基于OpenHarmony的无人设备协同组网方法和装置与流程

本技术涉及无人设备，具体涉及一种基于openharmony的无人设备协同组网方法和装置。

背景技术：

1、在openharmony（开源分布式操作系统）分布式架构中，lnn（本地网络节点）能够完成多设备间的基础逻辑连通，然而该项基础组网能力并未针对无人设备集群的作业特点进行定制适配。实际应用场景里，大规模、多类型无人设备往往需要通过动态编组的方式协同执行复杂任务；而开放、强对抗的无线通信环境，极易引发不同编组网络之间的信号串扰与非法跨组访问行为，现有技术难以实现各任务网络的有效逻辑隔离，组网安全隐患突出。与此同时，高动态的作业环境对组网体系提出了严苛要求，不仅需要支撑设备频繁上下线、编组结构实时调整，还需依托完善的权限机制防范非授权设备接入与恶意干扰。目前openharmony分布式架构下主流的组网方案编组模式单一、网络隔离能力不足、权限管控方式僵化，无法同时兼顾动态编组、网络逻辑隔离、精细化访问控制等多项核心需求，难以适配多样化、高安全、高动态的无人设备协同作业场景。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本技术提供一种基于openharmony的无人设备协同组网方法和装置，能够实现不同任务网络的逻辑隔离，有效避免开放强对抗环境下的信号串扰与非法跨组访问问题。

2、为了解决上述问题中的至少一个，本技术提供以下技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种基于openharmony的无人设备协同组网方法，包括：基于目标任务的任务场景信息确定无人设备编组模式，利用预设标识生成函数对所述目标任务的任务标识和随机数进行处理，生成网络标识，调用openharmony中分布式软总线的设备发现接口结合所述目标任务的任务需求确定出多个待组网无人设备，利用所述无人设备编组模式确定出编组层级以及与所述编组层级对应的待组网无人设备；若为多个编组层级，则基于编组层级中管理层级的所述管理组网无人设备的私钥将所述网络标识和编组访问凭证组成的报文进行签名，生成签名报文，并通过分布式软总线建立的安全加密通道，将所述签名报文发送至编组层级中普通层级的多个所述待组网无人设备，所述普通层级的各所述待组网无人设备调用所述分布式软总线的身份认证模块结合所述管理组网无人设备的公钥验证所述签名报文有效时，触发所述分布式软总线状态变更事件以加入所述网络标识对应的无人设备网络，组成openharmony中心化无人设备网络；若为一个编组层级，则基于所述目标任务的任务管理系统生成任务令牌，并通过分布式软总线的多协议融合链路将所述任务令牌和所述网络标识广播至各所述待组网无人设备，当各所述待组网无人设备验证所述任务令牌有效时，基于所述任务令牌的通信信息宣布加入所述网络标识对应的无人设备网络，组成openharmony去中心化无人设备网络。

4、在一些实施例中，所述基于目标任务的任务场景信息确定无人设备编组模式，利用预设标识生成函数对所述目标任务的任务标识和随机数进行处理，生成网络标识，调用openharmony中分布式软总线的设备发现接口结合所述目标任务的任务需求确定出多个待组网无人设备，包括：当目标任务的任务场景信息为快速编组场景时，确定无人设备编组模式为令牌召集模式，当目标任务的任务场景信息为强权限访问编组场景或高复杂任务编组场景时，确定无人设备编组模式为任务配置模式，当目标任务的任务场景信息为全局协同管控场景，确定无人设备编组模式为中心节点编组模式；利用安全哈希算法对所述目标任务的任务标识和随机数进行处理，生成用于隔离独立任务逻辑空间的网络标识，基于所述目标任务的任务需求确定出完成所述目标任务所需的无人设备的设备类型集合和各设备类型对应的设备数量，将所述设备类型集合作为过滤条件封装至openharmony中分布式软总线的设备发现接口的订阅参数中，启用多协议扫描并监听设备发现回调事件，从所述设备发现回调事件中解析出无人设备回调集合，基于无人设备广播能力从无人设备回调集合中选出满足各设备类型对应的设备数量的多个待组网无人设备。

