本發(fā)明涉及配電網(wǎng)技術(shù)和通信安全，更具體地，涉及一種基于載波通信與無線通信的加密方法、裝置、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在電力配電網(wǎng)中，智能終端設(shè)備可以包括智能電表、配電自動化設(shè)備和各種傳感器，用于實時采集電力數(shù)據(jù)，例如電壓、功率和負荷等。傳統(tǒng)的集中式云計算模式雖然能夠處理這些數(shù)據(jù)，但在面對大量終端設(shè)備和復(fù)雜數(shù)據(jù)傳輸時，存在延遲高、帶寬占用大等問題。為了滿足電力系統(tǒng)對實時性和高效性的要求，電力配電網(wǎng)采用“邊-端”架構(gòu)，將部分計算任務(wù)卸載至邊緣設(shè)備（例如融合終端），以提升數(shù)據(jù)處理效率和系統(tǒng)響應(yīng)速度。融合終端通過就近處理從終端用戶設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，不僅減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，也降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗，使得電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更為高效的監(jiān)控和管理。

2、雖然邊緣計算為電力配電網(wǎng)的運行帶來了顯著的性能提升，但在數(shù)據(jù)安全和資源管理方面依然面臨諸多問題。例如，無線通信的開放性使得數(shù)據(jù)存在傳輸安全風險（竊聽、篡改和中間人攻擊），數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性和完整性難以保障。傳統(tǒng)對稱加密雖然在速度上具有優(yōu)勢，但在密鑰分發(fā)和管理上則面臨挑戰(zhàn)；而公鑰加密算法雖然提供較高的安全性，但計算量大；此外，邊緣設(shè)備通常資源有限，如何在保證數(shù)據(jù)加密和傳輸安全的同時，降低計算和能耗，成為關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于載波通信與無線通信的加密方法、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備介質(zhì)和產(chǎn)品。

2、本發(fā)明的一個方面提供了一種基于載波通信與無線通信的加密方法，應(yīng)用于配電網(wǎng)，配電網(wǎng)包括通信連接的多個終端設(shè)備與目標邊緣設(shè)備，方法包括：從終端設(shè)備的初始任務(wù)中，確定應(yīng)卸載至目標邊緣設(shè)備的第一任務(wù)和第二任務(wù)，其中，初始任務(wù)與配電網(wǎng)的運行狀態(tài)相關(guān)；基于不同的加密算法加密第一任務(wù)和第二任務(wù)，得到終端設(shè)備的第一任務(wù)密文和第二任務(wù)密文；基于無線信道限制條件，將多個終端設(shè)備各自的第一任務(wù)密文進行分配，得到每個終端設(shè)備在傳輸時隙中的目標任務(wù)密文，其中，無線信道限制條件表征無線信道在相同的傳輸時隙中能夠傳輸?shù)娜蝿?wù)量上限；控制終端設(shè)備在目標時隙通過無線信道向目標邊緣設(shè)備傳輸目標任務(wù)密文，其中，終端設(shè)備在目標時隙中被分配目標任務(wù)密文，終端設(shè)備在沒有被分配目標任務(wù)密文的空閑時隙處于通信休眠狀態(tài)；以及控制終端設(shè)備通過載波信道向目標邊緣設(shè)備傳輸?shù)诙蝿?wù)密文。

3、本發(fā)明的另一個方面提供了一種基于載波通信與無線通信的加密裝置，應(yīng)用于配電網(wǎng)，配電網(wǎng)包括通信連接的多個終端設(shè)備與目標邊緣設(shè)備，裝置包括：任務(wù)確定模塊，用于從終端設(shè)備的初始任務(wù)中，確定應(yīng)卸載至目標邊緣設(shè)備的第一任務(wù)和第二任務(wù)，其中，初始任務(wù)與配電網(wǎng)的運行狀態(tài)相關(guān)；任務(wù)加密模塊，用于基于不同的加密算法加密第一任務(wù)和第二任務(wù)，得到終端設(shè)備的第一任務(wù)密文和第二任務(wù)密文；密文分配模塊，用于基于無線信道限制條件，將多個終端設(shè)備各自的第一任務(wù)密文進行分配，得到每個終端設(shè)備在傳輸時隙中的目標任務(wù)密文，其中，無線信道限制條件表征無線信道在相同的傳輸時隙中能夠傳輸?shù)娜蝿?wù)量上限；密文傳輸模塊，用于控制終端設(shè)備在目標時隙通過無線信道向目標邊緣設(shè)備傳輸目標任務(wù)密文，其中，終端設(shè)備在目標時隙中被分配目標任務(wù)密文，終端設(shè)備在沒有被分配目標任務(wù)密文的空閑時隙處于通信休眠狀態(tài)；以及設(shè)備控制模塊，用于控制終端設(shè)備通過載波信道向目標邊緣設(shè)備傳輸?shù)诙蝿?wù)密文。

