一种智慧园区运营融合通讯方法及系统与流程

本发明涉及园区通讯管理，具体是涉及一种智慧园区运营融合通讯方法及系统。

背景技术：

1、智慧园区是依附于5g通信、物联网以及边缘计算所形成的新的园区形态。智慧园区能够通过感知系统，实现传统园区内的各个设备之间的互联，从而基于多维度的智能分析，借助云计算、物联网等it技术提高对园区的综合管理效率以及管理规范性，随着智慧园区的不断发展，园区物联网承载的数据量也越来越多，越来越敏感，但是目前物联网数据传输没有很好地考虑传输过程中的数据安全方面的问题，从而导致在传输数据时存在着网络攻击、窃听和节点仿冒等风险。

2、因此，对于智慧园区运营过程中的数据加密是至关重要的，现有技术中通常采用复杂化加密算法的方式进行提高数据的加密等级，这种方式无疑会增加对边缘服务的算力需求，增加智慧园区的运营成本，如何针对于智慧园区内部的边缘服务器的算力以及设备终端采集数据的动态加密方法进行智能化数据分流，以保证智慧园区的高效化运营管理是本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种智慧园区运营融合通讯方法及系统，本技术方案可针对于智慧园区内部的边缘服务器的算力以及设备终端采集数据的动态加密方法进行智能化数据分流，以保证智慧园区的高效化运营管理。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种智慧园区运营融合通讯方法，包括：

4、确定园区内设置的所有设备终端和所有边缘服务器，分别建立设备终端总集合和边缘服务器总集合；

5、基于设备终端采集数据的类型将设备终端集合进行划分成若干设备终端分类子集；

6、确定边缘服务器总集合中每个元素对应的边缘服务器的算力，获得服务器算力数据；

7、确定园区中每个设备终端采集数据的加密算法；

8、对每种加密算法进行分析，确定每一种加密算法所需的算力，获得加密算法算力数据；

9、通过服务器算力数据和加密算法算力数据进行拟合规划设备终端采集数据分流分案；

10、设备终端基于设备终端采集数据分流分案将采集到的园区数据分别输送至对应的边缘服务器；

11、边缘服务器对园区数据进行分析，判断园区数据是否为内网数据，若是，则根据园区数据种类进行园区内网传输，若否，则边缘服务器基于加密算法对园区数据进行加密成加密封包，并将加密封包传输至外网云端服务器。

12、优选的，所述对每种加密算法进行分析，确定每一种加密算法所需的算力，获得加密算法算力数据具体包括：

13、基于每个设备终端采集的数据种类和数据量，计算每个设备终端分类子集中的元素的在不同加密算法下的所需的算力数据，获得每个设备终端分类子集对应的若干组加密算力数组；

14、将所有的加密算力数组整合成设备终端分类子集对应的加密算力矩阵；

15、其中，所述加密算力矩阵为：

16、

17、其中，m为设备终端分类子集对应的设备终端采集数据的加密算法的总数，n为设备终端分类子集中的元素总数，xij为设备终端分类子集中的第j个元素采集的数据采用第i种加密算法的所需的算力，ak为第k个设备终端分类子集的加密算力矩阵，k的取值范围为1、2、...、k，k为设备终端分类子集总数。

18、优选的，所述通过服务器算力数据和加密算法算力数据进行拟合规划设备终端采集数据分流分案具体包括：

19、按照预设的时间间隔，基于动态随机算法确定每一个设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法；

20、基于设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法于设备终端对应的加密算力矩阵进行检索，获取设备终端在接下来的时间间隔内所需的加密算力，将所有的设备终端在接下来的时间间隔内所需的加密算力组合成加密算力需求集合；

21、基于加密算力需求集合和服务器算力数据进行确定每个设备终端在接下来的时间间隔内的边缘服务器传输映射关系。

22、优选的，所述按照预设的时间间隔，基于动态随机算法确定每一个设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法具体方法为：

23、建立每一个设备终端分类子集对应的加密算法集合；

24、其中，所述加密算法集合为：

25、sk＝{s1，s2，…，si，…，sm}

26、其中，sk为第k个设备终端分类子集的加密算法集合，si为第k个设备终端分类子集的第i个加密算法；

27、针对每一个设备终端分类子集随机生成随机整数集合；

28、其中，所述随机整数集合为：

29、pk＝{p1，p2，…，pg，…，pg}

30、其中，pk为第k个设备终端分类子集的随机整数集合，g为随机生成的不小于2的整数，且pk中的元素满足0≤pa≤m，g＝1，2，…，g；

31、基于每一个设备终端随机生成一个小于a-1的整数b，获取设备终端对应的随机整数集合，并计算加密算法确定数；

32、所述加密算法确定数的计算公式为：

33、j＝|pb-pb+1|

34、式中，j为加密算法确定数，pb和pb+1为设备终端对应的随机整数集合中的第b个和第b+1个元素；

35、基于加密算法确定数，确定加密算法集合中的元素sj为设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法；

