一种基于区块链的跨链通信方法与流程

本发明涉及跨链通信，具体为一种基于区块链的跨链通信方法。

背景技术：

1、区块链技术作为未来去中心化的价值网络基础，被认为是继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后，目前最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术，引起了政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的广泛关注，当前，区块链已经与云计算、大数据、人工智能等新技术、新应用交叉创新，融合演进成为新一代网络基础设施，其相关的应用也逐步落地，赋能国家金融、司法、政务、医疗等各大领域，就目前而言，跨链通信方法大多用于比特币汇率交易、跨国贸易领域，而在生活园区、产业园区、工业园区运用跨链通信方法，以完成人员流动安排、同步数据定位、场景细节信息变化预测方面，涉猎相对较少。因此，设计主副区块链高速稳定跨链通信，预测主副链变化趋势，从而同步链间数据，为人员提供服务的一种基于区块链的跨链通信方法是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于区块链的跨链通信方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链的跨链通信方法，该方法包括以下步骤：

3、步骤一：建立一条主区块链和多条副区块链，链之间随时以蓝牙通信，建立云平台，主区块链优先向云平台上报数据，副区块链其次向云平台上报数据，建立管理平台和app；

4、步骤二：将各条副区块链部署于不同的环境，每条副区块链采集所处环境中的具体细节信息，副区块链将采集到的信息以tcp数据帧编码发送到管理端；

5、步骤三：云平台将所有副区块链发送的数据帧译码，管理端对数据信息给出对应的处理方式，应用层将处理方式作数据帧编码发送回云平台；

6、步骤四：ai智能算法训练学习，在每种场景对应不同的细节信息下的，信息处理方式，训练出成果模型；

7、步骤五：主区块链与多条副区块链之间开启跨链通信，ai智能算法给出用户场景细节处理规则，管理端与每条主区块链进行物联网定位通信。

8、根据上述技术方案，所述建立一条主区块链和多条副区块链，链之间随时以蓝牙通信，建立云平台，主区块链优先向云平台上报数据，副区块链其次向云平台上报数据，建立管理平台和app的步骤，包括：

9、在主区块链内搭载用户端app，app中加入ai智能算法，为用户提供服务；

10、在多条副区块链内搭载通信模块和采集模块；

11、副区块链主要部署于大楼建筑或园区内的楼道、房间、墙壁、消防通道、窗口处；

12、主副区块链之间主要以蓝牙技术进行临时、高速、稳定连接；

13、为了保证主副区块链之间有高强度信号、能稳定连接，设置连接距离不少于40米、不超过100米；

14、在传输层建立云平台和数据库；

15、传输层与主副区块链之间以tcp协议和http协议进行交互通信；

16、设置主区块链与云平台以http协议和最高优先级1与云平台通信；

17、设置其他副区块链以tcp协议和次优先级2与云平台通信；

18、部署管理平台和管理端app，并以http协议与云平台通信。

19、根据上述技术方案，所述将各条副区块链部署于不同的环境，每条副区块链采集所处环境中的具体细节信息，副区块链将采集到的信息以tcp数据帧编码发送到管理端的步骤，包括：

