一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱制造技术

本发明专利技术公开了一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，涉及数据存储技术领域，利用5G网络低时延通信的特性，将工业数据进行快速传输，降低数据采集终端自身的数据存储负荷，从而降低因为不同数据端口所生成的工业数据的时效性不一致，从而无法使得不同数据端口的数据同步情况，同时避免数据采集终端出现数据冗余；另一方面利用加密算法对工业数据本身进行加密的同时，直接对存储工业数据的存储模块和生成工业数据的数据端口进行密钥共享，从而使得工业数据的存储和调用权限更加清晰，且在进行数据调用时，对所调用的数据进行数据完整性验证，保证数据端口所调用的数据的完整性。保证数据端口所调用的数据的完整性。保证数据端口所调用的数据的完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱


[0001]本专利技术涉及数据存储
，具体是一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱。

技术介绍

[0002]在现代生产企业中，越来越多的工业控制设备进行升级，打造纯数字工业现场。在工厂里，每台设备都在产生数据，从设备数据的角度来看，可以从庞大的数据背后挖掘、分析设备意外停机的形成原因、良品率提高的方式，还能找出更好的设备维护方式，从而提高工厂整体的生产效率，这可见设备数据的价值对一个工厂发展是至关重要的；
[0003]在进行工业数据的采集过程中，往往会因为多端口数据的同时采集，导致数据无法同步，同时在进行数据存储的过程中，对于数据的保存和调用的权限模糊，而5G网络具有良好的低延时特性，如何利用5G网络特性提高工业数据获取过程中的数据同步性，且对所获得的工业数据的安全性进行提高，是我们需要解决的问题，为此，现提供一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，包括监控中心，所述监控中心和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块以及存储模块；
[0006]所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，用于持续获取各个数据端口所产生的工业数据，并将所获得的各个数据端口所产生的工业数据进行同步；
[0007]所述数据处理模块用于对不同的数据采集终端所获取到的工业数据进行处理，将所获得的工业数据转化为数据流，并对数据流进行加密，获得加密数据流；
[0008]所述存储模块用于对所获得的加密数据流进行保存，并根据数据调用需求在调用存储模块内的工业数据时，对加密数据流进行解密。
[0009]进一步的，所述数据采集模块获取各个数据端口所产生的工业数据的过程包括：
[0010]对产生工业数据的数据端口进行标记，并将数据采集终端分别与对应的数据端口进行链接，每个数据端口均设置有对应的数据识别序列；
[0011]对每个数据采集终端设置数据获取限制，通过数据采集终端连续获取工业数据，且当所获得的工业数据量达到数据获取限制时，则形成数据断层，并对数据采集终端的连续获取的工业数据量进行重置。
[0012]进一步的，所述数据断层由两个相互唯一关联的数据识别标签组成，数据识别标签包括断层识别序列和所在数据端口的数据识别序列。
[0013]进一步的，所述数据处理模块对所获得的工业数据的处理过程包括：
[0014]建立临时数据存储区间，并将来自不同的数据采集终端所获得的工业数据导入至
临时数据存储区间内；
[0015]选择任一数据端口，并将所选择的数据端口标记为主数据端口；
[0016]获取数据采集终端从主数据端口获取工业数据的时间，并以主数据端口获取工业数据的时间，对不同的数据采集终端所获取到的工业数据进行数据同步；
[0017]将所获得的工业数据的数据断层进行标记，并根据所标记的数据断层获取对应的数据识别标签及工业数据；
[0018]将数据识别标签及工业数据分别转化为第一数据流段和第二数据流段，并将第一数据流段和第二数据流段进行拟合，获得原始数据流，并对所获得的原始数据流进行加密。
[0019]进一步的，对原始数据流进行加密的过程包括：
[0020]根据原始数据流的数据长度选取两个不相等的质数，并将其相乘获得相应数值，并计算获得该数值的欧拉函数k；
[0021]则在1至k之间随意选取一个数值e，且所选取的数值e满足与数值m互质；
[0022]根据所获得的数值e和数值m，获得数值e的模反元素d，并分别生成公钥和私钥；
[0023]将所获得的私钥与数据端口进行共享，同时将所获得的公钥进行保留，并通过所获得的公钥和私钥对原始数据流进行加密，获得加密数据流；
[0024]将保留的公钥发送至存储模块，并生成响应序列，并对响应序列进行加密。
[0025]进一步的，对响应序列进行加密的过程包括：
[0026]通过协商获得数据端口与存储模块的AES密钥；
[0027]通过所获得的AES密钥对响应序列进行加密，获得第一加密序列；
[0028]使用公钥对AES密钥进行加密，并将加密后的AES密钥转化为第二加密序列；
[0029]将所获得的第一响应密文和第二响应密文发送至监控中心。
