[发明专利]无线传感网络的数据处理方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种无线传感网络的数据处理方法，其特征在于，应用于无线传感网络中的多个聚合节点中的任一聚合节点，所述无线传感网络中还包括多个终端节点和处理节点，其中，所述聚合节点包括嵌入式设备和智能路由，所述处理节点包括基站，所述方法包括：

获取由多个终端节点分别采集的感知数据；所述感知数据包括由电网中所设置的检测设备采集得到的输配电线路的电压和电流数据，以及用电量数据；所述感知数据携带有与相应终端节点对应的数据签名；所述感知数据是由终端节点依据处理节点生成并分发的签名密钥进行签名得到的；其中，验证密钥与签名密钥是处理节点利用加密算法得到的相匹配的一对密钥；

获取处理节点生成并分发的验证密钥，利用所述验证密钥中的第一验证参数对所述数据签名进行求幂运算，并利用所述验证密钥中的第二验证参数对所述数据签名的幂进行取模运算，得到预估的感知数据；将所述预估的感知数据与所接收到的感知数据进行一致性匹配，以验证所述感知数据所携带的数据签名的有效性；

在验证所述数据签名有效的情况下，对所述感知数据进行划分聚类处理，得到多个候选数据集合；

依次对所述多个候选数据集合进行层次聚类处理，以将所述多个候选数据集合融合形成一个目标数据集合；

利用处理节点生成并分发的加密密钥中包含的第一加密参数，对所述目标数据集合中各感知数据进行求幂运算；在所述加密密钥中包含的至少一个第二加密参数中，随机选取其中一个第二加密参数，并利用所选取的第二加密参数对所述感知数据的幂进行取模运算，得到加密感知数据，并将各加密感知数据构成的数据集合作为加密数据集合；

在聚合节点与处理节点之间的通信链路未被占用、且不存在因网络波动导致的通信延迟的情况下，将所述加密数据集合上传至所述处理节点，上传的所述加密数据集合用于指示所述处理节点依据与所述加密密钥匹配的解密密钥，对所述加密数据集合进行解密，并基于解密后得到的目标数据集合进行相应的数据处理；其中，数据处理包括利用目标数据集合中的用电量数据进行对电力负荷的预测；

在聚合节点与处理节点之间的通信链路被占用、或存在因网络波动导致的通信延迟的情况下，将所述加密数据集合转发至另一聚合节点，由所述另一个聚合节点将所述加密数据集合上传至所述处理节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述感知数据进行划分聚类处理，得到多个候选数据集合，包括：

在由所述感知数据构成的数据空间中，随机划分多个初始数据集合，各初始数据集合内具有初始质心；

对于每个感知数据，分别计算所述感知数据与各所述初始质心之间的距离，得到多个距离值，并依据所述多个距离值将所述感知数据归类至其中一个初始数据集合中、或将所述感知数据舍弃；

当对全部感知数据完成归类或舍弃后，计算各初始数据集合的重心，并将所述重心作为相应的初始数据集合的新的质心；

依据所述新的质心，返回对于每个感知数据，分别计算所述感知数据与各所述初始质心之间的距离，得到多个距离值的步骤继续执行，反复迭代直至当次计算过程中得到的质心与上一次计算过程中得到的质心一致；

将迭代完成后的质心所对应的多个初始数据集合作为候选数据集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次对所述多个候选数据集合进行层次聚类处理，以将所述多个候选数据集合融合形成一个目标数据集合，包括：

分别计算每两个候选数据集合之间的距离，依据所述距离将两个候选数据集合组合，获得至少一个中间数据集合；

对于未形成中间数据集合的各候选数据集合，分别计算各候选数据集合与各中间数据集合的距离，并将与中间数据集合的距离最小的候选数据集合与相应的中间数据集合组合，形成一个新的中间数据集合；

对于至少一个中间数据集合，分别计算每两个中间数据集合之间的距离，将距离最小的两个中间数据集合组合，得到一个新的中间数据集合；

对于所述新的中间数据集合，返回计算未形成中间数据集合的各候选数据集合与所述新的中间数据集合的距离的步骤并继续执行，直至全部候选数据集合组合成一个中间数据集合，并将最终得到的中间数据集合作为目标数据集合。