基于超声波的人群收集和筛选方法与流程

本发明涉及信息传输技术领域，特别涉及一种基于超声波的信息人群收集和筛选方法。

背景技术：

提供特定场景群体下高效的人群信息的收集和筛选的方法，在公共安全等领域有较强的业务需求，例如：在人流密集的火车站快速收集人群信息和筛选恐怖份子。在现有的技术背景下，有下面已知道的实施方法：例如身份证查验机,WIFI(蓝牙)探针和人面识别技术等。

身份证查验机技术原理，公安民警手持机器人，逐个获取身份证，对其信息进行查验和现场人物比对。WI-FI(蓝牙)探针的技术的基本原理应用，设备在开启Wi-Fi的情况下,即可扫描并收集周围的AP信号，无论是否加密,是否已连接，甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中，都可以获取到AP广播出来的MAC地址。人脸识别的技术原理，是通过广场摄像头的，采集人脸信息，获取景象中的人面，分析景象中的FaceToken，获取人脸信息集合。

以上技术在实际应用上都具有明显暴露性，被收集信息群体和个人可以有意规避，不具备隐蔽性。

具体技术应用分别具有以下不足：

1)身份证识别技术，其实施依赖大量警力部署，效率低下，难以应对超大规模的人流场景。

2)WI-FI(蓝牙)探针技术强烈依赖被收集人开启通信网络，因此具有采集率低的缺陷。

3)人面识别技术不能应对被采集者乔装打扮的场景，在人口密集场景，被采集人容易被遮掩，从而导致采集的遗漏。

因此，提供一种高效，突破传输距离限制、隐蔽且准确，实时精准的方法具有重要应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于声波的人群收集和方法，使收集设备在不一定依赖网络的情况下，依然能够超大规模实时获取被侦察或收集设备的设备信息，精确地定位和识别人物。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种基于声波的人群收集和筛选方法，包括步骤:

(1)将上位机插入或内置经过安全管控且具有加密私钥的硬件设备中；

(2)上位机使用插入私钥对业务信息进行安全加密，产生加密后的数字编码；

(3)上位机控制带有超声波发生设备播放包含加密后的超声波音频；

(4)移动终端采集加密后音频，对其进行解调、解码，得到加密后的数字编码信息；

(5)移动终端根据被授权使用的公钥对信息进行解密；

(6)移动终端分析解密后的业务信息，对自己自身设备信息进行网络上报或声波广播；

(7)对被采集的设备信息进行云端处理器的分析和挖掘。

优选的，所述的步骤(1)中，采用硬件设备保存的加密私钥，可以对密钥进行有效的安全管控，防止软件的加密文件的盗取和泄漏的不安全性。

优选的，所述的步骤(2)和(5)中，根据业务场景和传送设备信息的敏感性与否，可以采用非对称加密算法进行传输过程的安全加密和解密，可防止不法分子假冒特定组织或机构，对其进行信息的收集。

优选的，所述的步骤(2)中，因为声音通信中，在空气中传播后，会和其他的各种各样的音频信号混杂的干扰，为提高传输和解码效率，采用频移键控技术作出调整。

优选的，所述的步骤(3)中，可采用不同功率的超声波发生设备进行播放加密后的超声波音频，通过对功率的控制，实现对人群收集范围的控制，从而使用大面积的场景或者是小面积的场景控制，进一步控制对采集数量和范围的控制，增加或者是减少采集和分析的数据量，从而实现的对筛选的速度和性能的控制，对定位范围的控制。

优选的，所述的步骤(3)中，使用18kHz～21kHz这个频率范围内的超声波音频信号，使人耳无法听到这个声音，且移动终端能够接收到这个频段的声音。

优选的，所述的步骤(5)中，在所述移动终端和上位机之间建立通信协议，步骤如下：

1)移动终端通过公钥解密得出上位机要传递的业务信息；

2)通过在数位的分拆，分别获得校验数值，上位机播报的组织机构编号，业务代码和上报地址信息；

3)移动终端采用校验数值和后续的报文信息进行校验，判断所活动的报文信息进行有效性校验。

4)移动终端根据业务代码和回报地址，采用移动网络上报自身信息或者声波广播自身的设备信息。

优选的，所述步骤(6)中，移动终端根据解码后获得的上位机的指令，采用移动网络上报自身信息方式或现场的广播自身信息方式的下一步的操作，当移动终端采取声波广播自身信息时，上位机可近场收集设备；当指令要求是网络上报时，移动终端采用自身移动网络上报自身设备信息到云端服务器。

优选的，所述步骤(6)中，当移动终端被上位机要求上报大量数据时，为修正传送过程中的失真和错码、漏码。上位机采用前向纠错的信道编码技术，其原理是待修正信号位构成多项式，让校正的采样数据对产生的多项式有效。当上位机正确的收到足够的点后，它就可以恢复原来的多项式，从而获得正确的编码信息，即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰失真。

