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无线通信方法、装置、设备和计算机可读存储介质与流程

2022-06-02 03:13:13 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及信息通信技术领域,具体涉及一种无线通信方法、装置、设备和计算机可读存储介质。


背景技术:

2.无线通信(wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。近年来信息通信领域中,发展最快、应用最广的便是无线通信技术。
3.通常情况下,可以将无线通信分为高频无线通信和低频无线通信,相对于2.4ghz以及更高频率的高频无线通信而言,低频无线通信存在通信时被高频交流变化的电磁波即射频信号干扰较为严重的问题,例如,采用二进制振幅键控(on-off keying(amplitude shift keying),ook(ask))调制方式对低频信号进行调制解调时,信号接收端容易受到空间中其他射频信号的干扰,导致解调得到的数据与信号发送端所发送的数据不一致,从而影响无线通信的可靠性。


技术实现要素:

4.本技术提供一种无线通信方法、装置、设备和计算机可读存储介质,旨在解决现有技术中低频无线通信方式被射频信号干扰较为严重,导致通信不可靠的问题。
5.第一方面,本技术提供一种无线通信方法,应用于发射端,方法包括:
6.获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;
7.对合成数据进行加密处理,得到加密数据;
8.根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
9.在本技术一种可能的实现方式中,根据目标待发送数据生成合成数据,包括:
10.获取随机数,根据预设的插入规则将随机数插入到目标待发送数据中,以生成合成数据。
11.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构包括帧头字符,根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,包括:
12.比对帧头字符和加密数据;
13.若加密数据中存在与帧头字符一致的字节数据,则根据预设的帧头转译数据替换字节数据,并将帧头字符插入到加密数据的头部,其中,帧头转译数据包括转译符和转译帧头字符。
14.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构还包括帧尾字符,根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,还包括:
15.比对帧尾字符和加密数据;
16.若加密数据中存在与帧尾字符一致的字节数据,则根据预设的帧尾转译数据替换字节数据,并将帧尾字符插入到加密数据的尾部,其中,帧尾转译数据包括转译符和转译帧
尾字符。
17.在本技术一种可能的实现方式中,根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,还包括:
18.比对转译符和加密数据;
19.若加密数据中存在与转译符一致的字节数据,则根据预设的转译数据替换字节数据,其中,转译数据包括转译符和转译字符。
20.第二方面,本技术还提供一种无线通信方法,应用于接收端,方法包括:
21.获取目标发射数据,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
22.对加密数据进行解密处理,得到合成数据;
23.根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;
24.若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作。
25.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构包括帧头字符和帧尾字符,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,包括:
26.根据帧头字符和帧尾字符,获取目标发射数据的中间数据;
27.分别比对中间数据和预设的帧头转译数据、以及中间数据和预设的帧尾转译数据;
28.若中间数据中存在与帧头转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧头字符;
29.若中间数据中存在与帧尾转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧尾字符。
30.在本技术一种可能的实现方式中,帧头转译数据和帧尾转译数据均包括转译符,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,还包括:
31.比对中间数据和预设的转译数据;
32.若中间数据中存在与转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为转译符。
33.在本技术一种可能的实现方式中,合成数据包括随机数和目标数据,根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实,包括:
34.根据目标数据确定目标发射数据是否为与接收端配对的发射端所发送的数据;
35.若确定目标发射数据为发射端所发送的数据,则根据随机数确定目标发射数据是否被复制;
36.若确定目标发射数据未被复制,则确定目标发射数据准确真实。
37.在本技术一种可能的实现方式中,目标数据包括发射端标识码,根据目标数据确定目标发射数据是否为与接收端配对的发射端所发送的数据,包括:
38.比对发射端标识码与接收端配置的接收端标识码是否一致;
39.若发射端标识码与接收端标识码一致,则确定目标发射数据为发射端所发送的数据;
