巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法，属于机器人通信加密技术领域，本发明专利技术要解决的技术问题为如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性，技术方案为：该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4G、5G或WIFI信号连接到监控端；监控端部署IROS的主控节点RMASTER和消息通信节点RMQ，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块；巡检机器人采用IROS作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块。数据上传模块。数据上传模块。

【技术实现步骤摘要】
巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法


[0001]本专利技术涉及机器人通信加密
，具体地说是一种巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法。

技术介绍

[0002]在变电站、油井油田、煤矿厂区等对安全要求比较高的场所，为了确保各中设备安全有序运行，一般都需要定时进行巡视。过去的日常巡视主要是通过专门的运维人员定期到不同变电站、油田、矿井等进行巡检，借助人工检查设备的运行情况，这种人工巡检机械性强、重复性高、工作量巨大，很难做到全面有效的巡查分析。所以智能巡检机器人便应运而生，智能巡检机器人可以按照预设或临时设定的巡检工作，对场所内的设备进行分时段、分区域的巡检，从而使得巡检工作更加全面、真实、可靠，避免人工巡检时发生的漏检、错检等人为因素的干扰。利用巡检机器人配置的摄像头、温度传感器、声音采集装置等可以准确的获取现场的各项信息，并通过机器人后台模块将采集到数据实时上传到远程监控端，从而实现对相关设备运行状态、运行风险的实时准确监视。
[0003]智能巡检机器人需要通过WIFI或5G网络将进行数据上传，一旦上传数据被监听、截获、篡改，轻则影响系统性能，重则直接威胁生产现场用户的生命和财产安全。因而确保上传数据的安全可靠就显得格外重要。
[0004]故如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的技术任务是提供一种巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法，来解决如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性的问题。
[0006]本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，一种巡检机器人上传数据动态加密系统，该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4G、5G或WIFI信号连接到监控端；
[0007]监控端部署IROS的主控节点RMASTER和消息通信节点RMQ，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块，业务处理模块用于身份验证；
[0008]巡检机器人采用IROS作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；
[0009]其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，通过消息通信节点设置独立用户名和密码；
[0010]加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。
[0011]其中，智能机器人操作系统(Intelligent Robot Operating System，IROS)的提供了一种安全可靠的消息通信机制，借助IROS的消息通信功能可以实现巡检机器人和监控端的实时通信。
[0012]作为优选，所述监控端部署IROS基础通信模块，IROS基础通信模块用于与巡检机器人进行通信，巡检机器人上部署与IROS基础通信模块相对应的IROS基础库。
[0013]更优地，所述业务处理模块用于对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：
[0014]若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人。
[0015]更优地，所述业务处理模块还用于接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端。
[0016]更优地，所述身份验证模块的工作过程具体如下：
[0017](1)通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
[0018](2)将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
[0019](3)定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
[0020](4)订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
[0021](5)通知数据发送节点更新上传数据加密算法。
[0022]更优地，所述巡检机器人首次激活时，通信过程具体如下：
[0023](一)巡检机器人的身份验证模块通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
[0024](二)身份验证模块将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
[0025](三)监控端对以字符串形式上传的已经加密的机器人身份验证信息进行解密，并判断机器人是否允许加入通信列表：
[0026]①
若巡检机器人被允许和监控端通信，监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法，下一步执行步骤(四)；
[0027]②
若否，则巡检机器人注册失败；
[0028](四)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法，并判断是否在规定时间内获取到数据加密算法：
[0029]①
若是，则执行步骤(五)；
[0030]②
若否，则获取数据加密算法超时，激活失败；
[0031](五)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；
[0032](六)巡检机器人的加密数据上传模块使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，并将加密后的数据上传到监控端。
[0033]更优地，所述巡检机器人正常运行时，通信过程具体如下：
[0034](
ⅰ
)巡检机器人的身份验证模块定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
[0035](
ⅱ
)监控端从/robot_authenticat话题中获取巡检机器人当前状态；其中，巡检机器人当前状态分为：巡检中、待命中、充电中和故障；
[0036](
ⅲ
)判断巡检机器人状态是否为待命中或充电中：
[0037]①
若巡检机器人状态为待命中或充电中，则执行步骤(4)；
[0038]②
若否，则不作处理；
[0039](
ⅳ
)监控端加密算法更新标志处于更新状态时，监控端从加密算法库随机选取一种新的加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法发送到/robot_authenticat话题；
[0040](
ⅴ
)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
[0041](
ⅵ
)巡检机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4G、5G或WIFI信号连接到监控端；监控端部署IROS的主控节点RMASTER和消息通信节点RMQ，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块，业务处理模块用于身份验证；巡检机器人采用IROS作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时通过消息通信节点设置独立用户名和密码；加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。2.根据权利要求1所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述监控端部署IROS基础通信模块，IROS基础通信模块用于与巡检机器人进行通信，巡检机器人上部署与IROS基础通信模块相对应的IROS基础库。3.根据权利要求1或2所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述业务处理模块用于对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人。4.根据权利要求3所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述业务处理模块还用于接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端。5.根据权利要求4所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述身份验证模块的工作过程具体如下：(1)通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；(2)将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；(3)定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；(4)订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；(5)通知数据发送节点更新上传数据加密算法。6.根据权利要求5所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述巡检机器人首次激活时，通信过程具体如下：(一)巡检机器人的身份验证模块通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；(二)身份验证模块将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；(三)监控端对以字符串形式上传的已经加密的机器人身份验证信息进行解密，并判断机器人是否允许加入通信列表：
①
若巡检机器人被允许和监控端通信，监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法，下一步执行步骤(四)；
②
若否，则巡检机器人注册失败；
(四)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法，并判断是否在规定时间内获取到数据加密算法：
①
若是，则执行步骤(五)；
②
若否，则获取数据加密算法超时，激活失败；(五)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；(六)巡检机器人的加密数据上传模块使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，并将加密后的数据上传到监控端。7.根据权利要求6所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述巡检机器人正常运行时，通信过程具体如下：(
ⅰ
)巡检机器人的身份验证模块定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；(
ⅱ
)监控端从/robot_authenticat话题中获取巡检机器人当前状态；其中，巡检机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，李朝铭，王召东，赵洪宇，蔡萌萌，
申请(专利权)人：山东新一代信息产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：