基于5G局域网的无线无源加密传感系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统，包括RFID读写器、5G基站、无线无源传感器，RFID读写器通过5G无线网络与5G基站通信连接；所述RFID读写器包括依次连接的第一5G模块、加密模块、控制处理器、收发模块以及射频模块；所述无线无源传感器包括依次连接的读写器天线、RFID模块及传感器。本实用新型专利技术解决了传统传感网络中的有源供电和有线连接以及网络布线难、成本高、维护困难等问题，具备低成本、低功耗、灵活部署、加密传输、无线通信、低延时、安全性高的特点。

Wireless passive encrypted sensor system based on 5g LAN

【技术实现步骤摘要】
基于5G局域网的无线无源加密传感系统
本技术涉及物联网
，具体是一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统。
技术介绍
物联网(IoT)正迅速发展，从有线到无线，从有源到无源，是传感器在IoT时代中的主要发展趋势。现有技术有的传感器感测节点采用电池供电和有线连接，这阻碍了在某些特殊场所(如：有一定保密安全要求的场所、远离人口密集区域的“小散远”场所、无法进入或难以到达的场所)进行部署，而频繁更换电池也会增加维护成本，且电池和走线会增加面积，不利于实现高能效和高密度分布，因此现有技术存在在“小散远”区域下的传感网络建设困难、成本高、后期网络维护困难；另外，现已有传感网络由读写器、天线、传感器、电源和以太网组成，传感器内包含RFID芯片、天线和各种传感器，标签无需电池供电，通过读写器的电磁场获得能量。但是，读写器读取到传感数据后，数据通过以wifi、太网口、RS-232、USB等通信接口继续网络通信，因此在“小散远”区域的传感网络建设，需要铺设大量的光缆光纤，走线布线困难，建设成本和维护成本高；此外，传感数据在传输过程中明文传输，不能用于有一定保密要求场景。
技术实现思路
本技术提供了一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统，解决了传统传感网络中的有源供电和有线连接以及网络布线难、成本高、维护困难等问题，具备低成本、低功耗、灵活部署、加密传输、无线通信、低延时、安全性高的特点。一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统，包括RFID读写器、5G基站、无线无源传感器，RFID读写器通过5G无线网络与5G基站通信连接；所述RFID读写器包括依次连接的第一5G模块、加密模块、控制处理器、收发模块以及射频模块；所述射频模块与读写器天线连接，用于在控制处理器控制下发出电磁波，通过读写器天线发射给所述无线无源传感器，以接收读写器天线反馈回的传感数据，并通过收发模块发送给控制处理器；所述加密模块，用于在控制处理器控制下，将所述无线无源传感器取得的传感数据加密形成传感密文数据，并通过第一5G模块，经过5G无线网络传输给5G基站；所述无线无源传感器包括依次连接的标签天线、RFID模块及传感器；所述标签天线用于接收读写器天线发射的电磁波，并传递给RFID模块；所述RFID模块，用于根据接收的电磁波产生RFID模块和传感器工作需要的电压和电流，完成与RFID读写器的通信以及对传传感器的数据访问，获得传感数据；所述传感器，用于感知环境参数获得传感数据，并与RFID模块通信，将所感知的传感数据发送至RFID模块。进一步的，所述5G基站包括解密模块及第二5G模块，所述第二5G模块用于接收所述RFID读写器的第一5G模块发送的经过传感密文数据；所述解密模块，与所述第二5G模块连接，用于将第二5G模块接收的传感密文数据解密后发送至应用系统。进一步的，所述传感器为温度传感器、湿度传感器、压力传感器或气体传感器。本技术具有如下有益效果：1、本技术方案在网络建设过程中，读写器和传感器不需要通过交换机和网络接入局域网内，就可完成通信工作，提高了网络布线及维护工作灵活性；2、本技术方案中的传感数据是经过加密处理后密文传输的，保证了数据传输的安全性。本技术方案尤其适合在有一定保密要求场所下的无线传感网络的建设；3、本技术方案中的无线无源传感器是不需要电池供电的，解决了传统传感器在维护过程中的电池更换问题，实现一种低功耗、低成本的同时，可减少电池在高温环境下出现爆炸事故等的安全隐患问题；4、解决“小散远”环境下的传感网络建设难题，传统小“小散远”区域的网络铺设需要通过大量的超长网线和交换机接入，网络建设成本高、后期维护灵活度低、数据延时大，本技术方案通过构建5G无线网络，提供了一种成本低、建设周期短、维护成本低、网络延时低、信息传递流畅度高的方案。附图说明图1是本技术基于5G局域网的无线无源加密传感系统的结构示意图。图中：10—RFID读写器，20—5G基站，30—无线无源传感器，40—读写器天线，11—5G模块，12—加密模块，13—控制处理器，14—收发模块，15—射频模块，21—解密模块，22—5G模块，31—标签天线，32—RFID模块，33—传感器。具体实施方式下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。RFID(射频识别技术)是通过射频信号对某个目标的ID进行自动识别得到对象信息，并获取相关数据的技术。