40.根据随机数确定目标发射数据是否被复制,包括:
41.在接收端配置的随机数表中查找是否存在随机数;
42.若随机数表中不存在随机数,则确定目标发射数据未被复制。
43.在本技术一种可能的实现方式中,目标数据还包括命令码,若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作,包括:
44.若确定目标发射数据准确真实,则执行命令码所对应的指令;
45.在随机数表中记录随机数,以更新随机数表。
46.第三方面,本技术还提供一种无线通信系统,该无线通信系统包括通信连接的发射端和接收端,具体的,无线通信系统用于:
47.发射端,用于获取目标待发送数据,根据所述目标待发送数据生成合成数据;
48.发射端,用于对所述合成数据进行加密处理,得到加密数据;
49.发射端,用于根据预设的数据结构对所述加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据,并发送至接收端;
50.接收端,用于获取目标发射数据,根据预设的数据结构对所述目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
51.接收端,用于对所述加密数据进行解密处理,得到合成数据;
52.接收端,用于根据所述合成数据确定所述目标发射数据是否准确真实;
53.接收端,用于若确定所述目标发射数据准确真实,则执行所述合成数据所描述的执行动作。
54.第四方面,本技术还提供一种无线通信装置,该无线通信装置设置于发射端,装置包括:
55.第一数据获取模块,用于获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;
56.加密模块,用于对合成数据进行加密处理,得到加密数据;
57.发射输出模块,用于根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
58.在本技术一种可能的实现方式中,第一数据获取模块具体用于:
59.获取随机数,根据预设的插入规则将随机数插入到目标待发送数据中,以生成合成数据。
60.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构包括帧头字符,发射输出模块具体用于:
61.比对帧头字符和加密数据;
62.若加密数据中存在与帧头字符一致的字节数据,则根据预设的帧头转译数据替换字节数据,并将帧头字符插入到加密数据的头部,其中,帧头转译数据包括转译符和转译帧头字符。
63.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构还包括帧尾字符,发射输出模块具体还用于:
64.比对帧尾字符和加密数据;
65.若加密数据中存在与帧尾字符一致的字节数据,则根据预设的帧尾转译数据替换字节数据,并将帧尾字符插入到加密数据的尾部,其中,帧尾转译数据包括转译符和转译帧尾字符。
66.在本技术一种可能的实现方式中,发射输出模块具体还用于:
67.比对转译符和加密数据;
68.若加密数据中存在与转译符一致的字节数据,则根据预设的转译数据替换字节数据,其中,转译数据包括转译符和转译字符。
69.第五方面,本技术还提供一种无线通信装置,该无线通信装置设置于接收端,装置包括:
70.第二数据获取模块,用于获取目标发射数据;
71.反转译模块,用于根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
72.解密模块,用于对加密数据进行解密处理,得到合成数据;
73.数据确定模块,用于根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;
74.执行输出模块,若确定目标发射数据准确真实,则用于执行合成数据所描述的执行动作。
75.在本技术一种可能的实现方式中,数据结构包括帧头字符和帧尾字符,反转译模块具体用于:
76.根据帧头字符和帧尾字符,获取目标发射数据的中间数据;
77.分别比对中间数据和预设的帧头转译数据、以及中间数据和预设的帧尾转译数据;
78.若中间数据中存在与帧头转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧头字符;
79.若中间数据中存在与帧尾转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧尾字符。
80.在本技术一种可能的实现方式中,帧头转译数据和帧尾转译数据均包括转译符,反转译模块具体还用于:
81.比对中间数据和预设的转译数据;
82.若中间数据中存在与转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为转译符。
83.在本技术一种可能的实现方式中,合成数据包括随机数和目标数据,数据确定模块具体用于:
84.根据目标数据确定目标发射数据是否为与接收端配对的发射端所发送的数据;
85.若确定目标发射数据为发射端所发送的数据,则根据随机数确定目标发射数据是否被复制;
86.若确定目标发射数据未被复制,则确定目标发射数据准确真实。
87.在本技术一种可能的实现方式中,目标数据包括发射端标识码,数据确定模块具体还用于:
88.比对发射端标识码与接收端配置的接收端标识码是否一致;
89.若发射端标识码与接收端标识码一致,则确定目标发射数据为发射端所发送的数据;
90.在接收端配置的随机数表中查找是否存在随机数;
91.若随机数表中不存在随机数,则确定目标发射数据未被复制。
92.在本技术一种可能的实现方式中,目标数据还包括命令码,执行输出模块具体用
于:
93.若确定目标发射数据准确真实,则执行命令码所对应的指令;
94.在随机数表中记录随机数,以更新随机数表。
95.第六方面,本技术还提供一种无线通信设备,该无线通信设备包括发射端或接收端中的任意一种或多种,无线通信设备包括:
96.一个或多个处理器;
97.存储器;