5、在一些实施例中，所述利用所述无人设备编组模式确定出编组层级以及与所述编组层级对应的待组网无人设备，包括：当所述无人设备编组模式为中心节点编组模式时，所述编组层级包括管理层级和普通层级，所述管理层级由多个所述待组网无人设备中设备性能最强的管理组网无人设备组成，所述普通层级由多个所述待组网无人设备中除所述管理组网无人设备以外的其他待组网无人设备组成；当所述无人设备编组模式为任务配置模式时，所述编组层级包括管理层级和普通层级，所述管理层级由指挥中心组成并将所述指挥中心作为管理组网无人设备，所述普通层级由多个所述待组网无人设备组成；当所述无人设备编组模式为令牌召集模式，所述编组层级包括普通层级，所述普通层级由多个所述待组网无人设备组成。

6、在一些实施例中，所述方法还包括：当所述无人设备编组模式为中心节点编组模式时，所述管理组网无人设备将组成openharmony中心化无人设备网络的各无人设备维护在编组账本中，并基于心跳机制实时管控所述编组账本中各所述无人设备，所述管理组网无人设备将所述目标任务分解为多个子任务，基于所述编组账本中各所述无人设备的设备类型和设备性能将各所述子任务分发给各所述无人设备，以基于各所述无人设备协同完成所述目标任务；当所述openharmony中心化无人设备网络中存在故障无人设备时，若所述故障无人设备不为所述管理组网无人设备时，所述管理组网无人设备将所述故障无人设备从所述编组账本中删除，当所述故障无人设备为所述管理组网无人设备时，若所述openharmony中心化无人设备网络存在第一备用无人设备时，将所述第一备用无人设备作为新的管理组网无人设备，若不存在，则基于所述openharmony中心化无人设备网络中各所述无人设备推举新的管理组网无人设备，所述新的管理组网无人设备将所述故障无人设备从所述编组账本中删除。

7、在一些实施例中，所述方法还包括：当所述无人设备编组模式为任务配置模式时，所述管理组网无人设备将组成openharmony中心化无人设备网络的各无人设备编写在编组账本中，所述编组账本中各所述无人设备推举出中心无人设备和第二备用无人设备，并由所述中心无人设备管理和更新所述编组账本，所述备用无人设备与所述中心无人设备实时同步；所述管理组网无人设备将所述目标任务分为多个子任务，确定出执行各所述子任务的目标无人设备，并通过所述中心无人设备将各所述子任务分发至对应的所述目标无人设备，以基于各所述目标无人设备协同完成所述目标任务；当所述openharmony中心化无人设备网络中添加新无人设备时，所述管理组网无人设备将所述新无人设备添加信息告知所述中心无人设备，由所述中心无人设备将所述新无人设备添加在所述编组账本中，以使得所述新无人设备加入所述openharmony中心化无人设备网络；当所述openharmony中心化无人设备网络中存在故障无人设备时，若所述故障无人设备为所述中心无人设备时，所述第二备用无人设备作为新的中心无人设备，并重新推举新的第二备用无人设备，以基于所述新的中心无人设备将所述故障无人设备从所述编组账本中删除，当所述故障无人设备不为所述中心无人设备时，所述中心无人设备将所述故障无人设备从所述编组账本中删除。

8、在一些实施例中，所述方法还包括：当所述无人设备编组模式为令牌召集模式时，组成所述openharmony去中心化无人设备网络的各所述无人设备均维护一份组成所述openharmony去中心化无人设备网络的无人设备的编组账本；当所述openharmony去中心化无人设备网络中加入新无人设备时，所述新无人设备在所述openharmony去中心化无人设备网络的组播通道广播所述新无人设备加入信息和对应令牌，所述openharmony去中心化无人设备网络中各所述无人设备验证所述新无人设备令牌有效，并将所述新无人设备写入各所述无人设备的编组账本；当所述openharmony去中心化无人设备网络中存在退出无人设备时，所述退出无人设备在所述组播通道广播所述退出无人设备退出消息，所述openharmony去中心化无人设备网络中各无人设备将所述退出无人设备从各所述无人设备的编组账本中删除。

