一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和延伸，該網(wǎng)絡(luò)是世間“萬物”連接成的一個(gè)可控、安全的信息網(wǎng)絡(luò)，可應(yīng)用于各行各業(yè)。一般地，物聯(lián)網(wǎng)更多地可理解成各行各業(yè)的設(shè)備組織成網(wǎng)絡(luò)，即末端網(wǎng)絡(luò)，這些末端網(wǎng)絡(luò)再通過適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中任何時(shí)間、任何地點(diǎn)人與物之間、物與物之間的通信，實(shí)現(xiàn)信息獲取、設(shè)備控制等。
[0003]無線物聯(lián)網(wǎng)的末端網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)中設(shè)置了大量的網(wǎng)關(guān)和路由器，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通過網(wǎng)關(guān)和路由器進(jìn)行通信。在無線物聯(lián)網(wǎng)的末端無線網(wǎng)絡(luò)中，無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備可能都很小，無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通過無線連接，無線節(jié)點(diǎn)設(shè)備的功率、處理能力都非常有限，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模動(dòng)態(tài)變化。另外，在很多應(yīng)用情況下，末端無線網(wǎng)絡(luò)中，無線節(jié)點(diǎn)通信的可靠性、準(zhǔn)確性和安全性要求很高，而對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?、?shí)時(shí)性等要求可適當(dāng)放寬。
[0004]截至目前，尚未有一種較為高效、準(zhǔn)確的針對(duì)無線物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是針對(duì)上述【背景技術(shù)】中的不足之處，而提出的一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方法，其具有較高的安全性和效率。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種基于無線物聯(lián)網(wǎng)的信息處理方法，所述無線物聯(lián)網(wǎng)中包括多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)、一個(gè)資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、以及多個(gè)P2P無線終端，其特征在于:
[0007]每個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)采集所述無線物聯(lián)網(wǎng)中物品或服務(wù)的數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；
[0008]所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器對(duì)從所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識(shí)別處理和安全性過濾，并將所述數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)P2P無線終端；
[0009]每個(gè)P2P無線終端接收并存儲(chǔ)所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器所轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息；并且，所述P2P無線終端能夠讀取其他P2P無線終端中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。
[0010]進(jìn)一步地，在每個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)將所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器之前，還需要在該無線傳感器節(jié)點(diǎn)和所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器之間進(jìn)行身份驗(yàn)證；假設(shè)與該無線傳感器節(jié)點(diǎn)直接連接的計(jì)算機(jī)或其他計(jì)算終端的名稱為R1，所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的名稱為R2，則身份驗(yàn)證過程如下:
[0011 ] 步驟Ul，R2生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Q，將其發(fā)送給Rl ；
[0012]步驟U2，Rl收到R2生成的隨機(jī)數(shù)Q后，生成一個(gè)私鑰Ks和兩個(gè)公鑰Ka和Kb ；
[0013]其中，(Ka)2+(Kb)2=Q2;
[0014]然后，Rl將公鑰Ka和Kb返回給R2 ;
[0015]步驟U3，R2收到公鑰Ka和Kb后對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證；
[0016]如果(Ka)2+(Kb)2乒Q 2，則身份驗(yàn)證失敗，終止通信；
[0017]否則，分別使用公鑰Ka和Kb對(duì)Q進(jìn)行加密，將加密數(shù)據(jù)E (Ka)和E (Kb)發(fā)送給Rl ;
[0018]步驟U4，Rl利用私鑰Ks對(duì)收到的加密數(shù)據(jù)E (Ka)和E (Kb)解密，如果解密結(jié)果都是Q，則身份驗(yàn)證通過，表明Rl和R2之間可以進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸；否則，身份驗(yàn)證失敗，終止通信。
[0019]進(jìn)一步地，在所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)和所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器之間完成身份驗(yàn)證之后，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過以下方式將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，具體地:
[0020]對(duì)于所述無線傳感器節(jié)點(diǎn):
[0021]該無線傳感器節(jié)點(diǎn)在將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器之前，執(zhí)行以下操作:
[0022]步驟M1，將所述數(shù)據(jù)信息分割為三段，分別為子數(shù)據(jù)信息infol、子數(shù)據(jù)信息info2、以及子數(shù)據(jù)信息info3，上述三段子數(shù)據(jù)信息的長(zhǎng)度分別為kl字節(jié)、k2字節(jié)、k3字節(jié)；將上述三段子數(shù)據(jù)信息按順序排列接合可得所述數(shù)據(jù)信息；
[0023]其中，k2>kl+k3，且k3>kl ；
[0024]步驟M2，將子數(shù)據(jù)信息infol和子數(shù)據(jù)信息info3按順序排列接合，獲得校驗(yàn)數(shù)據(jù)信息；
[0025]步驟M3，計(jì)算所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的MD5值，獲得參考完整性校驗(yàn)值Hl ；
[0026]步驟M4，將所述數(shù)據(jù)信息和控制信息共同發(fā)送至所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器；
[0027]其中，所述控制信息包括參考完整性校驗(yàn)值H1、以及kl和k3的值；
[0028]對(duì)于所述資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器:
[0029]該資源信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器接收到來自所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息和控制信息后，執(zhí)行以下操作:
[0030]步驟NI，提取所述數(shù)據(jù)信息的起始kl字節(jié)和末位k3字節(jié)，按順序排列接合，獲得待校驗(yàn)信息；
[0031]步驟N2，計(jì)算所述待校驗(yàn)信息的MD5值，獲得實(shí)際完整性校驗(yàn)值H2 ；
[0032]步驟N3，將計(jì)算獲得的所述實(shí)際完整性校驗(yàn)值H2與接收的控制信息中的參考完整性校驗(yàn)值Hl進(jìn)行比較；如果兩者相同，則所述數(shù)據(jù)信息通過完整性校驗(yàn)；否則，丟棄所述數(shù)據(jù)信息，并向所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送重新傳輸指令。
[0033]進(jìn)一步地，每個(gè)P2P無線終端自身具有一個(gè)鄰接訪問信息列表，用于通過與其直接連接的P2P無線終端來訪問其他P2P無線終端；
[0034]所述鄰接訪問信息列表包括以下內(nèi)容:
[0035](I)與當(dāng)前P2P無線終端直接連接的P2P無線終端的地址；
[0036](2)當(dāng)前P2P無線終端和與其直接相連的P2P無線終端之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬；
[0037](3)當(dāng)前P2P無線終端和與其直接相連的P2P無線終端之間的平均連接建立時(shí)間；
[0038](4)當(dāng)前P2P無線終端和與其直接相連的P2P無線終端之間的連接成功概率；
[0039](5)當(dāng)前P2P無線終端和與其直接相連的P2P無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸完整性概率;
[0040]當(dāng)一個(gè)起始P2P無線終端bl需要訪問網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)與其非直接連接的目標(biāo)P2P無線終端bn時(shí)，執(zhí)行以下操作:
[0041 ] 步驟Al，將當(dāng)前P2P無線終端初始化設(shè)置為所述起始P2P無線終端bl ；
[0042]步驟A2，查詢當(dāng)前P2P無線終端bl的鄰接訪問信息列表中所有與其直接連接的P2P無線終端；
[0043]如果發(fā)現(xiàn)所述目標(biāo)P2P無線終端bn，則返回；
[0044]否則，依次將當(dāng)前P2P無線終端設(shè)置為與所述起始P2P無線終端bl直接連接的每一個(gè)P2P無線終端；相應(yīng)地，對(duì)與所述起始P2P無線終端bl直接連接的每一個(gè)當(dāng)前P2P無線終端執(zhí)行步驟A3 ；
[0045]步驟A3，采用遞歸算法查詢與當(dāng)前P2P無線終端直接連接的P2P無線終端的鄰接訪問信息列表，如果發(fā)現(xiàn)所述目標(biāo)P2P無線終端bn，則遞歸返回。
[0046]進(jìn)一步地，如果起始P2P無線終端bl和目標(biāo)P2P無線終端bn之間存在k條訪問路徑LI，L2,…，Lk，其中，k是大于I的正整數(shù)，則選擇最佳訪問路徑的步驟如下:
[0047]步驟BI，分別計(jì)算訪問路徑LI，L2,…，Lk中每?jī)蓚€(gè)P2P無線終端之間網(wǎng)絡(luò)帶寬的總和W’ 1，W’ 2，…，Ψ k ；
[0048]根據(jù)每條訪問路徑L1，L2，…，Lk中的連接數(shù)，計(jì)算每條訪問路徑的平均網(wǎng)絡(luò)帶寬Wl, W2,…，Wk;
[0049]其中，一條訪問路徑中的連接數(shù)定義為該訪問路徑中的P2P無線終端數(shù)量減去I ;
[0050]步驟B2，分別計(jì)算訪問路徑LI，L2，…，Lk中每?jī)蓚€(gè)P2P無線終端之間平均連接建立時(shí)間的總和T’ 1，T’ 2，…，T，k ；
[0051]根據(jù)每條訪問路徑L1，L2，…，Lk中的連接數(shù)，計(jì)算每條訪問路徑的總連接建立時(shí)間 T1，T2，…，Tk;
[0052]步驟Β3，分別將訪問路徑LI，L2，…，Lk中每?jī)蓚€(gè)P2P無線終端之間的連接成功概率相乘，得到每條訪問路徑的連接成功率Cl，C2，…，Ck ；
[0053]步驟Β4，分別將訪問路徑LI，L2，…，Lk中每?jī)蓚€(gè)P2P無線終端之間的數(shù)據(jù)傳輸完整性概率相乘，得到每條訪問路徑的數(shù)據(jù)傳輸完整率I 1，12，…，Ik ；
[0054]步驟5，根據(jù)上述步驟中