98.以及一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序被存储于存储器中,并配置为由处理器执行以实现第一方面或第二方面的无线通信方法。
99.第七方面,本技术还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器进行加载,以执行第一方面或第二方面的无线通信方法中的步骤。
100.从以上内容可得出,本技术具有以下的有益效果:
101.1、本技术中,根据目标待发送数据生成合成数据,并对合成数据进行加密处理,可以确保数据的真实性,避免数据在通信传输过程中被干扰篡改,并且根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,可以确保发射数据的完整性和准确性,提高了无线通信的抗干扰能力和可靠性。
102.2、本技术中,通过在目标待发送数据中插入随机数得到合成数据,通过插入的随机数可以确定发射数据的真实性,能够避免发射数据被非法复制,进一步提高了无线通信的抗干扰能力。
103.3、本技术中,预设的数据结构包括帧头字符和帧尾字符,并且当加密数据中存在与帧头字符或帧尾字符一致的字节数据时,通过转译符来对该字节数据进行替换,以使得加密数据中不存在与帧头字符和帧尾字符相同的字节数据,从而可以通过帧头字符和帧尾字符精准定位到整帧发射数据,确保了发射数据的完整性,避免了通信过程中的杂波干扰,进一步提高了无线通信的抗干扰能力。
附图说明
104.为了更清楚地说明本技术中的技术方案,下面将对本技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
105.图1是现有的ook(ask)调制方式的调制逻辑示意图;
106.图2是本技术实施例中提供的无线通信系统的一个结构示意图;
107.图3是本技术实施例中提供的无线通信方法的一个流程示意图;
108.图4是本技术实施例中提供的生成发射数据的一个流程示意图;
109.图5是本技术实施例中提供的无线通信方法的另一个流程示意图;
110.图6是本技术实施例中提供的生成加密数据的一个流程示意图;
111.图7是本技术实施例中提供的确定目标发射数据是否准确真实的一个流程示意图;
112.图8是本技术实施例中提供的无线通信装置的一个结构示意图;
113.图9是本技术实施例中提供的无线通信装置的另一个结构示意图;
114.图10是本技术实施例中提供的无线通信设备的一个结构示意图。
具体实施方式
115.下面将结合本技术中的附图,对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
116.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
117.在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此,本技术并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
118.首先对本技术实施例中涉及的无线通信相关信息进行简单介绍,无线通信(wireless communication)技术通常可以分为高频无线通信和低频无线通信,其中高频无线通信可以包括基于2.4ghz频段的wi-fi通信技术、蓝牙(bluetooth)通信技术、紫蜂(zigbee)通信技术以及其他更高频率如5.8ghz的无线通信技术。
119.常用的低于1ghz频段的低频无线通信又可以统称为sub-1ghz低频无线通信,在我国,不同的sub-1ghz频段对应有不同的无线电业务,例如433-434.79mhz频段用于各类民用设备的无线控制装置,608-630mhz频段用于生物医学遥测设备等。目前,基于sub-1ghz的各种无线技术已广泛应用于各行各业,如射频技术识别(radio frequency identification,rfid)、近场通信(near field communication,nfc)、远程抄表系统(symphonic m-bus)等。
120.由于通信系统中发送端的原始电信号通常具有频率较低的频谱分量,一般不适宜直接在信道中进行传输,因此,无线通信时通常需要将原始信号变换成频带适合信道传输的高频信号,这一过程被称为调制,信号调制是使一种波形的某些特性按另一种波形或信号而变化的过程或处理方法,在无线通信中,一般利用电磁波作为信息的载体。
121.下面以二进制振幅键控(on-off keying(amplitude shift keying),ook(ask))调制方式为例进行说明,如图1所示,为现有的ook(ask)调制方式的调制逻辑示意图,首先产生一个433mhz的载波信号,当控制信号为“1”时,射频信号输出;当控制信号为“0”时,射频信号关闭,以此完成调制,与上述的调制过程相对应的为解调过程,即从携带信息的已调
信号中恢复原始信号的过程,但是,由于空间中还存在其他射频信号,而在解调过程中,容易受其他射频信号的干扰,导致解调得到的信号并非原始信号,致使无线通信错误或失败。
122.基于上述问题,本技术提供一种无线通信方法、装置、设备和计算机可读存储介质,以下分别进行详细说明。
123.请参阅图2,图2为本技术实施例所提供的无线通信系统的一个结构示意图,该无线通信系统可以包括发射端101和接收端102,发射端101和接收端102在通信之前可以首先进行配对,以及约定对数据的相关处理方式,发射端101可以包括发射控制器(microcontroller unit,mcu)1011、调制电路1012和发射天线1013,接收端102可以包括接收控制器(microcontroller unit,mcu)1021、解调电路1022和接收天线1023,其中,发射端101和接收端102均使用通用同步/异步串行接收/发送(universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter,usart)串口来收发控制信号,发射端101通过发射天线1013发送用于无线通信的发射信号,接收端102通过接收天线1023接受该发射信号。
