一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法及装置制造方法及图纸

本申请揭示了一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法及装置，选出第i节点和第n/2+i节点；进行第一阶段数据生成处理；得到多个第i虚拟哈希值；选出一个第i最终虚拟数据；进行第二阶段数据生成处理；进行第一阶段数据传输处理；使第i节点至第n‑1节点的采集数据同时传输至第n/2+i节点；进行第二阶段的数据传输处理，以使第n/2+i‑2节点将第n/2+i‑2最终虚拟数据传输至所述第n/2+i节点；进行第三阶段的数据传输处理，使第n/2+i+2节点将第n/2+i+2采集数据传输至所述第n/2+i节点；进行第四阶段的数据传输处理，从而实现环形区域网拓扑结构的物联网传输，保证信息安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法及装置
本申请涉及到计算机领域，特别是涉及到一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法及装置。
技术介绍
目前，网络拓扑结构有多种，其中环形拓扑网络的优点在于布设速度最快，但其也具有相应的缺点。环形拓扑网络的缺点在于，信息安全性难以保证，这是因为环形拓扑网络中进行数据传输时，数据是由起始节点经由多个节点传输至目标节点，这种情况下，若环形拓扑网络中存在任一个被入侵的节点，由于任一个节点都有能够获取所有的传输数据，所以整个环形拓扑网络的信息安全都将受到极大的威胁。而现有的方案中，未能解决这个缺点。
技术实现思路
本申请的目的在于解决环形拓扑网络，尤其是环形区域网拓扑结构的物联网中的信息安全问题。为了实现上述目的，本申请提出一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，所述环形区域网拓扑结构包括n个物联网节点，n为大于5的偶数；包括：S1、根据预设的节点选择方法，从所述n个物联网节点中选出第i节点和第n/2+i节点；其中，所述第n/2+i节点为数据接收节点；i为小于n/2的整数；S2、进行第一阶段的数据生成处理，使第i节点利用预设的传感器进行数据采集处理，以得到第i采集数据；S3、以所述第i采集数据为依据，生成多个第i初始虚拟数据，并对所述多个第i初始虚拟数据分别进行哈希计算，以得到多个第i虚拟哈希值；其中，每个第i初始虚拟数据中包含的数值与所述第i采集数据中包含的数值不完全相同；S4、根据预设的虚拟数据筛选方法，从所述多个第i初始虚拟数据中选出一个第i最终虚拟数据；其中，所述第i最终虚拟数据对应的第i虚拟哈希值的前m位二进制字符，与所述第i最终虚拟数据的前m个数值存在以下对应关系：当二进制字符为0时，对应位置的数值为虚构数值；当二进制字符为1时，对应位置的数值为真实数值；所述第i初始虚拟数据至少包含m个数值；m为大于1的整数；S5、进行第二阶段的数据生成处理，以使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点分别生成采集数据和最终虚拟数据；S6、进行第一阶段的数据传输处理，使第i节点将所述第i采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；同时，将所述第i最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；其中，所述第一方向为从第i节点指向第i+1节点的方向，所述第二方向为从第i节点指向第i-1节点的方向；S7、在第i采集数据经由其他节点时，均附上对应的采集数据，以使第i节点沿所述第一方向至第n/2+i-1节点的采集数据同时传输至所述第n/2+i节点；并且，在第i最终虚拟数据经由其他节点时，均附上对应的最终虚拟数据，以使第i节点沿所述第二方向至第n/2+i+1节点的最终虚拟数据同时传输至所述第n/2+i节点；S8、进行第二阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-2节点将第n/2+i-2最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i-2最终虚拟数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的最终虚拟数据，从而使第n/2+i-2节点至第i+1节点的最终虚拟数据被传输至所述第n/2+i节点；S9、进行第三阶段的数据传输处理，以使第n/2+i+2节点将第n/2+i+2采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i+2采集数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的采集数据，从而使第n/2+i+2节点至第i-1节点的采集数据被传输至所述第n/2+i节点；S10、进行第四阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-1节点将第n/2+i-1最终虚拟数据直接传输至所述第n/2+i节点；使第n/2+i+1节点将第n/2+i+1采集数据直接传输至所述第n/2+i节点。进一步地，所述根据预设的节点选择方法，从所述n个物联网节点中选出第i节点和第n/2+i节点；其中，所述第n/2+i节点为数据接收节点；i为小于n/2的整数的步骤S1之后，包括：S101、所述第i节点对所述第n/2+i节点进行两次尝试通信，并判断所述两次尝试通信是否均畅通；其中，所述两次尝试通信分别为在第一方向上的尝试通信和在第二方向上的尝试通信；S102、若所述两次尝试通信均畅通，将所述环形区域网拓扑结构中的数据传输规则设置为，仅能够存在从第i节点、第n/2+i-2节点或者第n/2+i+2节点指向所述第n/2+i节点的通信，并且在通信过程中通信数据经由其他节点时，其他节点能够将新的数据附在通信数据之后。