[0030]进一步的，所述存储模块对加密数据流的解密过程包括：
[0031]将监控中心内的第一响应密文和第二响应密文发送至存储模块；
[0032]通过存储模块保留的公钥对所接收到的第一响应密文和第二响应密文进行解密，获得AES密钥，用AES密钥解析加密的响应序列，完成对加密的响应序列的解析后，生成数据解密指令；将所需要调用的加密数据流进行标记，并通过数据端口所保留的私钥对加密数据流进行解密。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：利用5G网络低时延通信的特性，将工业数据进行快速传输，降低数据采集终端自身的数据存储负荷，从而降低因为不同数据端口所生成的工业数据的时效性不一致，从而无法使得不同数据端口的数据同步情况，同时避免数据采集终端出现数据冗余；另一方面利用加密算法对工业数据本身进行加密的同时，直接对存储工业数据的存储模块和生成工业数据的数据端口进行密钥共享，从而使得工业数据的存储和调用权限更加清晰，且在进行数据调用时，对所调用的数据进行数据完整性验证，保证数据端口所调用的数据的完整性。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的原理图。
具体实施方式
[0035]如图1所示，一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，包括监控中心，所述监控中心和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块以及存储模块；
[0036]所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，用于持续获取所产生的工业数据，具体过程包括：
[0037]对产生工业数据的数据端口进行标记，并将数据采集终端分别与对应的数据端口进行链接；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，每个数据端口均设置有对应的数据识别序列，数据采集终端在与数据端口进行链接时，会通过数据端口内的数据识别序列对数据采集终端链接行为进行认证，并在完成认证后，将数据识别序列与数据采集终端进行关联标记；
[0038]对每个数据采集终端设置数据获取限制，即每个数据采集终端所能连续获取到的工业数据量存在上限；
[0039]通过数据采集终端连续获取工业数据，且当所获得的工业数据量达到数据获取限制时，则形成数据断层，并对数据采集终端的连续获取的工业数据量进行重置；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，所述数据断层由两个相互唯一关联的数据识别标签组成，数据识别标签包括断层识别序列和所在数据端口的数据识别序列；
[0040]将数据采集终端所获得的工业数据实时传输至数据处理模块；需要进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，其特征在于，包括监控中心，所述监控中心和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块以及存储模块；所述数据采集模块由若干个数据采集终端组成，用于持续获取各个数据端口所产生的工业数据，并将所获得的各个数据端口所产生的工业数据进行同步；所述数据处理模块用于对不同的数据采集终端所获取到的工业数据进行处理，将所获得的工业数据转化为数据流，并对数据流进行加密，获得加密数据流；所述存储模块用于对所获得的加密数据流进行保存，并根据数据调用需求在调用存储模块内的工业数据时，对加密数据流进行解密。2.根据权利要求1所述的一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，其特征在于，所述数据采集模块获取各个数据端口所产生的工业数据的过程包括：对产生工业数据的数据端口进行标记，并将数据采集终端分别与对应的数据端口进行链接，每个数据端口均设置有对应的数据识别序列；对每个数据采集终端设置数据获取限制，通过数据采集终端连续获取工业数据，且当所获得的工业数据量达到数据获取限制时，则形成数据断层，并对数据采集终端的连续获取的工业数据量进行重置。3.根据权利要求2所述的一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，其特征在于，所述数据断层由两个相互唯一关联的数据识别标签组成，数据识别标签包括断层识别序列和所在数据端口的数据识别序列。4.根据权利要求3所述的一种基于5G网络的工业物联网数据采集箱，其特征在于，所述数据处理模块对所获得的工业数据的处理过程包括：建立临时数据存储区间，并将来自不同的数据采集终端所获得的工业数据导入至临时数据存储区间内；选择任一数据端口，并将所选择的数据端口标记为主数据端口；获取数据采集终端从主数据端口获取工业数据的时间，并以主数据端口获取工业数据的时间，对不同的数据采集终端所获取到的工业数据进行数据同步；将所获得的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李喜英，李保华，李向伟，黄硕，来卫航，
申请(专利权)人：郑州市电子信息工程学校，
类型：发明
国别省市：