124.本技术实施例中,发射端101与接收端102之间的无线通信可以为单向通信,即发射端101只发送信号,接收端102只接收信号,在一些应用场景中,发射端101与接收端102之间的无线通信也可以是双向通信,即发射端101和接收端102均可以用于发送信号和接收信号。
125.发射端101与接收端102所约定的对数据的相关处理方式,可以包括调制电路的信号调制方式和解调电路的信号解调方式等,本实施例中,调制解调方式可以是现有的任一种调制解调方式,例如二进制振幅键控ook调制解调方式、振幅键控ask调制解调方式、频移键控(frequency-shift keying,fsk)调制解调方式等。
126.为便于理解本技术的技术方案,本技术实施例以单向通信为例进行说明,本技术实施例中,发射端101主要用于获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;对合成数据进行加密处理,得到加密数据;根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
127.接收端102主要用于获取目标发射数据,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;对加密数据进行解密处理,得到合成数据;根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作。
128.本领域技术人员可以理解,图2中示出的应用环境,仅仅是与本技术方案适配的一种应用场景,并不构成对本技术方案应用场景的限定,其他的应用场景还可以包括与发射端101配对的其他接收端,例如图2中仅示出1个接收端102,可以理解的,该无线通信系统还可以包括与发射端101配对及通信连接的更多的接收端或其他终端,具体此处不作限定。
129.可以理解的是,本技术中,发射端101和接收端102还可以使用除usart串口以外的其他串口来收发信号。
130.需要说明的是,图2所示的无线通信系统的场景示意图仅仅是一个示例,本技术描述的无线通信系统以及场景是为了更加清楚的说明本技术的技术方案,并不构成对于本技术提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着无线通信系统的演变和新业务场景的出现,本技术提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
131.首先,本技术提供一种无线通信方法,该无线通信方法应用于发射端,该发射端配
对有相应的接收端,无线通信方法包括:
132.获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;对合成数据进行加密处理,得到加密数据;根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
133.如图3所示,为本技术实施例中提供的无线通信方法的一个流程示意图。需要说明的是,虽然在流程示意图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。该无线通信方法应用于发射端,该无线通信方法包括:
134.s301、获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据。
135.本技术实施例中,当用户需要向接收端发送信号,以指示接收端执行相应操作时,可以通过向发射端输入相应的指示数据,以使得发射端发送相应的信号。具体的,目标待发送数据可以包括发射端与接收端在进行配对时所约定的发射端识别码、用于指示接收端执行相应操作的命令码以及其他信息码,如用于标识产品批次的产品信息代码等。另外,发射端还可以获取随机数,本实施例中,随机数可以是任一随机数生成器生成的随机数,且随机数可以是单字节随机数,也可以是多字节随机数。
136.本技术实施例中,根据目标待发送数据生成合成数据,具体可以是将获取到的随机数插入到目标待发送数据中,从而生成合成数据,需要说明的是,随机数插入到目标待发送数据中的插入顺序可以依据发射端与接收端在通信前约定的插入规则进行决定,即在发射端与接收端首次配对成功后,或者在发射端与接收端本次通信之前,发射端与接收端可以约定好随机数的插入规则,并分别记录该插入规则,以便于后续通信过程中的数据处理。
137.s302、对合成数据进行加密处理,得到加密数据。
138.为了确保通信的安全性,本实施例中,对合成数据进行加密处理,而加密处理所采用的方法可以是对称加密方法、非对称加密方法、或者对称加密方法和非对称加密方法的组合加密方法。在发射端与接收端首次配对成功后,或者在发射端与接收端本次通信之前,发射端与接收端均可以约定加解密方法,即可以约定用于加密的加密密钥和用于解密的解密密钥,且发射端保存该加密密钥,用于对合成数据进行加密;接收端保存该解密密钥,用于对接收到的数据进行解密。
139.本实施例中,可以采用现有的任一对称加密方法,如数据加密标准(data encryption standard,des)、高级加密标准(advanced encryption standard,aes)等对合成数据进行加密,由于对称加密方法为采用同一个密钥进行数据的加密和解密的加密方法,因此,发射端所存储的加密密钥和接收端所存储的解密密钥为相同的密钥。
140.本实施例中,还可以采用现有的任一非对称加密方法,如李维斯特、萨莫尔、阿德曼(ron rivest、adi shamir、leonard adleman,rsa)非对称加密算法、厄格玛尔(elgamal)加密算法、椭圆加密算法ecc等对合成数据进行加密,以rsa非对称加密算法为例,由于rsa非对称加密算法有一对密钥,分别是公开密钥和私有密钥,以发射端向接收端发送数据为例,发射端可以向接收端公开发射端公开密钥,以使得接收端存储有发射端公开密钥,然后发射端可以利用发射端私有密钥对合成数据进行加密,以确保合成数据的安全性,接收端便可以根据所存储的发射端公开密钥对该加密数据进行解密,以执行相应操作。