9、在一些实施例中，所述方法还包括：当所述openharmony去中心化无人设备网络中各所述无人设备的令牌的有效期到期时，关闭所述openharmony去中心化无人设备网络，并释放所述openharmony去中心化无人设备网络执行所述目标任务占用的资源；所述openharmony去中心化无人设备网络中各所述无人设备通过所述分布式软总线的多协议融合链路周期性主动更新心跳包，以通知各所述无人设备的正常运行状态，将超过所述预设时长未更新所述心跳包的无人设备视为故障无人设备，当任一所述无人设备确认出所述故障无人设备时，通过所述组播通道广播删除所述故障无人设备的消息，以使得所述openharmony去中心化无人设备网络中非所述故障无人设备将所述故障无人设备从编组账本中删除；为所述故障无人设备保留预设续约时长，在所述故障无人设备被确认时，若超过所述预设续约时长，所述故障无人设备未请求再次加入所述openharmony去中心化无人设备网络，则永久拒绝所述故障无人设备接入所述openharmony去中心化无人设备网络，若未超过所述预设续约时长，所述故障无人设备请求再次加入所述openharmony去中心化无人设备网络，则对所述故障无人设备的令牌进行二次校验，校验通过后将所述故障无人设备重新加入所述openharmony去中心化无人设备网络，并过所述组播通道广播添加所述故障无人设备的消息，以使得所述openharmony去中心化无人设备网络中非所述故障无人设备将所述故障无人设备添加在编组账本中。

10、第二方面，本技术提供一种基于openharmony的无人设备协同组网装置，包括：确认单元，用于基于目标任务的任务场景信息确定无人设备编组模式，利用预设标识生成函数对所述目标任务的任务标识和随机数进行处理，生成网络标识，调用openharmony中分布式软总线的设备发现接口结合所述目标任务的任务需求确定出多个待组网无人设备，利用所述无人设备编组模式确定出编组层级以及与所述编组层级对应的待组网无人设备；组网单元，用于若为多个编组层级，则基于编组层级中管理层级的所述管理组网无人设备的私钥将所述网络标识和编组访问凭证组成的报文进行签名，生成签名报文，并通过分布式软总线建立的安全加密通道，将所述签名报文发送至编组层级中普通层级的多个所述待组网无人设备，所述普通层级的各所述待组网无人设备调用所述分布式软总线的身份认证模块结合所述管理组网无人设备的公钥验证所述签名报文有效时，触发所述分布式软总线状态变更事件以加入所述网络标识对应的无人设备网络，组成openharmony中心化无人设备网络；所述组网单元，还用于若为一个编组层级，则基于所述目标任务的任务管理系统生成任务令牌，并通过分布式软总线的多协议融合链路将所述任务令牌和所述网络标识广播至各所述待组网无人设备，当各所述待组网无人设备验证所述任务令牌有效时，基于所述任务令牌的通信信息宣布加入所述网络标识对应的无人设备网络，组成openharmony去中心化无人设备网络。

11、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的基于openharmony的无人设备协同组网方法的步骤。

12、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于openharmony的无人设备协同组网方法的步骤。

13、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的基于openharmony的无人设备协同组网方法的步骤。

14、由上述技术方案可知，本技术提供一种基于openharmony的无人设备协同组网方法和装置，本方案在openharmony分布式架构基础上改进组网方案，突破了原有本地网络节点（lnn）仅支持设备基础连通、无法适配无人设备集群作业的局限。依据任务场景匹配对应编组模式，通过任务标识结合随机数生成专属网络标识，实现不同任务网络的逻辑隔离，有效避免开放强对抗环境下的信号串扰与非法跨组访问问题。同时根据编组层级区分组网形态，多层级架构采用非对称加密签名与安全加密通道完成身份校验，构建严格的访问控制体系，满足高安全等级作业要求；单一层级架构依托任务令牌与多协议融合链路实现设备快速入网，可适配设备频繁上下线、编组动态调整的高动态场景。解决了传统组网编组模式单一、隔离能力弱、权限管控僵化的问题，兼顾动态编组、网络隔离与精细化访问控制，全面适配多样化、高安全、高动态的无人设备协同作业场景。