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专利号: 2023105073949
申请人: 江苏优培电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-11-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于:该方法包括以下步骤: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;

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;

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;

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;

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。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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: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;

在多条副区块链内搭载通信模块和采集模块;

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;

主副区块链之间主要以蓝牙技术进行临时、高速、稳定连接;

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;

在传输层建立云平台和数据库;

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;

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;

设置其他副区块链以TCP协议和次优先级2与云平台通信;

部署管理平台和管理端APP,并以HTTP协议与云平台通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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:管理员先在试验场各处部署多条副区块链;

管理员在各处模拟不同的火灾环境供副区块链采集数据;

其中模拟不同的火灾环境有:

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;

将每条副区块链部署于模拟出的不同火灾环境当中;

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: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;

管理员模拟出电力系统断电且有信号干扰的火灾环境;

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;

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;

其数据帧格式为:

QT01/01/01020304/FA/BN;

其中QT代表:数据帧的帧头;

01代表:副区块链1发送的数据;

/01代表:副区块链1当前所处在“刚出现火势”的场景;

/01020304代表:当前火灾环境中具体的细节信息;

/FA代表:副区块链1的NB‑IoT模块的剩余续航小时数;

/BN代表:数据帧的帧尾。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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:所有副区块链发送到云平台的TCP数据帧;

由云平台作16进制‑2进制译码;

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,管理端在应用层发送调用请求,

云平台将数据信息作2进制‑8进制HTTP数据帧编码,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,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;

处理规则内容为:

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;

应用层对管理端作出的处理规则进行HTTP数据帧编码;

编码内容为:

XF/02/01020304/0507FX;

其中XF、FX代表:HTTP数据帧的帧头帧尾;

/02代表:在“火势蔓延”场景;

/01020304代表:该场景下火灾的具体细节信息;

/0507代表:针对该场景、该细节信息应当作出的处理方式。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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: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;

AI智能算法调用HTTP数据帧信息和TCP数据帧信息;

将HTTP数据帧信息全部转换到矩阵{H}中;

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;

以每种细节信息对应的处理方式作为同一列元素;

AI智能算法将TCP数据帧信息全部转换到矩阵{T}中;

以每种火灾场景作为每行的首行元素;

以场景对应的细节信息作为同一行元素;

T

矩阵{H}作转置运算得到{H};

‑1

矩阵{T}作逆运算得到{T} ;

两矩阵相乘得矩阵{HT};

通过傅里叶卷积,得到特征值矩阵{λ};

{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。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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: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;

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;

当任意一条副区块链监测到出现任意一种火灾场景时: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;

向主区块链发送16进制编码的UDP数据帧,其数据帧内容为:UDBA/01/01020304ED;

其中UD代表:数据帧的帧头;

BA代表:186号副区块链向主区块链发送的报警信息;

/01代表:186号副区块链所处的环境为“刚出现火势”;

/01020304代表:当前的场景细节信息;

ED代表:数据帧的帧尾;

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;

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;

根据“/01”和“/01020304”确定位置坐标处的场景信息;

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;

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;

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。

7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的跨链通信方法,其特征在于: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:当任意副区块链监测到险情发生时:

先与所有的主区块链之间进行跨链通信;

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;

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;

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;

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;

当人员未能在险情轻微时及时逃离时:

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;

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;

AI分析所有副区块链所处位置对应的处理方式;

AI译码数据展示到APP上;

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;

当人员无法逃离,被困于建筑内时:

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;

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;

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。

8.一种基于区块链的跨链通信系统,其特征在于:该系统包括:管理平台,用于对云平台发送来的HTTP数据帧做8进制‑2进制解码,设置每种场景对应不同的场景细节下,对应的处理方式,向云平台发送HTTP数据帧;

管理端APP,用于管理人员与主副区块链实时通信,共享位置信息,对被困人员展开精准定位救援;

云平台,用于编解码HTTP数据帧和TCP数据帧,为AI智能算法提供场景细节信息矩阵;

主区块链,用于以HTTP协议与云平台通信,以蓝牙技术与范围内所有副区块链进行跨链通信;

副区块链,用于向范围内所有主区块链发送UDP数据帧,以蓝牙技术与主区块链进行跨链通信。

9.根据权利要求8所述的一种基于区块链的跨链通信系统,其特征在于:所述主区块链包括: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;

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。

10.根据权利要求8所述的一种基于区块链的跨链通信系统,其特征在于:所述副区块链包括: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;

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;

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。