141.另外,由于采用aes对称加密方法进行加密时,加密后得到的加密数据的最小长度为16字节,采用rsa非对称加密方法进行加密时,加密后得到的加密数据的最小长度为64字
节,因此,s301中的随机数的字节数可以根据目标待发送数据的字节数以及发射端和接收端所约定的加密方法进行确定。
142.例如,目标待发送数据为12字节(如“01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b0c”),且发射端和接收端约定采用aes对称加密方法进行合成数据的加密,由于aes对称加密方法加密后得到的加密数据的最小长度为16字节,因此,此时的随机数可以为(16*n-12)字节,其中n为大于0的正整数,本实施例中,取n的值为1,则随机数为4字节(如“aa ab ac ad”)。
143.s303、根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
144.本实施例中,在发射端与接收端首次配对成功后,或者在发射端与接收端本次通信之前,发射端与接收端还可以约定用于通信的数据结构,然后发射端按照该数据结构对加密数据进行调整,得到发射数据发射至接收端,以确保接收端能够对接收到的发射数据根据该数据结构进行反向拆解。
145.具体的,数据结构可以是固定的帧头和用于描述加密数据长度的字节符号,也可以是固定的帧头和固定的帧尾,而为了避免加密数据中出现与约定的帧头或帧尾相同的字节数据,本实施例可以对加密数据进行转译处理,即发射端可以采用约定的字节符号对加密数据中与帧头或帧尾相同的字节数据进行替换,以确保发射数据的完整性。
146.本技术实施例中,根据目标待发送数据生成合成数据,并对合成数据进行加密处理,可以确保数据的真实性,避免数据在通信传输过程中被干扰篡改,并且根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,可以确保发射数据的完整性和准确性,提高了无线通信的抗干扰能力和可靠性。
147.在本技术一些实施例中,根据目标待发送数据生成合成数据,进一步还可以包括:将随机数按照约定的规则拆开,再根据预设的插入规则将随机数分别插入到目标待发送数据中,以生成合成数据。
148.例如,目标待发送数据为12字节(如“01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c”),且发射端和接收端约定采用aes对称加密方法进行合成数据的加密,由于aes对称加密方法加密后得到的加密数据的最小长度为16字节,因此,此时的随机数可以为(16*n-12)字节,其中n为大于0的正整数,本实施例中,取n的值为1,则随机数为4字节(如“aa ab ac ad”),约定的规则为在待发送目标数据最前方插入m字节,在待发送目标数据最后方插入4-m字节,若m取值为2,则按照约定的规则随机数被分为(aa ab)和(ac ad),并且将(aa ab)插入到待发送目标数据最前方,(ac ad)插入到待发送目标数据最后方,则得到合成数据(aa ab 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c ac ad)。
149.如图4所示,为本技术实施例中提供的生成发射数据的一个流程示意图,在本技术一些实施例中,数据结构包括帧头字符,根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,包括:
150.s4011、比对帧头字符和加密数据;
151.s4012、若加密数据中存在与帧头字符一致的字节数据,则根据预设的帧头转译数据替换字节数据,并将帧头字符插入到加密数据的头部,其中,帧头转译数据包括转译符和转译帧头字符。
152.为了确保发射数据的完整性,避免加密数据中出现与帧头字符一致的字节数据,
6e 6d 10 11 12 13 14 15 5e)。
163.可以理解的是,上述帧头字符、帧尾字符和转译符与加密数据的比对以及相同字符的替换,可以是同时进行的,也可以是按照预设的比对顺序进行的,具体可以根据实际应用场景进行选择及设定,此处不做限定。
164.如图5所示,为本技术实施例中提供的无线通信方法的另一个流程示意图。需要说明的是,虽然在流程示意图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。该无线通信方法应用于接收端,该无线通信方法包括:
165.s501、获取目标发射数据,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据。
166.接收端对接收到的目标发射数据进行的相应处理与上述实施例中发射端对数据的处理相反,具体的,由于目标发射数据中包括有帧头字符和帧尾字符,因此,接收端首先可以根据约定好的数据结构对目标发射数据进行解析,获取目标发射数据中的帧头字符和帧尾字符中间的中间数据,然后对该中间数据进行与发射端的转译处理相反的反转译处理,即得到加密数据。
167.s502、对加密数据进行解密处理,得到合成数据。
168.本技术实施例中,接收端对加密数据进行的解密处理,具体的可以是与发射端的加密处理相对应的解密处理,即解密所采用的解密方法与加密所采用的加密方法相对应,例如,若采用对称加密方法进行的加密,由于对称加密方法为采用同一个密钥进行数据的加密和解密的加密方法,因此,接收端可以采用约定好的与加密密钥相同的解密密钥对加密数据进行解密处理;若采用rsa非对称加密算法,由于rsa非对称加密算法有一对密钥,分别是公开密钥和私有密钥,以发射端向接收端发送数据为例,发射端可以向接收端公开发射端公开密钥,以使得接收端存储有发射端公开密钥,然后发射端可以利用发射端私有密钥对合成数据进行加密,接收端便可以根据所存储的发射端公开密钥对该加密数据进行解密处理。