36、确定每一个设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法。

37、优选的，所述基于加密算力需求集合和服务器算力数据进行确定每个设备终端在接下来的时间间隔内的边缘服务器传输映射关系具体包括：

38、基于加密算力需求集合和服务器算力数据判断园区内的边缘服务器配置是否可以满足当前的加密算力需求集合对应的算力总需求，若是，则判定为当前加密算力需求集合为可实现需求，若否，判定为当前加密算力需求集合为不可实现需求，则重新生成加密算力需求集合；

39、对判定为可实现需求的加密算力需求集合，基于数据分流条件生成若干个设备终端采集数据分流初步分案；

40、设定最优指标，基于最优指标判断条件计算每一个设备终端采集数据分流初步分案对应的最优指标，筛选出最优指标最大的设备终端采集数据分流初步分案作为最佳设备终端采集数据分流分案，获取最佳设备终端采集数据分流分案对应的每个设备终端在接下来的时间间隔内的边缘服务器传输映射关系；

41、其中，所述数据分流条件表达式为：

42、

43、其中，d为园区内设置的边缘服务器总数，yd为分流到第d个边缘服务器的设备终端对应的加密算力需求子集，∑yd为yd中的全部元素进行求和，ud为第d个边缘服务器的算力，y为加密算力需求集合。

44、优选的，所述最优指标判断条件表达式为：

45、∑yd≤αud

46、式中，α为第d个边缘服务器的保护指标；

47、对设备终端采集数据分流初步分案中每个边缘服务器进行判断，若满足最优指标判断条件表达式，则最优指标加一，若不满足最优指标判断条件表达式，则最优指标不变。

48、优选的，所述基于加密算力需求集合和服务器算力数据判断园区内的边缘服务器配置是否可以满足当前的加密算力需求集合对应的算力总需求具体包括：

49、计算加密算力需求集合中所有元素的总和，获得加密算力总需求数据；

50、计算园区内的所有边缘服务器的算力总和，获得服务器算力数据；

51、判断加密算力总需求数据是否大于服务器算力数据，若是，则判定为园区内的边缘服务器配置不可以满足当前的加密算力需求集合对应的算力总需求，若否，则判定为园区内的边缘服务器配置可以满足当前的加密算力需求集合对应的算力总需求。

52、优选的，所述边缘服务器对园区数据进行分析，判断园区数据是否为内网数据具体包括：

53、解析所述园区数据，确定所述园区数据的访问业务，获取园区访问业务；

54、判断所述园区内网是否有所述园区访问业务，若是，则判定园区数据为内网数据，若否，则判定园区数据为外网数据。

55、进一步的，提出一种智慧园区运营融合通讯系统，用于实现如上述的智慧园区运营融合通讯方法，包括：

56、设备终端，所述设备终端用于采集园区运行过程中产生的各种数据；

57、边缘服务器，所述边缘服务器用于对园区运行过程中产生的各种数据进行处理；

58、加密分流模块，所述加密分流模块用于通过服务器算力数据和加密算法算力数据进行拟合规划设备终端采集数据分流分案。

59、可选的，所述加密分流模块内部集成有：

60、矩阵生成单元，所述矩阵生成单元用于生成设备终端分类子集对应的加密算力矩阵；

61、计时单元，所述计时单元用于判断园区按照当前分流加密状态的运营时间是否达到预设的时间间隔；

62、加密算法确定单元，所述加密算法确定单元用于基于动态随机算法确定每一个设备终端在接下来的时间间隔内的数据加密算法；

63、分流方案规划单元，所述分流分案规划单元用于生成若干个设备终端采集数据分流初步分案；

64、最优方案确定单元，所述最优方案确定单元用于筛选出最优指标最大的设备终端采集数据分流初步分案作为最佳设备终端采集数据分流分案。

65、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

66、本发明提出一种智慧园区运营融合通讯方案，通过基于动态随机算法进行数据加密算法的确定，通过这种方式可在不需要复杂的加密算法的情况下，有效的保证数据加密封包的加密等级，增加园区数据传输时的安全性能，同时基于每个数据的动态的加密算力需求集中进行整体园区采集数据的智能化的数据分流，使得每个终端设备采集的数据均可以得到最优的加密传输，实现园区内部的智能化运营，进而实现对智慧园区设备终端数据的全局性分析，确保智慧园区的高效运营。