一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能終端的信息處理方法
【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物聯(lián)網(wǎng)智能終端的信息處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]互聯(lián)網(wǎng)將分布在世界各地的資源連接起來，在全世界范圍內(nèi)形成一個虛擬網(wǎng)絡(luò)，人與人之間的交互變得快捷高效，為人類的生活帶來巨大的變化。而預(yù)測中的下一代互聯(lián)網(wǎng)將會有上萬億個相連的節(jié)點組成，這些節(jié)點不同于傳統(tǒng)的服務(wù)器、個人計算機，而是擁有存儲、處理和通信能力的智能終端設(shè)備，如智能手機、智能家電和標(biāo)簽閱讀器等。智能終端的加入，使得互聯(lián)網(wǎng)中，除了人與人的交互外，還形成人與物的交互，甚至是物與物的交互。
[0003]由智能終端接入的互聯(lián)網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)，它是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
[0004]在對現(xiàn)有技術(shù)進行分析后，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]由于物聯(lián)網(wǎng)本身的特點，其規(guī)模會比現(xiàn)有的因特網(wǎng)大的多，它將產(chǎn)生的信息量之大也可想而知。因此，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下，如何高效、可靠的組織和存儲信息，并為用戶提供便捷的信息服務(wù)是一個亟待解決的問題；同時，如何對物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點進行有效的身份認證，提高數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩?，也是一個重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物品的數(shù)據(jù)信息的采集，以及數(shù)據(jù)采集節(jié)點和智能終端之間、多個智能終端之間的數(shù)據(jù)安全認證和傳輸。本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能終端的信息處理方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
[0008]一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能終端的信息處理方法，所述物聯(lián)網(wǎng)中包括多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點、以及多個智能終端，其特征在于:
[0009]所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集物聯(lián)網(wǎng)中物品的數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到一個智能終端；
[0010]所述智能終端能夠讀取其他智能終端中存儲的數(shù)據(jù)信息。
[0011]作為優(yōu)選，在所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集數(shù)據(jù)信息之后，且在將所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到一個智能終端之前，首先需要判斷該數(shù)據(jù)采集節(jié)點能夠連接到的智能終端的數(shù)量；
[0012]如果該數(shù)量為1，則直接確定該智能終端作為數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)哪繕?biāo)智能終端，上傳當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點所采集的數(shù)據(jù)信息；
[0013]如果該數(shù)量大于1，則通過以下方式選擇其中的一個智能終端作為數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)哪繕?biāo)智能終端，上傳當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點所讀取的數(shù)據(jù)信息，具體步驟如下:
[0014]步驟SI，選擇固定長度的測試數(shù)據(jù)s ；設(shè)置時間閾值11、時間閾值t2 ;
[0015]步驟S2，對于當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點能夠連接到的每個智能終端，依次執(zhí)行步驟S2.1和步驟S2.2，具體地:
[0016]步驟S2.1，向當(dāng)前智能終端發(fā)送所述測試數(shù)據(jù)S，獲得當(dāng)前智能終端開始接收數(shù)據(jù)的響應(yīng)時間t ；
[0017]步驟S2.2，記錄當(dāng)前智能終端從開始接收所述測試數(shù)據(jù)s直至完成所述測試數(shù)據(jù)s全部傳輸所耗的數(shù)據(jù)傳輸時間At;
[0018]步驟S3，判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點能夠連接到的智能終端中，是否所有智能終端的響應(yīng)時間t均大于或等于所述時間閾值t2 ;
[0019]若是，執(zhí)行步驟S4;
[0020]否則，剔除響應(yīng)時間t大于或等于所述時間閾值t2的智能終端；然后判斷此時是否僅剩余一個智能終端；若是，則將該智能終端確定為目標(biāo)智能終端，結(jié)束；
[0021]步驟S4，判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點能夠連接到的智能終端中，是否所有智能終端的數(shù)據(jù)傳輸時間均大于或等于所述時間閾值tl ;
[0022]若是，執(zhí)tx步驟S5;
[0023]否則，剔除數(shù)據(jù)傳輸時間At大于或等于所述時間閾值tl的智能終端；然后判斷此時是否僅剩余一個智能終端；若是，則將該智能終端確定為目標(biāo)智能終端，結(jié)束；
[0024]步驟S5，計算剩余的所有智能終端的響應(yīng)時間t的算術(shù)平均值t_avg ;并且計算剩余的所有智能終端的數(shù)據(jù)傳輸時間At的算術(shù)平均值A(chǔ)t_avg;
[0025]步驟S6，對于剩余的每個智能終端，依次計算該智能終端的綜合時間參數(shù)值t’，具體計算公式如下:
[0026]t，= λ * I t~t_avg 11/2*log21 1+ Δ t_ Δ t_avg
[0027]其中，λ是預(yù)先設(shè)定的常數(shù)；
