近场通信设备的协同中继通信方法

摘要

本发明涉及近场通信设备的协同中继通信方法，第一近场通信设备构建其合法拥有者在各预设时间段内的人体磁场数据库作为其合法拥有者操作该设备的身份识别信息；同时构建其体味数据库以及各手指所对应的静脉信息数据库；以基础颜色作为基础，利用在各允许近场通信输入框中输入的基础颜色组合作为二次确认允许近场通信密码；第一近场通信设备利用认证机构生成的对应匿名身份标识号与近场通信中继节点通信交互，近场通信中继控制节点根据接收到的各近场通信中继节点的自检结果，得到综合中继权值最大的近场通信中继节点作为最佳近场通信中继节点，通过该最佳近场通信中继节点保证了第一近场通信设备和第二近场通信设备之间的良好通信质量。

主权项

近场通信设备的协同中继通信方法，用于由包括第一近场通信设备、第二近场通信设备、近场通信中继控制节点、N个近场通信中继节点以及认证机构形成的近场通信协同中继系统，第一近场通信设备和第二近场通信设备分别连接认证机构，N个近场通信中继节点分别连接近场通信中继控制节点，其特征在于，依次包括如下步骤：步骤1，第一近场通信设备在预设的时间段内实时采集其合法拥有者的人体磁场数据，构建其合法拥有者在各预设时间段内的人体磁场数据库，并以构建的人体磁场数据库作为其合法拥有者的身份识别信息；其中，预设的时间段包括第一预设时间段和第二预设时间段，第一预设时间段为06:00至18:00；第二预设时间段为18:00至次日06:00；步骤2，第一近场通信设备在构建其合法拥有者的人体磁场数据库后，采集其合法拥有者的体味数据、接收其合法拥有者的各手指所对应的指纹信息和静脉信息，构建第一近场通信设备合法拥有者体味数据库以及各手指所对应的指纹信息数据库和静脉信息数据库；第一近场通信设备赋予其合法拥有者的人体磁场具有身份识别的第一优先级、体味数据具有身份识别的第二优先级；在身份识别过程中，第一优先级具有比第二优先级更高的识别可信度；步骤3，第一近场通信设备在其触摸显示屏上显示预设个数的允许近场通信输入框给其合法拥有者，各允许近场通信输入框均分别对应着七种供任意选择的基础颜色列表；其中，基础颜色列表中的七种基础颜色分别为红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色和紫色，每个允许近场通信输入框对应着一组近场通信允许色；各组近场通信允许色为所述七种基础颜色的任意组合；步骤4，根据触摸显示屏上各允许近场通信输入框对应的基础颜色列表，第一近场通信设备的合法拥有者依次选取自定义种类数的基础颜色组合分别作为各允许近场通信输入框的近场通信允许色，并由第一近场通信设备分别对应地存储各允许近场通信输入框所对应的近场通信允许色；第一近场通信设备的合法拥有者在每个允许近场通信输入框中对应输入的各组近场通信允许色的整体组合即形成该第一近场通信设备关于近场通信的二次确认允许近场通信密码；步骤5，第一近场通信设备发送其真实身份标识号给认证机构，由认证机构生成第一近场通信设备近场通信用的匿名身份标识号；第二近场通信设备发送其真实身份标识号给认证机构，由认证机构生成第二近场通信设备近场通信用的匿名身份标识号；其中：第一近场通信设备的真实身份标识号记为第一近场通信设备的匿名身份标识号记为第二近场通信设备的真实身份标识号记为第二近场通信设备的匿名身份标识号记为认证机构标记为TSM；其中，sH(·)为哈希匿名函数；步骤6，第一近场通信设备与第二近场通信相互移动至预设的中继距离时，N个近场通信中继节点中的任意一个近场通信中继节点检测到有近场通信射频信号时，则由检测到近场通信射频信号的该近场通信中继节点发送协作中继通知信息给剩余N‑1个近场通信中继节点中的每个近场通信中继节点；步骤7，剩余N‑1个近场通信中继节点分别接收到协作中继通知信息后，N个近场通信中继节点启动各自的自检操作，并分别对应的发送自检结果给近场通信中继控制节点，以得到最佳近场通信中继节点，从而以开启协作中继过程；其中，自检操作信息包括检测各自的自身信噪比、自身的功耗值、自身至第一近场通信设备距离以及自身至第二近场通信设备的距离；N个近场通信中继节点的协作中继过程包括如下步骤7‑1至步骤7‑4：步骤7‑1，N个近场通信中继节点分别获取自身的信噪比，并由近场通信中继控制节点计算各近场通信中继节点的信噪比权值；其中：${\chi }_{SNR}^i=\frac{{\mathrm{SNR}}_i}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{\mathrm{SNR}}_i};$其中，为第i个近场通信中继节点的信噪比权值，SNR_i为第i个近场通信中继节点的信噪比；步骤7‑2，N个近场通信中继节点分别获取自身的功耗值，并由近场通信中继控制节点计算各近场通信中继节点的功耗值权值；其中：${\chi }_E^i=1-\frac{E_i}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{E}_i};$其中，为第i个近场通信中继节点的功耗值权值，E_i为第i个近场通信中继节点的功耗值；步骤7‑3，N个近场通信中继节点分别获取自身至第一近场通信设备距离以及自身至第二近场通信设备的距离，并由近场通信中继控制节点计算各近场通信中继节点的中继距离权值；其中：${\chi }_D^i=\frac{\left[\frac{max(D_{i1},D_{i2})}{min(D_{i1},D_{i2})}\right]}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}\frac{max(D_{i1},D_{i2})}{\min (D_{i1},D_{i2})}};$其中，为第i个近场通信中继节点的中继距离权值，D_i1为第i个近场通信中继节点至第一近场通信设备的距离值，D_i2为第i个近场通信中继节点至第二近场通信设备的距离值，max(D_i1,D_i2)表示距离D_i1和距离D_i2中的最大值，min(D_i1,D_i2)表示距离D_i1和距离D_i2中的最小值；步骤7‑4，根据各近场通信中继节点的信噪比权值、功耗值权值以及中继距离权值，由近场通信中继控制节点计算各近场通信中继节点的综合中继权值，并得到最佳中继权值以及该最佳中继权值所对应的近场通信中继节点为最佳近场通信中继节点；其中；各近场通信中继节点的综合中继权值为：χ_opt＝max(χ₁,…,χ_N‑1,χ_N)；i∈[1,N]；其中，χ_i为第i个近场通信中继节点的综合中继权值，χ_opt为最佳中继权值，N为近场通信中继节点的总个数；步骤8，近场通信中继控制节点指令最佳近场通信中继节点启动中继，以由该最佳近场通信中继节点作为第一近场通信设备和第二近场通信设备的通信枢纽，建立第一近场通信设备和第二近场通信设备的通信连接；其中，第一近场通信设备与最佳近场通信中继节点建立通信的过程包括如下步骤8‑1和步骤8‑2：步骤8‑1，第一近场通信设备采集操作该第一近场通信设备人员的人体磁场强度、体味数据、指纹信息以及此时的时间值，并对该握持人员的身份进行鉴定判别：当此时采集的人体磁场强度存在于第一近场通信设备已存储的该时间所对应预设时间段内的人体磁场强度数据库，且此时采集的体味数据同样存储于第一近场通信设备已存储的体味数据库中时，表明该操作人员为第一近场通信设备的合法拥有者，则第一近场通信设备执行步骤8‑2；否则，第一近场通信设备在预设时间段内拒绝该操作人员对第一近场通信设备的任何操作；步骤8‑2，第一近场通信设备在其触摸显示屏显示各允许近场通信密码输入框以及对应各允许近场通信密码框的基础颜色列表，并在操作人员依次输入各组近场通信允许色后，第一近场通信设备根据该操作人员输入的各允许近场通信密码输入框中的近场通信允许色进行判断：当各允许近场通信密码输入框中的近场通信允许色与第一近场通信设备已存储的近场通信允许色完全一致时，表明输入了正确的二次确认允许近场通信密码，则第一近场通信设备以其匿名身份建立与最佳近场通信中继节点的通信连接；否则，表明输入了错误的二次确认允许近场通信密码，则第一近场通信设备在预设时间段内拒绝该操作人员对第一近场通信设备的任何操作；步骤9，第二近场通信设备以其匿名身份建立与最佳近场通信中继节点的通信连接后，则将需要给第一近场通信设备的数据发送至最佳近场通信中继节点处存储；最佳近场通信中继节点将自身签名以及第二近场通信设备发送来的数据一起发送给第一近场通信设备；步骤10，第一近场通信设备接收到经最佳近场通信中继节点转发的交互数据后，第一近场通信设备发送针对该交互数据的反馈信息给最佳近场通信中继节点存储，并由最佳近场通信中继节点转发第一近场通信设备的反馈信息给第二近场通信设备，以完成第一近场通信设备和第二近场通信设备的协同中继通信。