巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法与流程

1.本发明涉及机器人通信加密技术领域，具体地说是一种巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法。


背景技术：

2.在变电站、油井油田、煤矿厂区等对安全要求比较高的场所，为了确保各中设备安全有序运行，一般都需要定时进行巡视。过去的日常巡视主要是通过专门的运维人员定期到不同变电站、油田、矿井等进行巡检，借助人工检查设备的运行情况，这种人工巡检机械性强、重复性高、工作量巨大，很难做到全面有效的巡查分析。所以智能巡检机器人便应运而生，智能巡检机器人可以按照预设或临时设定的巡检工作，对场所内的设备进行分时段、分区域的巡检，从而使得巡检工作更加全面、真实、可靠，避免人工巡检时发生的漏检、错检等人为因素的干扰。利用巡检机器人配置的摄像头、温度传感器、声音采集装置等可以准确的获取现场的各项信息，并通过机器人后台模块将采集到数据实时上传到远程监控端，从而实现对相关设备运行状态、运行风险的实时准确监视。
3.智能巡检机器人需要通过wifi或5g网络将进行数据上传，一旦上传数据被监听、截获、篡改，轻则影响系统性能，重则直接威胁生产现场用户的生命和财产安全。因而确保上传数据的安全可靠就显得格外重要。
4.故如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的技术任务是提供一种巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法，来解决如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性的问题。
6.本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种巡检机器人上传数据动态加密系统，该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4g、5g或wifi信号连接到监控端；
7.监控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块，业务处理模块用于身份验证；
8.巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；
9.其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，通过消息通信节点设置独立用户名和密码；
10.加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。
11.其中，智能机器人操作系统(intelligent robot operating system，iros)的提供了一种安全可靠的消息通信机制，借助iros的消息通信功能可以实现巡检机器人和监控端的实时通信。
12.作为优选，所述监控端部署iros基础通信模块，iros基础通信模块用于与巡检机器人进行通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。
13.更优地，所述业务处理模块用于对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：
14.若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人。
15.更优地，所述业务处理模块还用于接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端。
16.更优地，所述身份验证模块的工作过程具体如下：
17.(1)通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
18.(2)将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
19.(3)定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
20.(4)订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
21.(5)通知数据发送节点更新上传数据加密算法。
22.更优地，所述巡检机器人首次激活时，通信过程具体如下：
23.(一)巡检机器人的身份验证模块通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
24.(二)身份验证模块将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
25.(三)监控端对以字符串形式上传的已经加密的机器人身份验证信息进行解密，并判断机器人是否允许加入通信列表：
26.①
若巡检机器人被允许和监控端通信，监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法，下一步执行步骤(四)；
27.②
若否，则巡检机器人注册失败；
28.(四)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法，并判断是否在规定时间内获取到数据加密算法：
29.①
若是，则执行步骤(五)；
30.②
若否，则获取数据加密算法超时，激活失败；
31.(五)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；
32.(六)巡检机器人的加密数据上传模块使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，并将加密后的数据上传到监控端。
33.更优地，所述巡检机器人正常运行时，通信过程具体如下：
34.(
ⅰ
)巡检机器人的身份验证模块定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
35.(
ⅱ
)监控端从/robot_authenticat话题中获取巡检机器人当前状态；其中，巡检机器人当前状态分为：巡检中、待命中、充电中和故障；
36.(
ⅲ
)判断巡检机器人状态是否为待命中或充电中：
37.①
若巡检机器人状态为待命中或充电中，则执行步骤(4)；
38.②
若否，则不作处理；
39.(
ⅳ
)监控端加密算法更新标志处于更新状态时，监控端从加密算法库随机选取一种新的加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法发送到/robot_authenticat话题；
40.(
ⅴ
)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
41.(
ⅵ
)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；
42.(
ⅶ
)巡检机器人开始巡检后，通过加密数据上传模块获取需要上传数据，使用新的加密算法对数据进行加密后发送到/robot_data_tranmit话题，监控端的业务处理模块订阅该话题获取加密数据，经解密后，发送给其它展示终端，如显示器等。
43.一种巡检机器人上传数据动态加密实现方法，该实现方法是采用iros作为消息通信框架，通过对巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全；具体如下：
