[发明专利]一种无线恶劣网络环境下物联网数据安全传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线恶劣网络环境下物联网数据安全传输的方法，是一种计算机无线网数据络处理方法，是一种用于物联网传输的无线数据处理方法。

背景技术

现有的物联网无线传输技术包括：蓝牙无线数据传输、基于WiFi协议的无线数据传输和基于ZigBee协议的无线数据传输。蓝牙作为物联网无线传输的问题是信号容易受到损失，使得输出信号带宽速率低，更容易受外界干扰，从而影响信号传输质量。WiFi最大的问题是安全性非常低，产品的无线稳定性也比较差。尽管ZigBee具安全性高、有功耗低的优点，但产品开发难度大，开发周期长，由于开发协议需要付费，产品成本高。不论是无线通讯网还是有线通讯网，都可能出现网络不稳的问题，特别是无线通讯网，因发射和接收双方位置的不同，无线电信号在空间传播所受到的距离、空气、湿度、阻挡物体等的影响，常常出现断续等恶劣网络环境问题。虽然，现代数据通讯中支持断点接续、重复传输等技术，在一定程度上避免了数据在传输中的丢失。这些现有技术对要求较低的数据传输还可以应付，但对于物联网这种要求较高的数据传输则难于胜任。如何在现有协议和网络环境的基础上，以最低的成本获得高质量的数据传输是需要解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种无线恶劣网络环境下物联网数据安全传输的方法。所述的方法通过检测网络环境并根据环境的状态而制定传输方案的方法，克服了多数无线网络数据传输安全性低的缺点，即便在十分恶劣的网络环境下也能够正确的传输数据。

本发明的目的是这样实现的：一种无线恶劣网络环境下物联网数据安全传输的方法，所述的方法使用的系统包括：智能设备端，所述的智能设备端通过有线网络和无线网络与测控终端连接，所述方法的步骤如下：

数据采集的步骤：用于智能设备端或测控终端作为发送方采集数据，将所采集的源数据作为待发送数据准备向作为接收方的测控终端或智能设备端进行发送；

发送数据测试包的步骤：用于发送方向接收方发送数据测试包，所述的数据测试包包含源地址信息、目标地址信息、传输协议以及相关的管理、控制信息；

数据测试包分解和回传的步骤：用于接收方收到数据测试包后将数据测试包传输过程的网络信息同步反馈给发送方；

数据分解的步骤：用于发送方收到反馈信息之后，结合接收方的响应时间，所在的传输频率、频段以及响应时间将待发送数据分解为基本层、增强层以及数据校验层，并且为各层标记不同的权重，其中校验层数据随机分布在基本层和增强层中，对于基本层和增强层的划分，从空间、质量、频率上划分，保证每一层携带的数据量相对平等，基本层数据主要包含源信息、目标信息以及发送端、接收端相关信息；增强层数据主要包含采集的源数据、管理信息、控制信息；

数据分层处理的步骤：用于发送方完成数据校验信息的计算，包括数据校验信息以及层校验信息；

数据网络编码的步骤：用于发送方将分层处理后的数据编码、增加冗余信息之后，不同的数据包将编码为相同度的数据码；

对数据码进行加密的步骤：用于发送方将数据码进行加密；

传输数据码的步骤：用于根据测试包对网络环境的测试，在无线网络带宽不稳定、信号比较差的情况下，将带有数据基本层以及随机选取的增强层数据的数据包优先传输，当信号比较好的情况下之后，顺序传递带有基本层数据和增强层数据的数据包；发送方发送两个包括相同数据包数量的数据码的码段，并收取接收方发来的反馈信息，所述的反馈信息包含有先后两个码段的接收时间，同时进入“比较调整的步骤”和“数据解密”；

比较调整的步骤：用于发送方比较两个码段的接收时间，如果第二码段的接收时间大于第一码段的接收时间，则说明网络环境不稳定，则调整减少下一码段包含的数据包数量，如果第二码段的接收时间小于第一码段的接收时间，则说明网络环境改善，则调整增加下一码段包含的数据包数量，如果第二码段的接收时间等于第一码段的接收时间，则说明网络环境没有变化，则调按原有码段的包数继续发送码段，比较调整后回到“传输数据码的步骤”继续发送数据包；

数据解密的步骤：用于接收方对接收到的数据码进行解密；

分层解码的步骤：用于接收方根据报文信息，分析分层信息，对数据码进行分层解码，同时生成了解码元数据信息；

校验的步骤：用于接收方对数据包中的校验位信息进行校验，恢复原始数据元数据信息进行完整性、有效性验证；