[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的濕地保護(hù)與開發(fā)的優(yōu)化分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810298519.0
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108510123A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍莉莉;安毅;林大松;秦莉;杜兆林
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06F17/11;H04L29/08;H04W4/38
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的濕地保護(hù)與開發(fā)的優(yōu)化分析方法，其特征在于，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的濕地保護(hù)與開發(fā)的優(yōu)化分析方法包括以下步驟：

步驟一，數(shù)據(jù)采集終端通過無線信號連接無線局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測濕地覆蓋的區(qū)域中植物生長狀況，以及濕地功能運(yùn)作狀況；將檢測的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中；

所述無線局域網(wǎng)絡(luò)的IP地址動(dòng)態(tài)分配方法利用協(xié)議中周期性廣播的HELLO包來傳送IP地址，每個(gè)節(jié)點(diǎn)建立表格來存儲IP和MAC的對應(yīng)關(guān)系，節(jié)點(diǎn)在收到HELLO包時(shí)，判斷HELLO包攜帶的IP地址是否和表中的沖突，沖突則發(fā)送沖突通知給沖突節(jié)點(diǎn)，沖突節(jié)點(diǎn)重新生成IP地址，并丟棄此HELLO包；反之，繼續(xù)處理HELLO包；

該無線局域網(wǎng)中IP地址動(dòng)態(tài)分配方法包括兩個(gè)新的幀結(jié)構(gòu)和一個(gè)新的發(fā)送/接收函數(shù)；

所述無線局域網(wǎng)絡(luò)的總鏈路質(zhì)量的計(jì)算公式為：

Qos＝new_qos-data_len-skb_size-rtt-pacloss-signal

其中，Qos為總鏈路質(zhì)量，data_len為發(fā)送數(shù)據(jù)長度，skb_size為接收緩沖隊(duì)列長度，rtt為平均時(shí)延，pacloss為丟包率，signal為信號強(qiáng)度的絕對值；

其中，node_number_punishment為中間路徑上設(shè)置的跳數(shù)懲罰，

combined_qos＝hello_qos×qos_own×qos_different_lq_punishment

其中，hello_qos為hello廣播包中關(guān)于鏈路質(zhì)量的信息，

qos_different_lq_punishment為鏈路非對稱懲罰，其算法為：

步驟二，通過數(shù)據(jù)優(yōu)化平臺設(shè)定的評判標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)據(jù)采集終端采集的濕地?cái)?shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)模型，分析濕地的狀況，并設(shè)計(jì)濕地保護(hù)開發(fā)方案；

所述數(shù)據(jù)采集終端安全數(shù)據(jù)檢索方法包括以下步驟：

步驟一，傳感器S_i完成一個(gè)周期的數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)為(i，t，{d₁，d₂，…，d_n})，其中i為傳感器號，t為周期號；S_i首先采用AES對數(shù)據(jù){d₁，d₂，…，d_n}進(jìn)行加密，生成加密數(shù)據(jù){(d₁)_K，(d₂)_K，…，(d_n)_K}，其中K為數(shù)據(jù)加密密鑰；

步驟二，S_i為每一個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)建一個(gè)不可區(qū)分布魯姆過濾器，且每一個(gè)不可區(qū)分布魯姆過濾器分配一個(gè)唯一的ID號，對數(shù)據(jù)d_j，S_i構(gòu)建一個(gè)分配ID號為i_j的不可區(qū)分布魯姆過濾器B_ij；

步驟三，S_i將加密數(shù)據(jù)、對應(yīng)的不可區(qū)分布魯姆過濾器以及其ID號上傳到存儲節(jié)點(diǎn)，上傳的數(shù)據(jù)形式為：{(i₁，B_i1，(d₁)_K)，(i₂，B_i2(d₂)_K)，…，(i_n，B_in，(d_n)_K)}；

所述不可區(qū)分布魯姆過濾器B_ij構(gòu)造方法如下：

(1)對B_ij進(jìn)行初始化，對每一個(gè)對0<＝c<m，單元B[c][H(i_j||h_k+1(t||c))]:＝0，B[c][1-H(i_j||h_k+1(t||a))]:＝1；

(2)采用h₁，h₂，…，h_k計(jì)算h₁(d_j)，h₂(d_j)，…，h_k(d_j)；置B[h_f(d_j)][H(i_j||h_k+1(t||h_f(d_j)))]：＝1，B[h_f(d_j)][1-H(i_j||h_k+1(t||h_f(d_j)))]：＝0，其中1<＝f<＝k；

所述步驟三具體包括：

Sink節(jié)點(diǎn)需要檢索數(shù)據(jù)值d是否存在，生成檢索條件為：{(h_k+1(t||h₁(d))，h₁(d))，(h_k+1(t||h₂(d))，h₂(d))，…，(h_k+1(t||h_k(d))，h_k(d))}；

當(dāng)存儲節(jié)點(diǎn)接收到檢索條件{(h_k+1(t||h₁(d))，h₁(d))，(h_k+1(t||h₂(d))，h₂(d))，…，(h_k+1(t||h_k(d))，h_k(d))}，對每一個(gè)不可區(qū)分布魯姆過濾器B_ij的第h₁(d)，h₂(d)，…，h_k(d)，判斷B_ij[h_f(d)][H(i_j||h_k+1(t||h_f(d)))]的值是否全部為1，其中1<＝f<＝k，如果全為1，則對應(yīng)的數(shù)據(jù)滿足查詢條件，否則對應(yīng)的數(shù)據(jù)不滿足查詢條件；存儲節(jié)點(diǎn)把所有滿足查詢條件的加密數(shù)據(jù)返回給Sink節(jié)點(diǎn)；

Sink節(jié)點(diǎn)接收到存儲節(jié)點(diǎn)返回的加密數(shù)據(jù)后，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并排除由于假陽性帶來的實(shí)際不滿足查詢條件的數(shù)據(jù)；