20、管理员先在试验场各处部署多条副区块链；

21、管理员在各处模拟不同的火灾环境供副区块链采集数据；

22、其中模拟不同的火灾环境有：

23、刚出现火势01，火势正在蔓延02、火势逐渐扩大03、火势迅速扩大04、火势巨大05......其他扩展项nn；

24、将每条副区块链部署于模拟出的不同火灾环境当中；

25、副区块链通过采集模块，在火灾环境中采集环境中的细节信息，细节信息有：

26、氧气浓度01、烟雾浓度02、环境温度03、co浓度04、火焰覆盖范围05......其他扩展项nn；

27、管理员模拟出电力系统断电且有信号干扰的火灾环境；

28、副区块链通过抗火模块以窄带物联网nb-iot技术，在断电的情况下，保证副区块链以高稳定性、低功耗、长续航的将数据传输至云平台；

29、nb-iot主要通过tcp数据帧以16进制编码的形式向云平台发送数据；

30、其数据帧格式为：

31、qt 01/01/01020304/fa/bn；

32、其中qt代表：数据帧的帧头；

33、01代表：副区块链1发送的数据；

34、/01代表：副区块链1当前所处在“刚出现火势”的场景；

35、/01020304代表：当前火灾环境中具体的细节信息；

36、/fa代表：副区块链1的nb-iot模块的剩余续航小时数；

37、/bn代表：数据帧的帧尾。

38、根据上述技术方案，所述云平台将所有副区块链发送的数据帧译码，管理端对数据信息给出对应的处理方式，应用层将处理方式作数据帧编码发送回云平台的步骤，包括：

39、所有副区块链发送到云平台的tcp数据帧；

40、由云平台作16进制-2进制译码；

41、译码出的数据信息，云平台将其与管理端模拟的不同火灾环境一一对应，全部存储到数据库中，

42、管理端在应用层发送调用请求，

43、云平台将数据信息作2进制-8进制http数据帧编码，

44、http数据帧发送到应用层，应用层将数据帧解码为场景图、数字、汉字，

45、管理端按照模拟的不同火灾环境对应的不同环境细节信息，作出不同的处理规则；

46、处理规则内容为：

47、用co2灭火剂灭火01、用泡沫灭火剂灭火02、关闭门窗03、打开门窗04、迅速逃生05、捂住口鼻逃生06、推开门窗07、此区域绕行10......其他扩展项77；