44.巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中，当巡检机器人开机时自动启动巡检机器人的身份验证模块，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，利用消息通信节点需要设置独立用户名和密码；
45.当巡检机器人首次激活时，将加密的身份验证信息以字符串形式发送到监控端，监控端确认后，将该巡检机器人加入允许通信列表，同时从加密算法库中随机选取一种加密算法作为巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人；巡检机器人使用该加密算法对上传数据进行加密，监控端收到信息后使用相应算法进行解密得到原始数据；
46.当巡检机器人正常上传数据时，监控端根据设置动态修改加密算法，再通过巡检机器人的身份验证模块下发给指定巡检机器人，巡检机器人完成加密算法更新后，再次通知监控端，监控端使用最新加密算法对上传数据进行解密，从而完成上传数据的动态加密。
47.作为优选，所述监控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；
48.监控端部署业务处理模块和iros基础通信模块；
49.其中，业务处理模块用于身份验证、对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人以及接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端；
50.iros基础通信模块用于与巡检机器人上通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。
51.更优地，所述巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；
52.其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，通过消息通信节点设置独立用户名和密码；具体为：通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息，并将加密身份信息上传到监控端/
robot_authenticat话题中，再定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；再通知数据发送节点更新上传数据加密算法；
53.加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。
54.本发明的巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法具有以下优点：
55.(一)本发明可以实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全；
56.(二)利用利用本发明可以将巡检机器人通过摄像头、温度传感器、声音采集等装置获取的现场各项信息，通过机器人后台模块实时安全上传到远程监控端，从而实现对相关设备运行状态、运行风险的实时准确监视；
57.(三)本发明中的巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时会将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中，当巡检机器人开机时会自动启动巡检机器人身份验证模块，该模块负责巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，模块中消息通信节点需要设置独立用户名和密码；当巡检机器人首次激活时，会将加密的身份验证信息以字符串形式发送到监控端，监控端需要人为确认后将该巡检机器人加入允许通信列表，同时从加密算法库中随机选取一种加密算法作为巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人；巡检机器人会使用该加密算法对上传数据进行加密，监控端收到信息后使用相应算法进行解密得到原始数据；当巡检机器人激活后，巡检机器人通过身份认证模块周期性发送状态信息，当巡检机器人处于空闲状态(充电或者待命点待机)时，监控端会根据设置动态修改加密算法，然后通过巡检机器人身份验证模块下发给指定巡检机器人，巡检机器人完成加密算法更新后，会再次通知监控端，监控端使用最新加密算法对上传数据进行解密，从而完成上传数据的动态加密。
附图说明
58.下面结合附图对本发明进一步说明。
59.附图1为巡检机器人和监控终端之间的通讯示意图；
60.附图2为巡检机器人首次激活时通信流程图；
61.附图3为巡检机器人正常运行时通信流程图。
具体实施方式
62.参照说明书附图和具体实施例对本发明的巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法作以下详细地说明。
63.实施例1：
64.如附图1所示，本实施例提供了一种巡检机器人上传数据动态加密系统，该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4g、5g或wifi信号连接到监控端；
65.监控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_
tranmit；同时监控端部署业务处理模块，业务处理模块用于身份验证；
66.巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；
67.其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，通过消息通信节点设置独立用户名和密码；
68.加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。
69.其中，智能机器人操作系统(intelligent robot operating system，iros)的提供了一种安全可靠的消息通信机制，借助iros的消息通信功能可以实现巡检机器人和监控端的实时通信。
70.本实施例中的监控端部署iros基础通信模块，iros基础通信模块用于与巡检机器人进行通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。
71.本实施例中的业务处理模块用于对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：
72.若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人。
73.本实施例中的业务处理模块还用于接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端。
74.本实施例中的身份验证模块的工作过程具体如下：
75.(1)通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
76.(2)将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
77.(3)定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
78.(4)订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
79.(5)通知数据发送节点更新上传数据加密算法。
80.如附图2所示，本实施例中的巡检机器人首次激活时，通信过程具体如下：
