(19)中华 人民共和国 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 202111445063.4 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 国网四川省电力公司南充供电公司 地址 637000 四川省南充市涪江路2 28号 (72)发明人 伍青　于洋　贾承锦　汪渊　 陈在新　蔣慧慧　何明俊　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 代理人 唐邦英 (51)Int.Cl. H04L 67/06(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于APN的物联网数据采集系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于APN的物联网数据采 集系统及方法， 涉及物联网技术领域， 解决了物 联网平台实际应用过程中大数据量传输慢、 传输 结构复杂的问题， 其技术方案要 点是： 包括： 至少 一个用于实时采集数据的前端传感器； 数据汇集 终端， 用于汇 集前端传感器所采集的数据形成数 据文件； 物联网平台， 用于接收数据汇集终端上 传的数据文件； 内网， 用于接收物联网平台下发 的数据文件； 数据汇集终端与物联网平台之间通 过APN和MQTT协议完成数据文件的上传， 物联网 平台与内网之间通过MQTT协议完成数据文件的 下发。 本发明采用APN方式进行外网物联数据的 传输， 一方面增大了流量空间， 另 一方面减少了 很多中间转换传输环节， 结构更加简洁， 易操作 实施。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114189510 A 2022.03.15 CN 114189510 A 1.一种基于APN的物联网数据采集系统， 其特征在于， 包括： 至少一个用于实时采集数 据的前端传感器； 数据 汇集终端， 用于汇集所述前端传感器所采集的数据形成数据文件； 物 联网平台， 用于接收所述数据 汇集终端上传的数据文件； 内网， 用于接收所述物联网平台下 发的数据文件； 所述数据汇集终端与所述物联网平台之间通过APN和MQTT协议完成数据文件 的上传， 所述物联网平台与所述内网之间通过MQT T协议完成数据文件的下发。 2.根据权利要求1所述的一种基于APN的物联网数据采集系统， 其特征在于， 在所述物 联网平台增加签名单元， 所述签名单元包括签名生成单元和签名验证单元， 所述签名生成 单元根据数据 汇集端上传的数据文件生成签名文件并存储于物联网平台中， 所述签名验证 单元对签名文件进行签名验证， 若验证通过， 则数据文件通过MQT T协议下发至所述内网。 3.根据权利要求2所述的一种基于APN的物联网数据采集系统， 其特 征在于， 所述签名单 元对物联网平台 中的数据文件进行采样， 获取 数据文件的采样数据； 根据哈希算法对数据文件的采样数据、 数据文件相对路径及数据文件大小进行计算， 生成视数据文件的签名值； 将签名值保存在以 “.md5”为后缀的所述签名文件中。 4.根据权利要求2所述的一种基于APN的物联网数据采集系统， 其特征在于， 验证签名 包括以下步骤： 对所述物联网平台 中的数据文件进行采样； 根据数据文件的采样数据、 数据文件相对路径及视数据文件大小计算MD5签名值， 生成 数据文件的签名值1； 读取存储在所述物联网平台 中签名文件的签名值； 将签名值和签名值1进行比较验证， 若验证结果相同， 则验证签名成功， 所述物联网平 台则将数据文件下发至所述内网， 反 之则验证失败， 拒绝下发。 5.根据权利要求3或4任一项所述的一种基于APN的物联网数据采集系统， 其特征在于， 所述签名单 元或签名验证单 元对数据文件进行采样包括以下步骤： 步骤A， 对数据文件头尾采样， 读取 数据文件前N1字节和最后N2字节； 步骤B， 采用均匀分布的离散点采样， 设数据文件大小为S， 采样点数N3， 从N1+S  mod ((S‑N1‑N2)/N3)的位置读取第1个字节， 每间隔(S ‑N1‑N2)/N3读取下1个字节， 采样N3个字 节； 步骤C， 根据步骤A与步骤B的文件头尾采样和离 散点采样， 共 采样N1+N2+N3个字节。 6.一种基于APN的物联网数据采集方法， 其特征在于， 应用于如权利要求1至5任一项的 数据采集系统， 包括至少一个前端传感器、 数据汇集终端、 物联网平台和内网， 所述方法包 括： 通过所述前端传感器采集实时数据， 通过所述数据汇集终端汇集前端传感器的实时数 据形成数据文件， 通过所述物联网平台接 收所述数据汇集终端上传的数据文件， 通过所述 内网接收所述物联网平台下发的数据文件； 所述数据汇集终端与所述物联网平台之间通过APN和MQTT协议完成数据文件 的上传， 所述物联网平台与所述内网之间通过MQT T协议完成数据文件的下发。 7.根据权利要求6所述的一种基于APN的物联网数据采集方法， 其特征在于， 通过在所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114189510 A 2述物联网平台增加签名单元， 所述签名单元包括签名生成单元和签名验证单元， 通过所述 签名生成单元根据数据汇集端 上传的数据文件生成签名文件并存储于物 联网平台中， 通过 所述签名验证单元对签名文件进行签名验证， 若验证通过， 则数据文件通过MQTT协议下发 至所述内网。 8.根据权利要求7所述的一种基于APN的物联网数据采集方法， 其特征在于， 通过签名 单元对物联网平台 中的数据文件进行采样， 获取 数据文件的采样数据； 根据哈希算法对数据文件的采样数据、 数据文件相对路径及数据文件大小进行计算， 生成视数据文件的签名值； 将签名值保存在以 “.md5”为后缀的签名文件中。 9.根据权利要求7所述的一种基于APN的物联网数据采集方法， 其特征在于， 通过对所 述物联网平台 中的数据文件进行采样； 根据数据文件的采样数据、 数据文件相对路径及视数据文件大小计算MD5签名值， 生成 数据文件的签名值1； 读取存储在所述物联网平台 中签名文件的签名值； 将签名值和签名值1进行比较验证， 若验证结果相同， 则验证签名成功， 所述物联网平 台则将数据文件下发至所述内网， 反 之则验证失败， 拒绝下发。 10.根据权利要求8或9任一项所述的一种基于APN的物联网数据采集方法， 其特征在 于， 通过所述签名单 元或签名验证单 元对数据文件进行采样包括以下步骤： 步骤A， 对数据文件头尾采样， 读取 数据文件前N1字节和最后N2字节； 步骤B， 采用均匀分布的离散点采样， 设数据文件大小为S， 采样点数N3， 从N1+S  mod ((S‑N1‑N2)/N3)的位置读取第1个字节， 每间隔(S ‑N1‑N2)/N3读取下1个字节， 采样N3个字 节； 步骤C， 根据步骤A与步骤B的文件头尾采样和离 散点采样， 共 采样N1+N2+N3个字节。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114189510 A 3