[發明專利]用能量數據的加密方法、噪聲生成方法、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010217331.6
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113449313A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 王昊翔
• 申請（專利權）人: 中關村海華信息技術前沿研究院
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/62;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J13/00
• 代理公司: 上海巔石知識產權代理事務所(普通合伙) 31309
• 代理人: 高磊;高彥

本申請提供一種用能量數據的加密方法、噪聲生成方法、設備及存儲介質，所述加密方法包括：獲得輸入的總準確率，其中，所述總準確率表示通過所述用能量數據的加密數據解析所述多個用能設備在該時段中的開關狀態的準確程度；通過預設約束關系以根據所述總準確率確定差分隱私系數；根據所確定的差分隱私系數生成噪聲，用于加密所述用能設備群的用能量數據以得到所述加密數據。本申請可針對用戶希望能達到的總準確率，來確定加在一時段中各時間間隔內用能量數據中的噪聲，使得通過加噪聲后的用能量數據解析的多個用能設備的開關狀態集可以滿足所述總準確率。

技術領域

本申請涉及數據處理系統及方法技術領域，尤其涉及一種用能量數據的加密方法、噪聲生成方法、設備及存儲介質。

背景技術

非侵入式負荷監測(Non-Intrusive Load Monitoring，NILM)可以通過分析用戶多個用電設備的總用電數據(例如，總電壓、總電流等)得到用戶每個用電設備的運行情況等用電信息。通過非侵入式負荷監測可以為用戶提供用電策略、以及用電設備的故障監測、故障分析，也可以為電力公司的電網規劃提供參考信息等。

但是，非侵入式負荷監測如果被惡意攻擊者利用，會使用戶的用電信息等隱私存在潛在風險。目前，通常在智能電表發布用電數據之前對用電數據添加噪聲，以起到保護用戶隱私的目的，使其用電設備的運行情況被破解的準確率下降。

然而，如何添加噪聲，使得通過非侵入式負荷監測技術獲得的用戶多個用電設備的開關狀態的準確率為用戶希望的準確率，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

鑒于以上所述相關技術的缺點，本申請的目的在于提供一種用能量數據的加密方法、噪聲生成方法、設備及存儲介質，用于解決現有技術中如何在用能量數據中添加噪聲能使通過加噪聲后的用能量數據破解用戶用電設備的開關狀態的準確率為用戶希望的準確率。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請的第一方面提供一種用能量數據的加密方法，應用于用能計量設備；所述用能量數據包括一時段中每一時間間隔內用能設備群的用能量，所述用能設備群包括多個用能設備，所述加密方法包括：獲得輸入的總準確率，其中，所述總準確率表示通過所述用能量數據的加密數據解析所述多個用能設備在該時段中的開關狀態的準確程度；通過預設約束關系以根據所述總準確率確定差分隱私系數；其中，所述預設約束關系指的是：所述總準確率是用能設備群中各個用能設備集的準確率的綜合結果的約束、以及所述每個用能設備集的準確率的期望的上限、下限與所述差分隱私系數相關的約束；根據所確定的差分隱私系數生成噪聲，用于加密所述用能設備群的用能量數據以得到所述加密數據。

在本申請的第一方面的某些實施方式中，所述用能設備集是根據每一所述用能設備的平均功率對所述用能設備群進行分組得到的。

在本申請的第一方面的某些實施方式中，所述根據每一所述用能設備的平均功率對所述用能設備群進行分組，包括：將所述用能設備群中平均功率的最小值和次最小值所對應的用能設備歸屬至當前用能設備集；判斷所述用能設備群中各其余用能設備的平均功率是否滿足當前用能設備集的預設分組條件；若是，則將滿足所述分組條件的用能設備分到當前用能設備集中；若否，則當前用能設備集構建完畢，并從所述用能設備群中去除完成分組的用能設備，以更新所述用能設備群；重復執行上述步驟，直至生成的多個用能設備集中包括所有的用能設備。

在本申請的第一方面的某些實施方式中，所述通過預設約束關系以根據所述總準確率確定差分隱私系數，包括：在預設的差分隱私系數范圍內，根據所述每個用能設備集的準確率的期望的上限、下限與所述差分隱私系數相關的約束、以及預設參數，獲得在各差分隱私系數下每一用能設備集所對應的準確率的期望；根據每一用能設備集所對應的準確率和每一用能設備集中用能設備的個數，得到各差分隱私系數所對應的所述總準確率，以供確定所述總準確率與差分隱私系數的預設數值對應關系；根據所述總準確率經所述預設數值對應關系，確定所述差分隱私系數。