169.s503、根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实。
170.本技术实施例中,与上述实施例相对应的,合成数据中可以包括随机数和目标数据,接收端可以根据目标数据确定目标发射数据是否是与接收端配对的发射端所发送的数据,并且由于随机数的随机性和不重复性,还可以根据随机数确定目标发射数据是否被复制,以此来确定目标发射数据准确真实。
171.s504、若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作。
172.此处,目标数据与上述实施例中的目标待发送数据一致,即目标数据中同样可以包括发射端与接收端在进行配对时所约定的发射端识别码、用于指示接收端执行相应操作的命令码以及其他信息码等,当确定目标发射数据准确真实后,接收端便可以执行命令码所对应的指令,其中,该命令码可以是分闸命令、合闸命令等,并且,接收端还可以在自身所存储的随机数表中记录该随机数,以更新随机数表,确保每次所接收到的发射数据不同,避免发射数据被非法复制。
173.如图6所示,为本技术实施例中提供的生成加密数据的一个流程示意图,在本技术一些实施例中,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,可以进一步包括:
174.s601、根据帧头字符和帧尾字符,获取目标发射数据的中间数据;
175.s602、分别比对中间数据和预设的帧头转译数据、中间数据和预设的帧尾转译数据、以及中间数据和预设的转译数据;
176.s603、若中间数据中存在与帧头转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧头字符;
177.s604、若中间数据中存在与帧尾转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧尾字符;
178.s605、若中间数据中存在与转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为转译符。
179.具体的,在发射端进行转译处理时,为了确保中间数据中不存在与帧头字符和帧尾字符相同的字节数据,确保一帧数据以帧头字符开始,以帧尾字符结束,将与帧头字符相同的字节数据替换为帧头转译数据,将与帧尾字符相同的字节数据替换为帧尾转译数据,将与转译符相同的字节数据替换为转译数据,因此,接收端在获取到中间数据后,可以依据与转译处理相反的反转译处理对中间数据进行处理,得到合成数据。
180.例如,目标发射数据为(33 44 55 66 77 88 4e 01 02 03 6e 4d 05 06 6e 5d 07 08 6e 6d 10 11 12 13 14 15 5e 99 11 22 33 44 55 66),约定的帧头字符为4e,帧尾字符为5e,则提取目标发射数据中位于帧头字符4e和帧尾字符5e之间的数据,得到中间数据(01 02 03 6e 4d 05 06 6e 5d 07 08 6e 6d 10 11 12 13 14 15);约定的帧头转译数据为(6e 4d)、帧尾转译数据为(6e 5d)、转译数据为(6e 6d),其中,转译符为6e,则将中间数据中与帧头转译数据(6e 4d)相同的字节数据替换为帧头字符4e,将中间数据中与帧尾转译数据(6e 5d)相同的字节数据替换为帧尾字符5e,将中间数据中与转译数据(6e 6d)相同的字节数据替换为转译符6e,则得到加密数据(01 02 03 4e 05 06 5e 07 08 6e 10 11 12 13 14 15),然后再按照与加密方法相对应的解密方法对该加密数据进行解密,则可以得到明文的合成数据(aa ab 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c ac ad)。
181.请参阅图7,图7为本技术实施例中提供的确定目标发射数据是否准确真实的一个流程示意图,在本技术一些实施例中,根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实,可以进一步包括:
182.s701、根据目标数据确定目标发射数据是否为与接收端配对的发射端所发送的数据。
183.在发射端与接收端配对时,约定有对应相同的发射端标识码和接收端标识码,因此,本技术实施例中,目标数据包括发射端标识码,接收端在接收到目标数据后,首先可以根据自身存储的接收端标识码与该发射端标识码进行比对,若发射端标识码与接收端标识码一致相同,则可以确定该目标发射数据为发射端所发送的数据。
184.例如,目标数据有12个字节,其中12个字节的95位用于存储发射端标识码为,12个字节中的最后1位用于存储命令码,则比对12个字节的95位与接收端标识码,若两者相同,则可以确定该目标发射数据为发射端所发送的数据,反之,若两者不同,则可以认为该目标发射数据不是所配对的发射端所发送的数据。
185.s702、若确定目标发射数据为发射端所发送的数据,则根据随机数确定目标发射数据是否被复制。
186.本技术实施例中,接收端配置有随机数表,该随机数表中可以存储有发射端每一次发射数据中所包括的随机数,由于随机数具有随机性和不重复性,因此,在确定目标发射数据为发射端所发送的数据后,接收端可以在随机数表中查找是否存在与该随机数完全相同的随机数;若存在,则说明目标发射数据被复制,不执行相应操作,若不存在,则确定目标发射数据未被复制。
187.s703、若确定目标发射数据未被复制,则确定目标发射数据准确真实。
188.本实施例中,当确定目标发射数据未被复制后,则可以进一步确定目标发射数据是由配对的发射端所发射的准确真实的发射数据。
189.为了更好实施本技术中的无线通信方法,本技术还提供一种无线通信装置,如图8所示,为本技术实施例中提供的无线通信装置的一个结构示意图,本技术的无线通信装置可以设置于接收端,无线通信装置可以包括:
190.第一数据获取模块801,用于获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;
