一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法

技术领域

本发明涉及一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法。

背景技术

移动通信技术的迅速发展，使得以车联网技术为主的用户和服务越来越多，而车联网对数据的实时性要求很高，这使得在车辆数量过于庞大的地区容易出现通信信道拥堵的问题，通信信道的延时和不稳定会降低车联网的服务质量，甚至会导致车联网系统无法正常使用。

同时，在某些车联网应用区域，攻击者会伪造移动基站信号，通过窃听或篡改车联网中用户数据，造成用户数据泄露，甚至控制车辆。因此，研究车联网数据通信保护方法并改善车联网系统的通信服务质量，是目前车联网技术的研究热点之一。

另一方面，通过压缩技术可以减少通信数据的大小，改善传输过程中的数据时延问题，但是云服务器面对海量的压缩数据，解压和压缩过程也会消耗大量计算资源和时间，同样也会产生延时。同时，压缩传输数据只能在一定程度改善地区通信服务质量，当车联网中的车辆和用户增加时，数据通信仍然会出现拥堵。因此，提出一种合理的车联网数据通信保护方法显得很有必要。

发明内容

针对车联网中存在数据泄露和数据延时的问题，本发明提供了一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法。利用UAV不受空间区域的限制，能够灵活的分布在不同的空间，组建UAV辅助私有通信网络，让车联网信息全部在私有信道中传输，可以有效避免用户数据的泄露。同时，私有网络的时延相对较小，可以容量较大体量的通信节点，其具体的发明内容如下所述。

一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法，其特征在于，包括以下步骤。

步骤1：建立UAV辅助层集群，标记集群中的

步骤2：建立UAV集群内部通信线路，其中任意两个UAV节点的最大有效通信距离记作

为了避免出现UAV集群过于密集的情况，此时定义任意两个UAV节点的最小距离记作

步骤3：建立UAV和路基单元的通信线路，任意UAV节点和路基单元的距离记作

当

通过所述步骤2中的UAV集群内部通信线路，可以组建UAV集群到路基单元的外部通信网络

步骤4：检测UAV集群通信线路与路基单元的连通性，通过所述步骤3中的外部通信网络

移动标记为

由于UAV集群和路基单元组建的通信网络为私有网络，并通过安全可靠的专用有线线路连接云服务器，因此通信线路是安全的。

步骤5：当任意车辆第一次进入UAV集群信号范围时，此时车辆节点

步骤6：云服务器第一次收到车辆节点

通过移动信号发送到云服务器中的数据记作

步骤7：云服务器会检测移动通信线路的安全性，通过对数据进行比对，当

当

步骤8：当云服务器完成移动通信线路安全性检测后，后续的所有的数据通信线路都通过UAV节点完成，防止车辆数据的信息泄露。

同时，云服务器会根据所述步骤6中的传递时间，选取传递时间最小

当车辆节点

一种提高车联网通信服务质量的方法，包括以下内容。

系统初始化；包括标记UAV集群中UAV节点编号：

组建UAV集群通信网络；根据UAV组网方法，动态移动UAV节点的位置，使得可通信UAV节点的距离

同时，动态移动UAV节点，确保UAV集群覆盖的通信区域达到最大；UAV节点在移动过程中，所有UAV节点均要求在通信网络中，并从任意一个UAV节点至少有1条通信线路可以连接到路基单元中。

当车辆进入UAV集群信号范围时，会通过移动信号和UAV节点同时发送通信请求数据，服务器会记录请求数据的传输时间

通信线路的选择；当移动通信线路安全性检测后，云服务器会排除移动信号，仅从云服务器中记录的请求时间记录中

通信线路的切换；车联网在移动过程中，当数据实时传输时间

云服务器会切换到最小传输时间对应的UAV节点作为数据传输线路，并检测实时传输时间，重复通信线路切换的过程，以保证整个车联网通信的服务质量。

有益效果如下所述。

本发明公开一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法，该方法是针对车联网中用户数据存在传输泄露的安全隐患，提出一种基于UAV辅助的安全可靠的数据通信保护方法。另一方面，车联网中的车辆在密集地区行驶时，用户请求服务的数量较多，容易造成数据延时，这使得车联网的服务质量得不到有效保障。因此，本发明提出了一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法的解决方案，在车辆与云服务器之间采用UAV辅助架设通信信道，实现车联网用户数据安全可靠的传输，从而提高车联网系统的服务质量。

附图说明

图1为本发明所述的基于UAV辅助的车联网数据通信保护模型图；

图2为本发明所述的基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法图。

实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护模型，包括以下内容。

建立UAV辅助层集群，标记集群中的

建立UAV集群内部通信线路，其中任意两个UAV节点的最大有效通信距离记作

为了避免出现UAV集群过于密集的情况，此时定义任意两个UAV节点的最小距离记作

建立UAV和路基单元的通信线路，任意UAV节点和路基单元的距离记作

当

通过UAV集群内部通信线路，可以组建UAV集群到路基单元的外部通信网络

检测UAV集群通信线路与路基单元的连通性，通过外部通信网络

移动标记为

由于UAV集群和路基单元组建的通信网络为私有网络，并通过安全可靠的专用有线线路连接云服务器，因此通信线路是安全的。

当任意车辆第一次进入UAV集群信号范围时，此时车辆节点

云服务器第一次收到车辆节点

通过移动信号发送到云服务器中的数据记作

云服务器会检测移动通信线路的安全性，通过对数据进行比对，当

当

当云服务器完成移动通信线路安全性检测后，后续的所有的数据通信线路都通过UAV节点完成，防止车辆数据的信息泄露。

同时，云服务器会根据传递时间，选取传递时间最小

当车辆节点

如图2所示，一种提高车联网通信服务质量的方法，包括以下内容。

系统初始化；包括标记UAV集群中UAV节点编号：

组建UAV集群通信网络；根据UAV组网方法，动态移动UAV节点的位置，使得可通信UAV节点的距离

同时，动态移动UAV节点，确保UAV集群覆盖的通信区域达到最大；UAV节点在移动过程中，所有UAV节点均要求在通信网络中，并从任意一个UAV节点至少有1条通信线路可以连接到路基单元中。

当车辆进入UAV集群信号范围时，会通过移动信号和UAV节点同时发送通信请求数据，服务器会记录请求数据的传输时间

通信线路的选择；当移动通信线路安全性检测后，云服务器会排除移动信号，仅从云服务器中记录的请求时间记录中

通信线路的切换；车联网在移动过程中，当数据实时传输时间

云服务器会切换到最小传输时间对应的UAV节点作为数据传输线路，并检测实时传输时间，重复通信线路切换的过程，以保证整个车联网通信的服务质量。

因此，本发明提供一种基于UAV辅助的车联网数据通信保护方法的解决方案，在车辆与云服务器之间采用UAV辅助架设通信信道，实现车联网用户数据安全可靠的传输，从而提高车联网系统的服务质量。

本发明中所叙述的具体实施方案仅仅是对本发明所做出的具体说明，本发明所属技术领域中的技术人员可以根据实际情况，对具体实施案例做出对应的修改、补充或采取相似方式替换，但这并不会偏离本发明的精神或超出权利要求书中的定义范围。