[發明專利]無線傳感網絡的數據處理方法、裝置及計算機設備

有效

• 申請號: 202110565408.3
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113286296B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 張琦;王莉;張少凡;劉璇;姜臻;陳煜敏
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H04W12/03
• 分類號: H04W12/03;H04W12/041;H04W84/18;G06K9/62
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 楊歡

1.一種無線傳感網絡的數據處理方法，其特征在于，應用于無線傳感網絡中的多個聚合節點中的任一聚合節點，所述無線傳感網絡中還包括多個終端節點和處理節點，其中，所述聚合節點包括嵌入式設備和智能路由，所述處理節點包括基站，所述方法包括：

獲取由多個終端節點分別采集的感知數據；所述感知數據包括由電網中所設置的檢測設備采集得到的輸配電線路的電壓和電流數據，以及用電量數據；所述感知數據攜帶有與相應終端節點對應的數據簽名；所述感知數據是由終端節點依據處理節點生成并分發的簽名密鑰進行簽名得到的；其中，驗證密鑰與簽名密鑰是處理節點利用加密算法得到的相匹配的一對密鑰；

獲取處理節點生成并分發的驗證密鑰，利用所述驗證密鑰中的第一驗證參數對所述數據簽名進行求冪運算，并利用所述驗證密鑰中的第二驗證參數對所述數據簽名的冪進行取模運算，得到預估的感知數據；將所述預估的感知數據與所接收到的感知數據進行一致性匹配，以驗證所述感知數據所攜帶的數據簽名的有效性；

在驗證所述數據簽名有效的情況下，對所述感知數據進行劃分聚類處理，得到多個候選數據集合；

依次對所述多個候選數據集合進行層次聚類處理，以將所述多個候選數據集合融合形成一個目標數據集合；

利用處理節點生成并分發的加密密鑰中包含的第一加密參數，對所述目標數據集合中各感知數據進行求冪運算；在所述加密密鑰中包含的至少一個第二加密參數中，隨機選取其中一個第二加密參數，并利用所選取的第二加密參數對所述感知數據的冪進行取模運算，得到加密感知數據，并將各加密感知數據構成的數據集合作為加密數據集合；

在聚合節點與處理節點之間的通信鏈路未被占用、且不存在因網絡波動導致的通信延遲的情況下，將所述加密數據集合上傳至所述處理節點，上傳的所述加密數據集合用于指示所述處理節點依據與所述加密密鑰匹配的解密密鑰，對所述加密數據集合進行解密，并基于解密后得到的目標數據集合進行相應的數據處理；其中，數據處理包括利用目標數據集合中的用電量數據進行對電力負荷的預測；

在聚合節點與處理節點之間的通信鏈路被占用、或存在因網絡波動導致的通信延遲的情況下，將所述加密數據集合轉發至另一聚合節點，由所述另一個聚合節點將所述加密數據集合上傳至所述處理節點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述感知數據進行劃分聚類處理，得到多個候選數據集合，包括：

在由所述感知數據構成的數據空間中，隨機劃分多個初始數據集合，各初始數據集合內具有初始質心；

對于每個感知數據，分別計算所述感知數據與各所述初始質心之間的距離，得到多個距離值，并依據所述多個距離值將所述感知數據歸類至其中一個初始數據集合中、或將所述感知數據舍棄；

當對全部感知數據完成歸類或舍棄后，計算各初始數據集合的重心，并將所述重心作為相應的初始數據集合的新的質心；

依據所述新的質心，返回對于每個感知數據，分別計算所述感知數據與各所述初始質心之間的距離，得到多個距離值的步驟繼續執行，反復迭代直至當次計算過程中得到的質心與上一次計算過程中得到的質心一致；

將迭代完成后的質心所對應的多個初始數據集合作為候選數據集合。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次對所述多個候選數據集合進行層次聚類處理，以將所述多個候選數據集合融合形成一個目標數據集合，包括：

分別計算每兩個候選數據集合之間的距離，依據所述距離將兩個候選數據集合組合，獲得至少一個中間數據集合；

對于未形成中間數據集合的各候選數據集合，分別計算各候選數據集合與各中間數據集合的距離，并將與中間數據集合的距離最小的候選數據集合與相應的中間數據集合組合，形成一個新的中間數據集合；

對于至少一個中間數據集合，分別計算每兩個中間數據集合之間的距離，將距離最小的兩個中間數據集合組合，得到一個新的中間數據集合；

對于所述新的中間數據集合，返回計算未形成中間數據集合的各候選數據集合與所述新的中間數據集合的距離的步驟并繼續執行，直至全部候選數據集合組合成一個中間數據集合，并將最終得到的中間數據集合作為目標數據集合。