[0028]步驟S7,在剩余的所有智能終端中，選擇綜合時間參數(shù)值t’最小的一個智能終端，將其確定為目標(biāo)智能終端。
[0029]作為優(yōu)選，當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點確定目標(biāo)智能終端之后，還需要在所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點和所述目標(biāo)智能終端之間進行身份驗證；假設(shè)與所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點的名稱為R1，所述目標(biāo)智能終端的名稱為R2，則身份驗證過程如下:
[0030]步驟Ul，R2生成一個隨機數(shù)Q，將其發(fā)送給Rl ；
[0031]步驟U2，Rl收到R2生成的隨機數(shù)Q后，生成一個私鑰Ks和兩個公鑰Ka和Kb ；
[0032]其中，(Ka)2+(Kb)2=Q2;
[0033]然后，Rl將公鑰Ka和Kb返回給R2 ;
[0034]步驟U3，R2收到公鑰Ka和Kb后對其進行驗證；
[0035]如果(Ka)2+(Kb)2乒Q 2，則身份驗證失敗，終止通信；
[0036]否則，分別使用公鑰Ka和Kb對Q進行加密，將加密數(shù)據(jù)E (Ka)和E (Kb)發(fā)送給Rl ;
[0037]步驟U4，Rl利用私鑰Ks對收到的加密數(shù)據(jù)E (Ka)和E (Kb)解密，如果解密結(jié)果都是Q，則身份驗證通過，表明Rl和R2之間可以進行正常的數(shù)據(jù)傳輸；否則，身份驗證失敗，終止通信；
[0038]步驟U5，如果上述身份驗證過程失敗，則重新選擇一個目標(biāo)智能終端，執(zhí)行上述步驟Ul?步驟U4，直至確定一個能夠通過身份驗證的目標(biāo)智能終端，以實現(xiàn)所述數(shù)據(jù)信息的傳輸。
[0039]作為優(yōu)選，在所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點和所述目標(biāo)智能終端之間完成身份驗證之后，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點通過以下方式將所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述目標(biāo)智能終端，具體地:
[0040]對于所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點:
[0041]該數(shù)據(jù)采集節(jié)點在將所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到目標(biāo)智能終端之前，執(zhí)行以下操作:
[0042]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；
[0043]其中，k2>kl+k3，且k3 = [1g2 (kl)]，符號[]表示截取整數(shù)部分運算；
[0044]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，獲得校驗數(shù)據(jù)信息；
[0045]步驟M3，計算所述校驗數(shù)據(jù)信息的MD5值，獲得參考完整性校驗值Hl ；
[0046]步驟M4，將所述數(shù)據(jù)信息和控制信息共同發(fā)送至所述目標(biāo)智能終端；
[0047]其中，所述控制信息包括參考完整性校驗值H1、以及kl和k3的值；
[0048]對于所述目標(biāo)智能終端:
[0049]該目標(biāo)智能終端接收到所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)信息和控制信息后，執(zhí)行以下操作:
[0050]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，獲得待校驗信息；
[0051]步驟N2，計算所述待校驗信息的MD5值，獲得實際完整性校驗值H2 ；
[0052]步驟N3，將計算獲得的所述實際完整性校驗值H2與接收的控制信息中的參考完整性校驗值Hl進行比較；如果兩者相同，則所述數(shù)據(jù)信息通過完整性校驗，將所述數(shù)據(jù)信息存儲到所述目標(biāo)智能終端；否則，將所述數(shù)據(jù)信息丟棄，并向所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點發(fā)送重新傳輸指令。
[0053]作為優(yōu)選，每個智能終端自身具有一個鄰接訪問信息列表，用于通過與其直接連接的智能終端來訪問其他智能終端；
[0054]所述鄰接訪問信息列表包括以下內(nèi)容:
[0055](I)與當(dāng)前智能終端直接連接的智能終端的名稱；
[0056](2)與當(dāng)前智能終端直接連接的智能終端的物理地址、IP地址；
[0057](3)與當(dāng)前智能終端直接連接的智能終端的端口號；
[0058](4)當(dāng)前智能終端和與其直接相連的智能終端之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬；
[0059](5)當(dāng)前智能終端和與其直接相連的智能終端之間的平均連接建立時間；
[0060](6)當(dāng)前智能終端和與其直接相連的智能終端之間的連接成功概率；
[0061](7)當(dāng)前智能終端和與其直接相連的智能終端之間的數(shù)據(jù)傳輸完整性概率；
[0062]當(dāng)一個起始智能終端bl需要訪問網(wǎng)絡(luò)中一個與其非直接連接的目標(biāo)智能終端bn時，執(zhí)行以下操作:
[0063]步驟Al，將當(dāng)肖U智能終2而初始化設(shè)置為所述起始智能終》而bl ；
[0064]步驟A2，查詢當(dāng)前智能終端bl的鄰接訪問信息列表中所有與其直接連接的智能終端；
[0065]如果發(fā)現(xiàn)所述目標(biāo)智能終端bn，則返回；
[0066]否則，依次將當(dāng)前智能終端設(shè)置為與所述起始智能終端bl直接連接的每一個智能終端；相應(yīng)地，對與所述起始智能終端bl直接連接的每一個當(dāng)前智能終端執(zhí)行步驟A3 ；
[0067]步驟A3，采用遞歸算法查詢與當(dāng)前智能終端直接連接的智能終端的鄰接訪問信息列表，如果發(fā)現(xiàn)所述目標(biāo)智能終端bn，則遞歸返回。
[0068]作為優(yōu)選，如果起始智能終端bl和目標(biāo)智能終端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:
[0069]步驟BI，分別計算訪問路徑LI，L2,…，Lk中每兩個智能終端之間網(wǎng)絡(luò)帶寬的總和 r i，r 2，...，r k ；
[0070]根據(jù)每條訪問路徑L1，L2，…，Lk中的連接數(shù)，計算每條訪問路徑的平均網(wǎng)絡(luò)帶寬Wl, W2,…，Wk;
[0071]其中，一條訪問路徑中的連接數(shù)定義為該訪問路徑中的智能終端數(shù)量減去I ;
[0