[發明專利]面向源位置隱私保護的信息物理系統的虛假源調度方法

有效

• 申請號: 201710653343.1
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107343280B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 洪榛;王瑞;紀守領
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H04W12/12
• 分類號: H04W12/12;H04W40/24;H04W84/04;H04L12/751;H04L12/733
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 焦亞如

1.面向源位置隱私保護的信息物理系統的虛假源調度方法，其特征在于：該方法包括骨干網絡構建步驟、虛擬消息調度步驟和數據上傳步驟，其中骨干網絡構建步驟具體包括以下步驟：

SA1：初始化信息物理系統網絡，基站節點廣播層次網絡構造消息；

SA2：網絡中的節點接收層次網絡構造消息，并根據該消息更新自身與基站節點的最小跳數，并將更新后的最小跳數和自身身份編碼廣播出去；

SA3：判斷接收到層次網絡構造消息的節點是否為采集數據的源節點，根據判斷結果選擇以下步驟之一進行：

A：若為源節點，設置等待時間，若等待時間內源節點接收到層次網絡構造消息，則更新自身與基站節點通信的最小跳數，進入等待狀態；若在等待時間內源節點未收到任何消息，則廣播骨干網絡構建消息，執行步驟SA4；

B：若不為源節點，則節點根據接收到的層次網絡構造消息更新自身與基站節點通信的最小跳數，并將更新后的最小跳數和自身身份編碼廣播出去，返回執行步驟SA2；

SA4：接收到骨干網絡構建消息的節點更新骨干網絡構建消息中的當前節點身份編碼、自身的被捕獲似然估計值和當前節點與基站節點通信的最小跳數，并將更新后的骨干網絡構建消息廣播出去，直至基站節點接收到骨干網絡構建消息；

SA5：基站節點接收到相鄰節點廣播出來的骨干網絡構建消息后，根據該消息求取初始骨干網絡的被捕獲似然估計值，并將該被捕獲似然估計值與給定的被捕獲似然閾值進行比較，根據比較結果選擇以下步驟之一進行：

A：該被捕獲似然估計值小于被捕獲似然閾值，基站節點將骨干網絡構建確認消息傳輸至初級骨干網絡，接收到該確認消息的節點成為骨干節點，由各骨干節點構成最終骨干網絡，并執行虛擬消息調度步驟；

B：該被捕獲似然估計值等于或大于被捕獲似然閾值，基站節點沿初級骨干網絡廣播重構骨干網絡消息；

所述虛擬消息調度步驟具體包括以下步驟：

SB1：各空閑節點開始計算自身廣播虛擬消息的采樣周期；

SB2：在每個采樣周期的開始，空閑節點廣播query消息，并設置消息回復等待時間；

SB3：接收到query消息的節點回復自身的狀態信息；若在等待時間內發出query消息的空閑節點接收到回復信息，則計算該空閑節點為虛假源的概率；若在等待時間內并未接收到回復信息，則設定該空閑節點成為虛假源的概率為0；

SB4：對存在虛假源概率的節點采用隨機策略確定是否成為虛假源，根據判斷結果選擇以下步驟之一進行：

A：為虛假源節點，在當前采樣周期廣播虛擬消息，并執行數據上傳步驟；

B：不為虛假源節點，執行步驟SB1；

所述數據上傳步驟根據上傳的消息是虛擬消息還是真實數據而選擇以下不同的傳送方式：

A：虛擬消息，由虛假源節點的鄰居節點接收；

B：真實數據，骨干網絡中的骨干節點接收數據，并遵循步驟SA5中所述的骨干網絡將數據傳輸至基站節點。

2.如權利要求1所述的面向源位置隱私保護的信息物理系統的虛假源調度方法，其特征在于：所述步驟SA4和步驟SA5中所述的被捕獲似然估計值通過以下關系獲得：

其中：A為源節點，B為骨干網絡節點集，b_i為骨干網絡上除源節點以外的節點，為節點b_i的鄰居節點，單個節點的骨干網絡的被捕獲似然估計值E(B)為1。

3.如權利要求1或2所述的面向源位置隱私保護的信息物理系統的虛假源調度方法，其特征在于：所述步驟SB3中所述的空閑節點為虛假源的概率通過以下關系獲得：

其中：α為鄰居骨干節點占比的權重，β為能耗與時延的加權系數，都為常量，I_vi為骨干節點vi的鄰居節點，表示骨干節點vi的鄰居節點中的骨干節點，為骨干節點vi在與其鄰居節點的能耗排名，表示在上一周期廣播消息的骨干節點vi的鄰居節點，用于描述骨干節點vi是否在上一周期進行廣播，其通過以下表達式獲得：

其中：T(l-1)為上一周期。