进一步地，所述以所述第i采集数据为依据，生成多个第i初始虚拟数据的步骤S3，包括：S301、对所述第i采集数据进行多次复制处理，以得到多个第i数据模板；S302、分别对所述多个第i数据模板中的数值进行部分替换处理，以得到与所述多个第i数据模板分别对应的多个第i初始虚拟数据。进一步地，所述进行第二阶段的数据生成处理，以使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点分别生成采集数据和最终虚拟数据的步骤S5，包括：S501、使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点，分别利用预设的传感器进行数据采集处理，以得到n-2个采集数据；S502、生成与所述n-2个采集数据分别对应的n-2个最终虚拟数据；其中，最终虚拟数据计算出的哈希值的前m位二进制字符，与最终虚拟数据的前m个数值存在以下对应关系：当二进制字符为0时，对应位置的数值为虚构数值；当二进制字符为1时，对应位置的数值为真实数值。进一步地，所述进行第四阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-1节点将第n/2+i-1最终虚拟数据直接传输至所述第n/2+i节点；使第n/2+i+1节点将第n/2+i+1采集数据直接传输至所述第n/2+i节点的步骤S10之后，包括：S11、所述第n/2+i节点对接收到的所有数据进行分组处理，以得到n-1个数据组；其中，每个数据组中包括一个采集数据和一个最终虚拟数据，并且同一个数据组中的数据来自于同一个节点；S12、对每个数据组中的采集数据和最终虚拟数据，分别进行哈希计算，以得到与所述n-1个数据组分别对应的n-1个哈希值对；S13、对每个数据组中的采集数据的前m个数值和最终虚拟数据的前m个数值进行对比，并以二进制字符串的形式记录下对比结果，从而得到与所述n-1个数据组分别对应的n-1个对比字符串；其中，对比结果的记录规则为：当数值不同时，以二进制字符0表示；当数值相同时，以二进制字符1表示；S14、以所述n-1个对比字符串和所述n-1个哈希值对为依据，进行n-1次哈希值筛选处理，从而在所述n-1个哈希值对中分别筛选出n-1个指定哈希值；其中，指定哈希值的前m个二进制字符与对应的对比字符串完全相同；S15、根据哈希值-数据的对应关系，获取与指定哈希值对应的指定数据；S16、进行n-1次数据删除处理，以删除所述n-1个数据组中的指定数据，从而得到n-1个数据。本申请提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述环形区域网拓扑结构包括n个物联网节点，n为大于5的偶数；包括：/nS1、根据预设的节点选择方法，从所述n个物联网节点中选出第i节点和第n/2+i节点；其中，所述第n/2+i节点为数据接收节点；i为小于n/2的整数；/nS2、进行第一阶段的数据生成处理，使第i节点利用预设的传感器进行数据采集处理，以得到第i采集数据；/nS3、以所述第i采集数据为依据，生成多个第i初始虚拟数据，并对所述多个第i初始虚拟数据分别进行哈希计算，以得到多个第i虚拟哈希值；其中，每个第i初始虚拟数据中包含的数值与所述第i采集数据中包含的数值不完全相同；/nS4、根据预设的虚拟数据筛选方法，从所述多个第i初始虚拟数据中选出一个第i最终虚拟数据；其中，所述第i最终虚拟数据对应的第i虚拟哈希值的前m位二进制字符，与所述第i最终虚拟数据的前m个数值存在以下对应关系：当二进制字符为0时，对应位置的数值为虚构数值；当二进制字符为1时，对应位置的数值为真实数值；所述第i初始虚拟数据至少包含m个数值；m为大于1的整数；/nS5、进行第二阶段的数据生成处理，以使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点分别生成采集数据和最终虚拟数据；/nS6、进行第一阶段的数据传输处理，使第i节点将所述第i采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；同时，将所述第i最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；其中，所述第一方向为从第i节点指向第i+1节点的方向，所述第二方向为从第i节点指向第i-1节点的方向；/nS7、在第i采集数据经由其他节点时，均附上对应的采集数据，以使第i节点沿所述第一方向至第n/2+i-1节点的采集数据同时传输至所述第n/2+i节点；并且，在第i最终虚拟数据经由其他节点时，均附上对应的最终虚拟数据，以使第i节点沿所述第二方向至第n/2+i+1节点的最终虚拟数据同时传输至所述第n/2+i节点；/nS8、进行第二阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-2节点将第n/2+i-2最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i-2最终虚拟数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的最终虚拟数据，从而使第n/2+i-2节点至第i+1节点的最终虚拟数据被传输至所述第n/2+i节点；/nS9、进行第三阶段的数据传输处理，以使第n/2+i+2节点将第n/2+i+2采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i+2采集数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的采集数据，从而使第n/2+i+2节点至第i-1节点的采集数据被传输至所述第n/2+i节点；/nS10、进行第四阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-1节点将第n/2+i-1最终虚拟数据直接传输至所述第n/2+i节点；使第n/2+i+1节点将第n/2+i+1采集数据直接传输至所述第n/2+i节点。/n...