48、应用层对管理端作出的处理规则进行http数据帧编码；

49、编码内容为：

50、xf/02/01020304/0507fx；

51、其中xf、fx代表：http数据帧的帧头帧尾；

52、/02代表：在“火势蔓延”场景；

53、/01020304代表：该场景下火灾的具体细节信息；

54、/0507代表：针对该场景、该细节信息应当作出的处理方式。

55、根据上述技术方案，所述ai智能算法训练学习，在每种场景对应不同的细节信息下的，信息处理方式，训练出成果模型的步骤，包括：

56、云平台收到应用层发送来的http数据帧后，进行8进制-2进制译码，译码结果存储到数据库中；

57、ai智能算法调用http数据帧信息和tcp数据帧信息；

58、将http数据帧信息全部转换到矩阵{h}中；

59、ai算法以每种火灾场景对应的每种细节信息作矩阵每列的首列元素；

60、以每种细节信息对应的处理方式作为同一列元素；

61、ai智能算法将tcp数据帧信息全部转换到矩阵{t}中；

62、以每种火灾场景作为每行的首行元素；

63、以场景对应的细节信息作为同一行元素；

64、矩阵{h}作转置运算得到{h}t；

65、矩阵{t}作逆运算得到{t}-1；

66、两矩阵相乘得矩阵{ht}；

67、通过傅里叶卷积，得到特征值矩阵{λ}；

68、{λ}矩阵作为ai的参考模型，ai反复训练并优化模型，最终得到成果模型库。

69、根据上述技术方案，所述主区块链与多条副区块链之间开启跨链通信，ai智能算法给出用户场景细节处理规则，管理端与每条主区块链进行物联网定位通信的步骤，包括：

70、ai智能算法得到成果模型库后，管理端在大楼建筑或园区内的各处都部署一条副区块链；

71、部署后，每条副区块链全天自动检测部署环境范围内的环境参数；

72、当任意一条副区块链监测到出现任意一种火灾场景时：

73、该副区块链以蓝牙技术与附近的每一条主区块链建立临时通信信道；

74、向主区块链发送16进制编码的udp数据帧，其数据帧内容为：

75、ud ba/01/01020304ed；

76、其中ud代表：数据帧的帧头；

77、ba代表：186号副区块链向主区块链发送的报警信息；

78、/01代表：186号副区块链所处的环境为“刚出现火势”；

79、/01020304代表：当前的场景细节信息；

80、ed代表：数据帧的帧尾；

81、副区块链向附近的所有主区块链发送了udp数据帧后，主区块链收到16进制的udp数据帧，进行16进制-10进制解码；

82、解码后，ai智能算法根据udp数据帧中的“ba”确定报警副区块链的具体位置坐标；

83、根据“/01”和“/01020304”确定位置坐标处的场景信息；

84、ai再参照成果模型库与实时的场景信息作比对分析，运用矩阵算法，解出特征值矩阵，从而确定186号副区块链所处的位置应当采取的处理方式；

85、ai再对上述信息作译码处理，将信息译码为汉字和数字和位置坐标图，展示到app上；

86、大楼建筑或园区内的人员根据app上显示的险情发生位置坐标图、场景细节信息和ai给出的处理方式，人员前往该位置处理险情或逃离该位置进行紧急避险。

87、根据上述技术方案，所述管理端与每条主区块链进行物联网定位通信的步骤，包括：

88、当任意副区块链监测到险情发生时：

89、先与所有的主区块链之间进行跨链通信；

90、副区块链再调用ai根据火灾场景细节信息的变化，“预测”险情等级变化趋势；

91、如果：预测出人员能够及时处理险情，副区块链不向管理端报警；

92、如果：ai预测出险情等级会越来越高，火势不可控，之后人员只能逃离；

93、副区块链通过nb-iot立刻向管理端报警，管理端及时前往位置坐标图上的位置，开展紧急救援；

94、当人员未能在险情轻微时及时逃离时：

95、人员手中的app即为一条主区块链，主区块链与周围100米圆球范围内所有的副区块链进行跨链通信；

96、主区块链获取范围内所有副区块链检测到的，当前所处的场景和场景细节信息；

97、ai分析所有副区块链所处位置对应的处理方式；

98、ai译码数据展示到app上；

99、主区块链为逃生人员在app上以地图和语音文字的形式，规划逃生路线与避险方式；

100、当人员无法逃离，被困于建筑内时：

101、主区块链与附近的所有副区块链跨链通信，共同将位置信息发送到管理端；

102、管理人员立刻前往被困人员所处的具体位置坐标地图，展开救援工作；

103、即便人员在建筑内改变位置以躲避险情，区块链持续向管理人员发送实时的具体位置，对人员展开精准救援。

104、根据上述技术方案，所述主区块链包括：

105、用户端app，用于以蓝牙技术，接收范围内所有副区块链发送的udp数据帧，以http协议与云平台交互数据，对udp数据帧进行编解码和译码，进行区块链位置定位；

106、ai智能算法，用于将范围内所有副区块链发送的场景信息，与模型库对比分析，为人员规划逃生路线和处理方式，预测危险等级、预测场景变化趋势。

107、根据上述技术方案，所述副区块链包括：

108、通信模块，用于以蓝牙技术与范围内的所有主区块链之间进行跨链通信，对场景细节信息进行16进制编码，向主区块链发送udp数据帧，以nb-iot与云平台交互数据，向平台发送16进制http编码数据；

109、采集模块，用于采集副区块链所处环境范围内的场景模式和场景细节信息；

110、ai智能算法，用于预测险情等级，预测人员能否及时处理险情，预测场景变化趋势。

111、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置建立主副区块链，链之间以蓝牙通信，建立云平台和app，各条副区块链部署于不同环境，副链采集环境细节信息，副链将信息以tcp数据帧编码发送到管理端，平台对数据帧译码，管理端对信息给出处理方式，并作帧编码发送回平台，ai智能算法训练，在每种场景对应不同细节信息的信息处理方式，训练出成果模型，主链与多条副区块链之间开启跨链通信，ai算法给出人员场景细节处理规则，管理端与每条主区块链进行物联网定位通信，使得现有系统能够预测主副区块链的场景细节信息变化趋势，同步主副区块链间信息，为人员提供便捷服务，降低了跨链通信方法在人员调度方面的部署难度。