191.加密模块802,用于对合成数据进行加密处理,得到加密数据;
192.发射输出模块803,用于根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
193.本技术实施例中,第一数据获取模块801根据目标待发送数据生成合成数据,加密模块802对合成数据进行加密处理,可以确保数据的真实性,避免数据在通信传输过程中被干扰篡改,并且发射输出模块803根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,可以确保发射数据的完整性和准确性,提高了无线通信的抗干扰能力和可靠性。
194.在本技术一些实施例中,第一数据获取模块801具体可以用于:
195.获取随机数,根据预设的插入规则将随机数插入到目标待发送数据中,以生成合成数据。
196.在本技术一些实施例中,数据结构包括帧头字符,发射输出模块803具体可以用于:
197.比对帧头字符和加密数据;
198.若加密数据中存在与帧头字符一致的字节数据,则根据预设的帧头转译数据替换字节数据,并将帧头字符插入到加密数据的头部,其中,帧头转译数据包括转译符和转译帧头字符。
199.在本技术一些实施例中,数据结构还包括帧尾字符,发射输出模块803具体还可以用于:
200.比对帧尾字符和加密数据;
201.若加密数据中存在与帧尾字符一致的字节数据,则根据预设的帧尾转译数据替换字节数据,并将帧尾字符插入到加密数据的尾部,其中,帧尾转译数据包括转译符和转译帧尾字符。
202.在本技术一些实施例中,发射输出模块803具体还可以用于:
203.发射输出模块具体还用于:
204.比对转译符和加密数据;
205.若加密数据中存在与转译符一致的字节数据,则根据预设的转译数据替换字节数
据,其中,转译数据包括转译符和转译字符。
206.需要说明的是,本技术中,第一数据获取模块801、加密模块802和发射输出模块803的相关内容与上述一一对应,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的无线通信装置及其相应模块的具体工作过程,可以参考如图3至图4对应任意实施例中无线通信方法的说明,具体在此不再赘述。
207.为了更好实施本技术中的无线通信方法,本技术还提供一种无线通信装置,如图9所示,为本技术实施例中提供的无线通信装置的另一个结构示意图,本技术的无线通信装置可以设置于接收端,无线通信装置可以包括:
208.第二数据获取模块901,用于获取目标发射数据;
209.反转译模块902,用于根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
210.解密模块903,用于对加密数据进行解密处理,得到合成数据;
211.数据确定模块904,用于根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;
212.执行输出模块905,若确定目标发射数据准确真实,则用于执行合成数据所描述的执行动作。
213.在本技术一些实施例中,数据结构包括帧头字符和帧尾字符,反转译模块902具体可以用于:
214.根据帧头字符和帧尾字符,获取目标发射数据的中间数据;
215.分别比对中间数据和预设的帧头转译数据、以及中间数据和预设的帧尾转译数据;
216.若中间数据中存在与帧头转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧头字符;
217.若中间数据中存在与帧尾转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为帧尾字符。
218.在本技术一些实施例中,帧头转译数据和帧尾转译数据均包括转译符,反转译模块902具体还可以用于:
219.比对中间数据和预设的转译数据;
220.若中间数据中存在与转译数据一致的字节数据,则将字节数据反转译为转译符。
221.在本技术一些实施例中,合成数据包括随机数和目标数据,数据确定模块904具体可以用于:
222.根据目标数据确定目标发射数据是否为与接收端配对的发射端所发送的数据;
223.若确定目标发射数据为发射端所发送的数据,则根据随机数确定目标发射数据是否被复制;
224.若确定目标发射数据未被复制,则确定目标发射数据准确真实。
225.在本技术一些实施例中,目标数据包括发射端标识码,数据确定模块904具体还可以用于:
226.比对发射端标识码与接收端配置的接收端标识码是否一致;
227.若发射端标识码与接收端标识码一致,则确定目标发射数据为发射端所发送的数据;
228.在接收端配置的随机数表中查找是否存在随机数;
229.若随机数表中不存在随机数,则确定目标发射数据未被复制。
230.在本技术一些实施例中,目标数据还包括命令码,执行输出模块905具体可以用于:
231.若确定目标发射数据准确真实,则执行命令码所对应的指令;
232.在随机数表中记录随机数,以更新随机数表。
233.需要说明的是,本技术中,第二数据获取模块901、反转译模块902、解密模块903、数据确定模块904和执行输出模块905的相关内容与上述一一对应,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的无线通信装置及其相应模块的具体工作过程,可以参考如图5至图7对应任意实施例中无线通信方法的说明,具体在此不再赘述。
234.为了更好实施本技术的无线通信方法,在无线通信方法的基础之上,本技术还提供一种无线通信设备,其集成了本技术所提供的任一种无线通信装置,该无线通信设备可以包括发射端或接收端中的任意一种或多种,该设备包括:
235.一个或多个处理器1001;
236.存储器1002;
237.以及一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序被存储于存储器1002中,并配置为由处理器1001执行上述无线通信方法中任一项实施例的无线通信方法中的步骤。
