体的网络探查活动表现为当前网络状况，也就是网络信号强度，如果网络良好，目标信号发送终端能够连接到服务器终端，则进行服务器发送程序，将采集到的信息发送至服务器终端，如果网络差，目标信号发送终端无法直接连接到服务器终端，则启动蜂窝无线传感网络系统，同时生成蜂窝传感信号，并将其传输到无线传感分析端。具体地，网络信号强度的比较具体是通过将其与预存的比较标准进行比较判断，且比较标准为操作人员自行设定。

无线传感分析端，对获取到的蜂窝传感信号进行分析，且具体的分析方式如下：

W1：计算目标信号发送终端与周边各个信号发送终端的网络强度，并将网络强度记作Qa，且此处的a表示的是以连接的信号发送终端的标号为基准，同时将网络强度Qa与评估强度Qy进行比较，如果经过比较Qa≥Qy，则表示系统评估该终端可以完整接收信号，同时与信号发送终端Ta建立信号连接，并生成连接成功信号，且其他未连接的信号发送终端进入休眠模式，如果经过比较Qa<Qy，则表示系统评估该终端不可以完整接收信号，同时生成连接失败信号，并会与下一个信号发送终端建立连接，同样地进行网络强度评估判断；

W2：当生成连接成功信号的时候，信号发送终端Fa将继续先尝试与服务器终端进行连接，如果可以连接到服务器终端，则将目标信号发送终端的加密信息传输到服务器终端，如果连接失败则继续启动蜂窝网络探查，最后再进行数据传输。

结合实际分析，如附图3所示，当信号发送终端A无法直接连接服务器时，通过算法，不断探查周边与各个信号发射终端B、C、D、E、F的连接强度，当其通过算法，计算出与相邻发射终端的信号强度时，并且经系统评估该终端可以完整接收该信号时，与该终端B进行信号连接。其他未连接的发射终端继续进入休眠模式，当发送终端A与发送终端B建立稳定连接之后，发送终端A将所接收到的数据进行算法加密之后发送至发送终端B，并且发送终端A将进入休眠状态。

实施例三，本实施例在实施例二的基础上实施，且与实施例二的区别之处在于，防重复保护端在继续启动蜂窝网络探查的时候会对其进行防重复保护。

当进行蜂窝无线网络探查时，有可能会唤醒刚才已经唤醒的发送端，如上述操作中，发送端B有可能会再次唤醒发送端A，造成网络无限制拥堵，所以该蜂窝无线传感网络增加防重复唤醒机制，通过蜂窝无限传输系统，计算本次唤醒是否是刚刚被唤醒的网络，如果是，则对本次唤醒不做任何的响应，依旧让本次唤醒的网络进入休眠模式，如果不是，则对本次响应产生回应，让本次唤醒的网络与目标信号发送终端进行网络强度分析评估。

实施例四，作为本发明的实施例四，重点在于将实施例一、实施例二和实施例三的实施过程结合实施。

上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (9)

1.智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，包括：

信息加密端，用于将智慧井盖基础数据按照数据类型进行分类，对得到的同类型分类数据进行30进制字符串转换，并根据转换后字符串中的非二进制字符数量对智慧井盖基础数据的容量进行分割处理得到多组数据包，同时根据单份智慧井盖基础数据包容量值的奇偶性对智慧井盖基础数据数据包进行不同数量的捆绑加密处理，并将加密信息传输到传输验证端；

传输验证端，用于根据当前传输的网络信号强度与预存的比较标准进行比较，判断能否直接与服务器终端进行传输，如果不能则生成蜂窝传感信号。

2.根据权利要求1所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，所述信息加密端对得到的同类型分类数据进行 30 进制字符串转换，并根据转换后字符串中的非二进制字符数量对智慧井盖基础数据的容量进行分割处理得到多组数据包的具体方式为：

S1：获取任意一组同类型基础数据并将其记作为待加密数据，并获取到其对应的容量记作RL，同时对待加密数据进行30进制转换，接着获取到转换后待加密数据中的非二进制字符数量记作L1；

S2：将待加密数据按照容量RL划分为L1份待加密数据包，且单份待加密数据包容量值为，且单份待加密数据包容量值为整数，并对L1份待加密数据包按照顺序进行标号处理记作i，且i=1、2、…、L1。

3.根据权利要求2所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，所述信息加密端在单份待加密数据包容量值为奇数时具体的加密方式为：

当L1为奇数时，按照标号顺序获取到三个偶数标号数据包，同时对其进行捆绑加密处理，当L1为偶数时，按照标号顺序获取到两个偶数标号数据包，同时对其进行捆绑加密处理。

4.根据权利要求2所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，所述信息加密端在单份待加密数据包容量值为偶数时具体的加密方式为：

当L1为奇数时，按照标号顺序获取到三个奇数标号数据包，同时对其进行捆绑加密处理，当L1为偶数时，按照标号顺序获取到两个奇数标号数据包，同时对其进行捆绑加密处理。

5.根据权利要求1所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，所述传输验证端对加密信息进行传输验证的具体方式如下：

P1：获取任意一个信号发送终端为目标信号发送终端，并对目标信号发送终端与服务器终端之间网络状况进行获取，同时将获取到的网络状况与预存的比较标准进行比较；

P2：若网络状况超出比较标准，则表示网络良好，同时将加密信息传输至服务器终端，若网络状况未超出比较标准，则表示网络差，并需启动蜂窝无线传感网络系统，同时生成蜂窝传感信号。

6.根据权利要求5所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，还包括无线传感分析端，用于对获取到的蜂窝传感信号进行分析，具体的分析如下：

计算目标信号发送终端与周边信号发送终端的网络强度并记作Qa，同时将网络强度与预存的评估强度Qy进行比较，若Qa≥Qy则与信号发送终端Fa建立信号连接，同时生成连接成功信号，且其他未连接的信号发送终端进入休眠模式，反之则生成连接失败信号。

7.根据权利要求6所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，所述分析还包括：

当生成连接成功信号的时候，信号发送终端Fa将继续先尝试与服务器终端进行连接，如果能连接到服务器终端，则将目标信号发送终端的加密信息传输到服务器终端，如果连接失败则继续启动蜂窝网络探查，最后再进行数据传输，当生成连接失败信号，与下一个信号发送终端建立连接，同样地进行网络强度评估判断。

8.根据权利要求7所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，还包括防重复保护端，用于对启动蜂窝网络探查进行防重复保护，且具体的保护方式为：

通过判断本次唤醒的是否为被唤醒网络，如果是则对本次唤醒不做任何的响应，如果不是则对本次唤醒产生响应。

9.根据权利要求8所述的智慧井盖蜂窝无线传感网络系统，其特征在于，还包括服务器端，用于将获取到的加密信息进行存储，同时将其通过显示设备显示给操作人员，且传输验证端、无线传感分析端和防重复保护端均与服务器终端单向电性连接。