81.(一)巡检机器人的身份验证模块通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；
82.(二)身份验证模块将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；
83.(三)监控端对以字符串形式上传的已经加密的机器人身份验证信息进行解密，并判断机器人是否允许加入通信列表：
84.①
若巡检机器人被允许和监控端通信，监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法，下一步执行步骤(四)；
85.②
若否，则巡检机器人注册失败；
86.(四)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法，并判断是否在规定时间内获取到数据加密算法：
87.①
若是，则执行步骤(五)；
88.②
若否，则获取数据加密算法超时，激活失败；
89.(五)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；
90.(六)巡检机器人的加密数据上传模块使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，并将加密后的数据上传到监控端。
91.如附图3所示，本实施例中的巡检机器人正常运行时，通信过程具体如下：
92.(
ⅰ
)巡检机器人的身份验证模块定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；
93.(
ⅱ
)监控端从/robot_authenticat话题中获取巡检机器人当前状态；其中，巡检机器人当前状态分为：巡检中、待命中、充电中和故障；
94.(
ⅲ
)判断巡检机器人状态是否为待命中或充电中：
95.①
若巡检机器人状态为待命中或充电中，则执行步骤(4)；
96.②
若否，则不作处理；
97.(
ⅳ
)监控端加密算法更新标志处于更新状态时，监控端从加密算法库随机选取一种新的加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法发送到/robot_authenticat话题；
98.(
ⅴ
)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；
99.(
ⅵ
)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；
100.(
ⅶ
)巡检机器人开始巡检后，通过加密数据上传模块获取需要上传数据，使用新的加密算法对数据进行加密后发送到/robot_data_tranmit话题，监控端的业务处理模块订阅该话题获取加密数据，经解密后，发送给其它展示终端，如显示器等。
101.实施例2：
102.本实施例中的一种巡检机器人上传数据动态加密实现方法，该实现方法是采用iros作为消息通信框架，通过对巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全；具体如下：
103.巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中，当巡检机器人开机时自动启动巡检机器人的身份验证模块，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，利用消息通信节点需要设置独立用户名和密码；
104.当巡检机器人首次激活时，将加密的身份验证信息以字符串形式发送到监控端，监控端确认后，将该巡检机器人加入允许通信列表，同时从加密算法库中随机选取一种加密算法作为巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人；巡检机器人使用该加密算法对上传数据进行加密，监控端收到信息后使用相应算法进行解密得到原始数据；
105.当巡检机器人正常上传数据时，监控端根据设置动态修改加密算法，再通过巡检机器人的身份验证模块下发给指定巡检机器人，巡检机器人完成加密算法更新后，再次通知监控端，监控端使用最新加密算法对上传数据进行解密，从而完成上传数据的动态加密。
106.本实施例中的监控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；
107.监控端部署业务处理模块和iros基础通信模块；
108.其中，业务处理模块用于身份验证、对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：若巡检机器人被
允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人以及接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端；
109.iros基础通信模块用于与巡检机器人上通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。
110.本实施例中的巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；
111.其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时为了加强该模块的安全性，通过消息通信节点设置独立用户名和密码；具体为：通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息，并将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中，再定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；再通知数据发送节点更新上传数据加密算法；
112.加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。
113.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4g、5g或wifi信号连接到监控端；监控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块，业务处理模块用于身份验证；巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时通过消息通信节点设置独立用户名和密码；加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。2.根据权利要求1所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述监控端部署iros基础通信模块，iros基础通信模块用于与巡检机器人进行通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。3.根据权利要求1或2所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述业务处理模块用于对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人。4.根据权利要求3所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述业务处理模块还用于接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端。5.