238.如图10所示,其示出了本技术所涉及的无线通信设备的一个实施例结构示意图,具体来讲:
239.该设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器1001、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器1002、电源1003和输入单元1004等部件。本领域技术人员可以理解,图10中示出的设备结构并不构成对设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
240.处理器1001是该设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1002内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器1002内的数据,执行设备的各种功能和处理数据,从而对设备进行整体监控。可选的,处理器1001可包括一个或多个处理核心;处理器1001可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,优选的,处理器1001可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1001中。
241.存储器1002可用于存储软件程序以及模块,处理器1001通过运行存储在存储器1002的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器1002可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外,存储器1002可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或
其他易失性固态存储器件。相应地,存储器1002还可以包括存储器控制器,以提供处理器1001对存储器1002的访问。
242.该设备还包括给各个部件供电的电源1003,优选的,电源1003可以通过电源管理系统与处理器1001逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1003还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
243.该设备还可以包括输入单元1004和输出单元1005,该输入单元1004可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
244.尽管未示出,该设备还可以包括显示单元等,在此不再赘述。具体在本技术中,设备中的处理器1001会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器1002中,并由处理器1001来运行存储在存储器1002中的应用程序,从而实现各种功能,如下:
245.获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;
246.对合成数据进行加密处理,得到加密数据;
247.根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
248.获取目标发射数据,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
249.对加密数据进行解密处理,得到合成数据;
250.根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;
251.若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作。
252.本领域普通技术人员可以理解,上述的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
253.为此,本技术提供一种计算机可读存储介质,该存储介质可以包括:只读存储器(read only memory,rom)、随机存取记忆体(random access memory,ram)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器进行加载,以执行本技术所提供的任一种无线通信方法中的步骤。例如,计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤:
254.获取目标待发送数据,根据目标待发送数据生成合成数据;
255.对合成数据进行加密处理,得到加密数据;
256.根据预设的数据结构对加密数据进行转译处理,生成用于无线通信的发射数据。
257.获取目标发射数据,根据预设的数据结构对目标发射数据进行解析及反转译处理,得到加密数据;
258.对加密数据进行解密处理,得到合成数据;
259.根据合成数据确定目标发射数据是否准确真实;
260.若确定目标发射数据准确真实,则执行合成数据所描述的执行动作。
261.由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本技术如图3至图7对应任意实施例中无线通信方法中的步骤,因此,可以实现本技术如图3至图7对应任意实施例中无线通信方法所能实现的有益效果,详见前面的说明,在此不再赘述。
262.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。
263.具体实施时,以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
264.以上对本技术所提供的一种无线通信方法、装置、设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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