[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

摘要

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，包括数据采集；发送数据测试包；数据测试包分解和回传；数据分解；数据分层处理；数据网络编码；对数据码进行加密；传输数据码；比较调整；数据解密；分层解码；校验；数据解码。本发明采用分层编码技术有效降低了数据传输出错率，采用的自适应不同网络下的数据传播速率最大程度的保证了数据的完整性，而网络编码与信道编码结合技术节省网络带宽资源消耗，提高频谱利用率，均衡网络负载，提高网络鲁棒性，随机多重加密传输，自适应传输频率，有效提高频谱使用率，解决恶劣网络环境下的数据传输安全和稳定的问题，在低成本的前提下，保证了物联网数据传输的安全性。

主权项

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；其特征在于：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平等，基本层数据包含源信息、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，当信号好的情况下，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“数据解密的步骤”；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；数据解码的步骤：用于接收方找出度为1的编码符号，其值即为相连的源数据值，将所有与恢复数据的结点相连的编码符号与其相异或，得到新的编码符号值，删去该源数据结点，与之相连的编码符号度数减1，所有源数据被恢复即告解码结束，否则解码失败；结束的步骤：用于接收方将源数据发送给智能设备端或测控终端使用。