根据权利要求4所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述身份验证模块的工作过程具体如下：(1)通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；(2)将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；(3)定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；(4)订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；(5)通知数据发送节点更新上传数据加密算法。6.根据权利要求5所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述巡检机器人首次激活时，通信过程具体如下：(一)巡检机器人的身份验证模块通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息；(二)身份验证模块将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中；(三)监控端对以字符串形式上传的已经加密的机器人身份验证信息进行解密，并判断机器人是否允许加入通信列表：
①
若巡检机器人被允许和监控端通信，监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法，下一步执行步骤(四)；
②
若否，则巡检机器人注册失败；
(四)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法，并判断是否在规定时间内获取到数据加密算法：
①
若是，则执行步骤(五)；
②
若否，则获取数据加密算法超时，激活失败；(五)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；(六)巡检机器人的加密数据上传模块使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，并将加密后的数据上传到监控端。7.根据权利要求6所述的巡检机器人上传数据动态加密系统，其特征在于，所述巡检机器人正常运行时，通信过程具体如下：(
ⅰ
)巡检机器人的身份验证模块定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；(
ⅱ
)监控端从/robot_authenticat话题中获取巡检机器人当前状态；其中，巡检机器人当前状态分为：巡检中、待命中、充电中和故障；(
ⅲ
)判断巡检机器人状态是否为待命中或充电中：
①
若巡检机器人状态为待命中或充电中，则执行步骤(4)；
②
若否，则不作处理；(
ⅳ
)监控端加密算法更新标志处于更新状态时，监控端从加密算法库随机选取一种新的加密算法作为该巡检机器人上传数据加密算法发送到/robot_authenticat话题；(
ⅴ
)巡检机器人的身份验证模块订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；(
ⅵ
)巡检机器人的身份验证模块通知加密数据上传模块更新上传数据加密算法；(
ⅶ
)巡检机器人开始巡检后，通过加密数据上传模块获取需要上传数据，使用新的加密算法对数据进行加密后发送到/robot_data_tranmit话题，监控端的业务处理模块订阅该话题获取加密数据，经解密后，发送给其它展示终端。8.一种巡检机器人上传数据动态加密实现方法，其特征在于，该实现方法是采用iros作为消息通信框架，通过对巡检机器人上传数据的动态加密，确保巡检机器人上传数据的安全；具体如下：巡检机器人采用iros作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中，当巡检机器人开机时自动启动巡检机器人的身份验证模块，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，利用消息通信节点需要设置独立用户名和密码；当巡检机器人首次激活时，将加密的身份验证信息以字符串形式发送到监控端，监控端确认后，将该巡检机器人加入允许通信列表，同时从加密算法库中随机选取一种加密算法作为巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人；巡检机器人使用该加密算法对上传数据进行加密，监控端收到信息后使用相应算法进行解密得到原始数据；当巡检机器人正常上传数据时，监控端根据设置动态修改加密算法，再通过巡检机器人的身份验证模块下发给指定巡检机器人，巡检机器人完成加密算法更新后，再次通知监控端，监控端使用最新加密算法对上传数据进行解密，从而完成上传数据的动态加密。9.根据权利要求8所述的巡检机器人上传数据动态加密实现方法，其特征在于，所述监
控端部署iros的主控节点rmaster和消息通信节点rmq，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；监控端部署业务处理模块和iros基础通信模块；其中，业务处理模块用于身份验证、对以字符串形式上传的已经加密的巡检机器人身份验证信息进行解密，进而判断巡检机器人是否允许加入通信列表：若巡检机器人被允许与监控端通信，则监控端从加密算法库随机选取一种加密算法作为对应巡检机器人上传数据加密算法发送给巡检机器人以及接收经加密上传的数据信息，并对数据进行解密，再转发到相应显示终端；iros基础通信模块用于与巡检机器人上通信，巡检机器人上部署与iros基础通信模块相对应的iros基础库。10.根据权利要求8或9所述的巡检机器人上传数据动态加密实现方法，其特征在于，所述巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块；其中，身份验证模块用于巡检机器人身份验证和加密算法下发，同时通过消息通信节点设置独立用户名和密码；具体为：通过串行总线获取出厂时烧制到相关巡检机器人硬件中的加密身份信息，并将加密身份信息上传到监控端/robot_authenticat话题中，再定时将巡检机器人状态信息发送到/robot_authenticat话题；订阅/robot_authenticat话题，获取监控端下发的数据加密算法；再通知数据发送节点更新上传数据加密算法；加密数据上传模块用于获取上传数据，并根据身份验证模块获取到的加密算法更新数据加密算法，使用最新数据加密算法对上传数据进行加密，再讲加密后的数据上传到监控端。

技术总结
本发明公开了巡检机器人上传数据动态加密系统及实现方法，属于机器人通信加密技术领域，本发明要解决的技术问题为如何实现巡检机器人上传数据的动态加密，防止对上传监控端的数据进行篡改、伪造等非法操作，确保巡检机器人上传数据的安全性，技术方案为：该系统包括监控端和巡检机器人，巡检机器人通过4G、5G或WIFI信号连接到监控端；监控端部署IROS的主控节点RMASTER和消息通信节点RMQ，并创建用于身份验证和加密算法下发的话题/robot_authenticat以及用于数据上传的话题/robot_data_tranmit；同时监控端部署业务处理模块；巡检机器人采用IROS作为消息通信框架，巡检机器人出厂时将已经加密的身份信息烧制到相关硬件中；巡检机器人上部署身份验证模块和加密数据上传模块。数据上传模块。数据上传模块。


技术研发人员：刘鹏 李朝铭 王召东 赵洪宇 蔡萌萌
受保护的技术使用者：山东新一代信息产业技术研究院有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/9/20