【技术特征摘要】
1.一种环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述环形区域网拓扑结构包括n个物联网节点，n为大于5的偶数；包括：
S1、根据预设的节点选择方法，从所述n个物联网节点中选出第i节点和第n/2+i节点；其中，所述第n/2+i节点为数据接收节点；i为小于n/2的整数；
S2、进行第一阶段的数据生成处理，使第i节点利用预设的传感器进行数据采集处理，以得到第i采集数据；
S3、以所述第i采集数据为依据，生成多个第i初始虚拟数据，并对所述多个第i初始虚拟数据分别进行哈希计算，以得到多个第i虚拟哈希值；其中，每个第i初始虚拟数据中包含的数值与所述第i采集数据中包含的数值不完全相同；
S4、根据预设的虚拟数据筛选方法，从所述多个第i初始虚拟数据中选出一个第i最终虚拟数据；其中，所述第i最终虚拟数据对应的第i虚拟哈希值的前m位二进制字符，与所述第i最终虚拟数据的前m个数值存在以下对应关系：当二进制字符为0时，对应位置的数值为虚构数值；当二进制字符为1时，对应位置的数值为真实数值；所述第i初始虚拟数据至少包含m个数值；m为大于1的整数；
S5、进行第二阶段的数据生成处理，以使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点分别生成采集数据和最终虚拟数据；
S6、进行第一阶段的数据传输处理，使第i节点将所述第i采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；同时，将所述第i最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；其中，所述第一方向为从第i节点指向第i+1节点的方向，所述第二方向为从第i节点指向第i-1节点的方向；
S7、在第i采集数据经由其他节点时，均附上对应的采集数据，以使第i节点沿所述第一方向至第n/2+i-1节点的采集数据同时传输至所述第n/2+i节点；并且，在第i最终虚拟数据经由其他节点时，均附上对应的最终虚拟数据，以使第i节点沿所述第二方向至第n/2+i+1节点的最终虚拟数据同时传输至所述第n/2+i节点；
S8、进行第二阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-2节点将第n/2+i-2最终虚拟数据沿第二方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i-2最终虚拟数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的最终虚拟数据，从而使第n/2+i-2节点至第i+1节点的最终虚拟数据被传输至所述第n/2+i节点；
S9、进行第三阶段的数据传输处理，以使第n/2+i+2节点将第n/2+i+2采集数据沿第一方向依次经由多个节点，传输至所述第n/2+i节点；并且，在第n/2+i+2采集数据经由前n/2-3个节点时，均附上对应的采集数据，从而使第n/2+i+2节点至第i-1节点的采集数据被传输至所述第n/2+i节点；
S10、进行第四阶段的数据传输处理，以使第n/2+i-1节点将第n/2+i-1最终虚拟数据直接传输至所述第n/2+i节点；使第n/2+i+1节点将第n/2+i+1采集数据直接传输至所述第n/2+i节点。


2.根据权利要求1所述的环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述S1之后，包括：
S101、所述第i节点对所述第n/2+i节点进行两次尝试通信，并判断所述两次尝试通信是否均畅通；其中，所述两次尝试通信分别为在第一方向上的尝试通信和在第二方向上的尝试通信；
S102、若所述两次尝试通信均畅通，将所述环形区域网拓扑结构中的数据传输规则设置为，仅能够存在从第i节点、第n/2+i-2节点或者第n/2+i+2节点指向所述第n/2+i节点的通信，并且在通信过程中通信数据经由其他节点时，其他节点能够将新的数据附在通信数据之后。


3.根据权利要求1所述的环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述S3，包括：
S301、对所述第i采集数据进行多次复制处理，以得到多个第i数据模板；
S302、分别对所述多个第i数据模板中的数值进行部分替换处理，以得到与所述多个第i数据模板分别对应的多个第i初始虚拟数据。


4.根据权利要求1所述的环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述S5，包括：
S501、使除所述第i节点与所述第n/2+i节点之外的其他节点，分别利用预设的传感器进行数据采集处理，以得到n-2个采集数据；
S502、生成与所述n-2个采集数据分别对应的n-2个最终虚拟数据；其中，最终虚拟数据计算出的哈希值的前m位二进制字符，与最终虚拟数据的前m个数值存在以下对应关系：当二进制字符为0时，对应位置的数值为虚构数值；当二进制字符为1时，对应位置的数值为真实数值。


5.根据权利要求1所述的环形区域网拓扑结构的物联网传输方法，其特征在于，所述S10之后，包括：
S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓伟，
申请(专利权)人：深圳前海翼联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44