(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210625990.2 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 四川师范大学 地址 610066 四川省成 都市锦江区静安路5 号 (72)发明人 谭良　姚正义　 (74)专利代理 机构 成都方圆聿联专利代理事务 所(普通合伙) 51241 专利代理师 苟铭 (51)Int.Cl. H04W 4/38(2018.01) H04W 12/033(2021.01) H04W 12/106(2021.01) H04W 88/02(2009.01) H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 基于5G通信的区块链智能传感器 (57)摘要 本发明提供一种基于5G通信的区块链智能 传感器， 包括电源和多个传感器， 多个传感器与 多路开关相连， 所述的多路开关依次连接放大 器、 A/D转换器、 微处理器； 微处理器还分别与随 机存取存储器、 只读存储器、 D/A转换器、 网络适 配器、 USB控制器连接； 网络适配器与5G模块连 接； USB控制器连接 连接USBKey； 传感器将被测的 物理量转换成相应的电信号， 送到信号调理电路 中， 进行滤波、 放大、 模 ‑数转换后， 送到微处理器 中。 本发明基于5G通信的区块链智能传感器具有 数据传输高可靠性低延时的优点， 数据保存在去 中心化存储系统中， 并且能确保数据的完整性和 机密性。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 115002711 A 2022.09.02 CN 115002711 A 1.基于5G通信的区块链智能传感器， 其特征在于， 包括电源和多个传感器， 多个传感器 与多路开关相连， 所述的多路开关依次连接放大器、 A/D转换器、 微处 理器； 微处理器还分别与随机存取存储器、 只读存储器、 D/A转换器、 网络适配器、 USB控制器 连接； 网络适配 器与5G模块连接； USB控制器连接连接USBK ey； 传感器将被测的物理量转换成相应的电信号， 送到信号调理电路中， 进行滤波、 放大、 模‑数转换后， 送到微处 理器中。 2.根据权利要求1所述的基于5G通信的区块链智能传感器， 其特征在于， 所述的微处理 器包含数据采集层、 数据处 理层和数据传输层； 数据采集层用于采集目标 数据； 数据处理层用于处理传感器收集的各种数据， 包括数据机密性完整性程序模块和数据 加密模块； 数据传输层用于将数据上传到区块链。 包括区块链客户端程序模块、 数据传输智能合 约模块； 区块链客户端程序模块的用于让智能传感器成为区块链的一个轻节点。 数据传输 智能合约模块用于将数据上传到区块链。 3.根据权利要求1所述的基于5G通信的区块链智能传感器， 其特征在于， 所述的数据机 密性完整性 程序模块用于对传感器数据进行机密性和完整性 运算。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115002711 A 2基于5G通信的区块链智能传感器 技术领域 [0001]本发明属于传感器技 术领域， 具体涉及一种基于 5G通信的区块链智能传感器。 背景技术 [0002]近年来， 5G通信技术和区块链技术快速发展。 第五代移动通信技术(5th   Generation  Mobile Communication  Technology， 简称5G)是具有带宽高、 时延低和支持大 连接等特点的新一代宽带移动通信技术， 是实现人机物互联的网络基础设施； 根据ITU ‑R可 以将5G通信场景可分为三类： 增强移动宽带(eMBB)、 超高可靠低时延通信(uRLLC)和大规模 机器型通信(mMTC)[11,12]。 其中， 增强移动宽带(eMBB)支持具有非常高的峰值数据速率的 稳定连接， 以及小区边缘用户的中等速率， 主要针对移动互联网流量爆炸式增长的需求， 为 移动互联网用户提供更加极致的应用体验； 大规模机器型通信(mMTC)支持大量的物联网 (IoT)设备， 这些设备只是偶尔活动， 并发送小的数据有效载荷， 主要应用于智慧城市、 智能 家居、 环境监测等以传感和数据采集为目标的应用场景； 超高可靠低时延通信(uRLLC)支持 来自有限的终端的小的有效载荷的低延迟传输， 其可靠性非常高， 面向工业控制、 远程医 疗、 自动驾驶 等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求。 [0003]目前， 常见的智能传感器主要由传统传感器、 多路开关、 放大器、 A/D转换器、 微处 理器(或微型计算机)及相关电路组成。 [0004]随着智能传感器的广泛应用， 我们发现， 在数据安全性要求高、 传输时延低的一些 特殊应用场景中， 如环境检测、 交通运输等， 普通智能传感器存在着三个明显的缺点： 一是 数据传输延时高； 二是数据传输过程复杂， 且该过程中数据的机密性和完整性得不到有效 保障； 三是中心 化的数据存储容易被恶意用户和半可信管理员泄露和篡改。 如车联网领域， 智能传感器已广泛应用到无人驾驶汽车， 其中智能传感器采集周围的道路信息和汽车无人 驾驶状态信息， 实时获得这些信息数据在 汽车自动 驾驶过程中发挥着 重要作用， 而高延时、 低带宽的数据传输是阻碍实现汽车高可靠性无人驾驶的关键因素之一。 又如在环境检测领 域， 传感器在环境中采集物理变量数据， 然后传输到多级的边缘设备进 行整理收集， 最后传 输到控制后台系统应用数据； 这样的传输过程复杂且臃长， 在传输过程中容易遭受数据监 听、 信号干扰和 通信伪装等安全风险。 目前大部分传感器采集的数据最终选择在云中心存 储， 云中心存储是中心化存储的方式， 云端中心化存储具有半可信性， 可能受到硬件故障、 软件故障、 人为故障、 自然灾害等 安全风险， 造成数据篡改甚至数据丢失。 发明内容 [0005]在数据安全性要求高、 传输时延低的一些特殊应用 场景中， 智能传感器存在着上 述的三个缺点。 本发明中设计的基于5G通信的区块链智能传感器， 能较好的解决这三个缺 点， 能有效保证数据的完整性、 机密性和可用性， 并简化了数据传输过程复杂性和解决了传 感器数据传输缓慢的问题， 同时， 将数据保存到分布式存储系统， 避免了中心 化数据存储系 统的缺陷。说　明　书 1/7 页 3 CN 115002711 A 3