其突出优点是环境适应性强、能够穿透非金属材质、数据存储量大、抗干扰能力强。根据供电方式的不同，可以将RFID分为两类：无源RFID和有源RFID。无源RFID工作时，标签通过读写器的电磁场获得能量，标签本身不需要电池。无源RFID技术，通过收集环境能量，改善和补充了无线传感器的供电来源。5G无线技术具备高宽带、低延时、高可靠性、高速移动的特点，5G时代的到来，为物联网技术提供更多的引用场景服务。如今，物联网应用传感器正朝着低成本、低功耗、高集成、小型化、无线通信等趋势发展。图1所示为本技术基于5G局域网的无线无源加密传感系统的结构示意图，所述基于5G局域网的无线无源加密传感系统包括RFID读写器10、5G基站20、无线无源传感器30，RFID读写器10通过5G无线网络与5G基站20通信连接，无线无源传感传感器30无需供电，通过天线与RFID读写器10进行无线通信。所述RFID读写器10包括依次连接的第一5G模块11、加密模块12、控制处理器13、收发模块14以及射频模块15，其中所述射频模块15与读写器天线40连接，用于在控制处理器13控制下发出特定电磁波，通过读写器天线40发射给所述无线无源传感器30，同时还接收读写器天线40反馈回的传感数据，并通过收发模块14发送给控制处理器13；所述加密模块12，用于在控制处理器13控制下，将所述无线无源传感器30取得的传感数据加密形成传感密文数据，并通过第一5G模块11，经过5G无线网络传输给5G基站20，从而实现RFID读写器10通过5G无线网络将传感数据以无线方式发送到应用系统中。所述5G基站20包括解密模块21及第二5G模块22，所述第二5G模块22用于接收所述RFID读写器10的第一5G模块11发送的经过传感密文数据；所述解密模块21，与所述第二5G模块22连接，用于将第二5G模块22接收的传感密文数据解密后发送至应用系统。所述无线无源传感器30包括依次连接的标签天线31、RFID模块32及传感器33；所述标签天线31用于接收读写器天线40发射的电磁波，并传递给RFID模块32；所述RFID模块32，用于根据接收的电磁波产生RFID模块32和传感器33工作需要的电压和电流，完成与RFID读写器10的通信以及对传传感器33的数据访问，获得传感数据；所述传感器33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统，其特征在于：包括RFID读写器(10)、5G基站(20)、无线无源传感器(30)，RFID读写器(10)通过5G无线网络与5G基站(20)通信连接；/n所述RFID读写器(10)包括依次连接的第一5G模块(11)、加密模块(12)、控制处理器(13)、收发模块(14)以及射频模块(15)；/n所述射频模块(15)与读写器天线(40)连接，用于在控制处理器(13)控制下发出电磁波，通过读写器天线(40)发射给所述无线无源传感器(30)，以接收读写器天线(40)反馈回的传感数据，并通过收发模块(14)发送给控制处理器(13)；/n所述加密模块(12)，用于在控制处理器(13)控制下，将所述无线无源传感器(30)取得的传感数据加密形成传感密文数据，并通过第一5G模块(11)，经过5G无线网络传输给5G基站(20)；/n所述无线无源传感器(30)包括依次连接的标签天线(31)、RFID模块(32)及传感器(33)；/n所述标签天线(31)用于接收读写器天线(40)发射的电磁波，并传递给RFID模块(32)；/n所述RFID模块(32)，用于根据接收的电磁波产生RFID模块(32)和传感器(33)工作需要的电压和电流，完成与RFID读写器(10)的通信以及对传传感器(33)的数据访问，获得传感数据；/n所述传感器(33)，用于感知环境参数获得传感数据，并与RFID模块(32)通信，将所感知的传感数据发送至RFID模块(32)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于5G局域网的无线无源加密传感系统，其特征在于：包括RFID读写器(10)、5G基站(20)、无线无源传感器(30)，RFID读写器(10)通过5G无线网络与5G基站(20)通信连接；
所述RFID读写器(10)包括依次连接的第一5G模块(11)、加密模块(12)、控制处理器(13)、收发模块(14)以及射频模块(15)；
所述射频模块(15)与读写器天线(40)连接，用于在控制处理器(13)控制下发出电磁波，通过读写器天线(40)发射给所述无线无源传感器(30)，以接收读写器天线(40)反馈回的传感数据，并通过收发模块(14)发送给控制处理器(13)；
所述加密模块(12)，用于在控制处理器(13)控制下，将所述无线无源传感器(30)取得的传感数据加密形成传感密文数据，并通过第一5G模块(11)，经过5G无线网络传输给5G基站(20)；
所述无线无源传感器(30)包括依次连接的标签天线(31)、RFID模块(32)及传感器(33)；
所述标签天线(31)用于接收读写器天线(40)发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘媛，程欣，刘磊，吴瀚林，李聪颖，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久高科有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42