更进一步的，考虑到被采集人员当时移动终端当前所处的网络环境，为了进一步提供采集率体验，本发明采用延时上报算法，包括步骤:

1)判断当前的网络环境，若处于高速网络，能够与云端收集平台建立连接，则立刻上报设备以及相关信息；

2)若不是，则把任务指令保存在上位机的缓存区；

3)上位机定时检查网络状态，直到网络状况良好，上传自身设备及相关信息，直到获得云服务器应答信息，至此，指令执行终止。

优选的，所述步骤(7)中的云端处理器是实时的大数据处理平台，对移动终端设备上报的各种设备信息行实时的存储，根据上报的设备的ID碰撞移动通信运营商或互联网企业数据中心，获取高置信度的个人信息，进行数据存储和比对，实时计算搜索目标筛选人物。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

通过本发明，同时具备超声波发生器和智能移动终端的电子产品之间可以相互进行双向数据传输，可以在无网络环境下本发明能够在电子产品间能够传输数据；增强了现有人数信息收集设备的采集效率，现行WI-FI探针的设备信息收集效率仅为10％～20％，使用本发明的收集方法进行增强，可将设备信息收集率，可提高到90％，对比身份证验证机，是极大的效率的提升；由于超声波通信仅有近场通信的性质，仅此，在人群信息收集和筛选的同时，具备了近场的精确定位的功能，这是现行wifi(蓝牙)探针技术所不具备的。

通过本发明的应用，在警用方面，可有效抵御反侦查能力；在各种人群收集场景，提升的人群信息采集和筛选效率，实现实时性反馈；控制指令最大传输距离达100米，大大超多蓝牙3.0技术的10米有效传输距离，本设备支持一个上位机同时向多台移动终端发送数据，不存在传输信道占用问题。

附图说明

图1是实施例1的流程图。

图2是实施例2的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例1:

现有技术中移动终端和上位机需要建立网络连接关系，且网络链接的建立需要被采集者主动的打开网络连接。

本实例将使用超声波进行通信方式，被采集者不需要主动的建立网络连接关系，具备超声波发生器和智能芯片的电子产品之间可以相互进行双向数据传输，本发明能够在电子产品间能够传输数据，具有便利性和隐蔽性的特征：

本实施例所述基于超声波的人群收集和筛选技术可应用于多种场合，例如：

地铁安检场景结合：在本实例中，根据本发明方法，可以设计和开发发明的产品："身份识别安检门"。

如图1所示，本实施例基于超声波的人群信息收集和筛选技术，案例主要侧重本发明在近场筛查和定位技术的应用，本案例的实施方法包括下面步骤：

1.安检门插入公安部门授权的上位机模块，并设定近场广播要求的业务代码。

2.当被安检人踏上安检门时，安检门使用低功率超声波发生设备播放特定业务信号的加密声波信号。

3.被安检人身上的移动终端(如手机)，监听获得加密音频信息。

4.被安检人手机解码和解密超声波信息，得到广播自身设备信息的业务指令要求。

5.被安检人手机上的喇叭广播自己加密后的设备信息。

6.安检门上的超声波监听设备获取移动终端(手机)广播出来的音频，进行相关解码和解密操作，等到设备信息。

7.安检门根据获取的设备信息，传送到公安云平台，进行信息碰撞，判断当前安检门的上的人，是否公安部门所查找的犯罪嫌疑人或者是公共安全高危份子。

实施例2:

本实施例所述基于超声波的人群收集和筛选技术可应用于多种场合，例如：

搜捕场景结合：在本实例中，根据本发明，可以设计和开发发明的产品："超声波区域搜捕警车"。

如图2所示，本实施例基于超声波的人群信息收集和筛选技术，案例主要侧重于远距离的人群搜索，本案例的实施方法包括下面步骤：

1.警车上安装大功率的超声波发生设备，配合本发明的上位机使用。

2.上位机插入硬件私钥，并设定要求上传设备信息的业务代码。

3.警车在目标搜查区上行驶，使用大功率超声波发生设备播放业务信号的加密声波信号。

4.犯罪嫌疑人的身上的移动终端(如手机)，监听获得加密音频信息。

5.犯罪嫌疑人手机解码和解密超声波信息，得到要求上传自身设备信息业务指令要求，并上传到指定服务器。

6.云端大数据服务器获得该区域大量设备信息，通过实时大数据计算技术，筛选的出犯罪嫌疑人的设备特征号。

7.根据犯罪嫌疑人同时上传的设备信息，IP信息，定位信息，锁定犯罪嫌疑人位置。

8.公安部门实施抓捕。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本发明的保护范围之内。