[发明专利]基于区块链技术的建筑设备物联网系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于区块链技术的建筑设备物联网系统与方法，包括若干物联网节点、若干区块链节点、若干智能终端和若干用户终端，能够实现建筑内各种环境信息的检测和电气设备的监控，将数据分布式存储在区块链节点中，使用非对称加密技术对数据传输过程进行加密，通过智能合约执行数据共享。本发明将区块链技术与物联网技术相结合，将区块链技术的共识机制、分布式存储、非对称加密、智能合约等技术应用于物联网，解决了很多目前物联网面临的难题。

技术领域

本发明涉及一种基于区块链技术的建筑设备物联网系统与方法。

背景技术

物联网技术将建筑物内设备通过无线传感网络和以太网接入互联网中，实现设备与设备之间的互联互通和人与设备之间的互动，实现对建筑电气设备的智能控制，获取和共享用电设备的状态信息和建筑环境参数，实现建筑内用电设备和环境的全面感知，将信息进行可靠传输和智能处理。

目前接入物联网的智能设备越来越多，设备增加很快，应用规模越来越大，目前采用的以云端服务器为中心的方式，数据中心的基础设施成本、维护成本等成本不断增加，容易受到集中式的恶意攻击，云端服务器数据库存储了所有数据，一旦发生异常，数据丢失将会造成很大的损失，且数据容易被篡改，目前的无线传感网络非常容易受到攻击，数据传输中数据容易泄露，物联网设备容易被控制，用户数据隐私难以保障，数据在传输过程中容易被篡改，各传感器获得的数据很难实现共享。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于区块链技术的建筑设备物联网系统与方法，本发明能够很好的实现电气设备和环境参数的全面感知，数据的可靠传输和智能处理。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一目的是提供一种基于区块链技术的建筑设备物联网系统，包括若干物联网节点、若干区块链节点、若干智能终端和若干用户终端，其中：

所述用户终端与区块链节点进行数据交互，显示建筑内各种环境参数及设备工作状态，对智能终端所连接电气设备进行控制；

所述智能终端至少包括智能开关、智能插座、温湿度光照模块、CO₂/CO检测模块和PM2.5/PM10检测模块，安装相应的电气设备并控制其通断；

所述物联网节点，被配置为具有无线自组织功能，建立无线自组织网络，具有网关功能，实现无线自组织网络和以太网的双向数据转发和协议转换，完成数据的加密传输，完成对数据的分析处理；

所述区块链节点，被配置为通过共识机制生成区块，对区块进行验证，存储区块链数据，对数据进行分析处理，作为Web服务器与用户终端通信，执行智能合约的方式实现数据共享。

进一步的，所述物联网节点与智能终端之间采用无线射频通信，区块链节点与物联网节点通过以太网通信，用户终端与区块链节点通过WiFi、GPRS或3G网络通信。

进一步的，所述区块链节点与物联网节点之间采用非对称加密算法对数据生成数字签名和进行数据加密，数字签名用以验证数据的本真性以及数据是否被篡改，数据加密使数据只能被确定的接收方接收。

更进一步的，所述非对称加密算法由私钥和公钥组成，使用公钥加密时，使用对应的私钥进行解密，使用私钥加密时，使用对应的公钥进行解密，数据经过双SHA256运算后生成32位的唯一哈希值，再使用私钥加密哈希值生成数字签名，将数字签名和数据使用接收方的公钥进行加密得到加密数据。

进一步的，建立区块链节点与物联网节点的对应关系，每个区块链节点管理N个物联网节点，每个物联网节点由M个区块链节点管理(其中M2)，当某个区块链节点因故障失效时，其余区块链节点同时完成与用户终端和物联网节点的通信，在一个物联网节点对应M个区块链节点中，选择距离物联网节点最近的1个区块链节点为目标区块链节点，负责该物联网节点与用户终端的通信。