4、本發(fā)明的另一個方面提供了一種配電網(wǎng)系統(tǒng)，包括：至少一個目標邊緣設(shè)備；多個終端設(shè)備，與至少一個目標邊緣設(shè)備通信連接，其中，至少一個終端設(shè)備包括：如上述記載的基于載波通信與無線通信的加密裝置。

5、本發(fā)明的另一個方面提供了一種電子設(shè)備，包括：一個或多個處理器；存儲器，用于存儲一個或多個程序，其中，當一個或多個程序被一個或多個處理器執(zhí)行時，使得一個或多個處理器實現(xiàn)如上的方法。

6、本發(fā)明的另一方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機可執(zhí)行指令，指令在被執(zhí)行時用于實現(xiàn)如上的方法。

7、本發(fā)明的另一方面提供了一種計算機程序產(chǎn)品，計算機程序產(chǎn)品包括計算機可執(zhí)行指令，指令在被執(zhí)行時用于實現(xiàn)如上的方法。

8、根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過在配電網(wǎng)中布置從目標邊緣設(shè)備到終端設(shè)備的“邊-端”架構(gòu)，實現(xiàn)將終端設(shè)備中的初始任務(wù)卸載至目標邊緣設(shè)備，針對不同的通信方式利用混合加密算法對數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)進行加密得到不同任務(wù)密文，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院屯暾?。在終端設(shè)備向目標邊緣設(shè)備傳輸密文時，由于設(shè)置了無線信道在相同傳輸時隙的傳輸任務(wù)量上限，結(jié)合載波信道向目標邊緣設(shè)備傳輸更大數(shù)據(jù)量的任務(wù)密文，利用雙重傳輸方式保障了密文傳輸?shù)母咝院蛯崟r性；同時，針對沒有傳輸任務(wù)的終端設(shè)備設(shè)置了通信休眠狀態(tài)，避免了目標邊緣設(shè)備對處于通信休眠狀態(tài)的終端設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集監(jiān)測，進而降低了目標邊緣設(shè)備的功耗，進一步提高了目標邊緣設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力和效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于載波通信與無線通信的加密方法，其特征在于，應(yīng)用于配電網(wǎng)，所述配電網(wǎng)包括通信連接的多個終端設(shè)備與目標邊緣設(shè)備，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加密方法，其特征在于，所述無線信道限制條件包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加密方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加密方法，其特征在于，基于不同的加密算法加密所述第一任務(wù)和所述第二任務(wù)，得到所述終端設(shè)備的第一任務(wù)密文和第二任務(wù)密文包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加密方法，其特征在于，基于對稱加密算法加密所述第一任務(wù)，得到所述第一任務(wù)密文包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加密方法，其特征在于，基于非對稱加密算法加密所述第二任務(wù)，得到所述第二任務(wù)密文包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加密方法，其特征在于，從所述終端設(shè)備的初始任務(wù)中，確定應(yīng)卸載至所述目標邊緣設(shè)備的第一任務(wù)和第二任務(wù)包括：

8.一種基于載波通信與無線通信的加密裝置，其特征在于，應(yīng)用于配電網(wǎng)，所述配電網(wǎng)包括通信連接的多個終端設(shè)備與目標邊緣設(shè)備，所述裝置包括：

9.一種配電網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于載波通信與無線通信的加密方法、裝置、系統(tǒng)及設(shè)備，可以應(yīng)用于配電網(wǎng)技術(shù)和通信安全技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：從終端設(shè)備的初始任務(wù)中，確定應(yīng)卸載至目標邊緣設(shè)備的第一任務(wù)和第二任務(wù)；基于不同的加密算法加密第一任務(wù)和第二任務(wù)，得到終端設(shè)備的第一任務(wù)密文和第二任務(wù)密文；基于無線信道限制條件，將多個終端設(shè)備各自的第一任務(wù)密文進行分配，得到每個終端設(shè)備在傳輸時隙中的目標任務(wù)密文；控制終端設(shè)備在目標時隙通過無線信道向目標邊緣設(shè)備傳輸目標任務(wù)密文，終端設(shè)備在沒有被分配目標任務(wù)密文的空閑時隙處于通信休眠狀態(tài)；以及控制終端設(shè)備通過載波信道向目標邊緣設(shè)備傳輸?shù)诙蝿?wù)密文。

技術(shù)研發(fā)人員：張磐,岳洋,吳磊,龐超,楊挺,趙宇營,李海龍,李達,秦磊
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)天津市電力公司電力科學研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19