技術(shù)特征：

1.一種基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的大數(shù)據(jù)實(shí)施控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的大數(shù)據(jù)實(shí)施控制系統(tǒng)包括：

與數(shù)據(jù)輸入裝置通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)無線連接，用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集模塊；

所述GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的路由方法包括以下步驟：

步驟一，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)給定工作區(qū)域中包括1個(gè)源節(jié)點(diǎn)N，1個(gè)目的節(jié)點(diǎn)Sink和n個(gè)中間節(jié)點(diǎn)S₁,S₂,L,S_i,L,S_n，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)有唯一的編號(hào)；其中，源節(jié)點(diǎn)N負(fù)責(zé)生成并發(fā)送數(shù)據(jù)，目的節(jié)點(diǎn)Sink負(fù)責(zé)接收從源節(jié)點(diǎn)N發(fā)送的數(shù)據(jù)，中間節(jié)點(diǎn)S₁,S₂,L,S_i,L,S_n負(fù)責(zé)將源節(jié)點(diǎn)N發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)Sink；

步驟二，生成數(shù)據(jù)，源節(jié)點(diǎn)N自動(dòng)生成數(shù)據(jù)序列data＝{data₁,data₂,L,data_i,L,data₈}，作為一次發(fā)送的原始數(shù)據(jù)，其中第i個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)data_i是28位二進(jìn)制序列；

步驟三，嵌入水印，給定水印序列w＝{w₁,w₂,L,w_i,L,w₈}，其中w_i是4位二進(jìn)制序列；依次將w_i添加到data_i后，得到含水印數(shù)據(jù)序列wdata＝{wdata₁,wdata₂,L,wdata_i,L,wdata₈}，作為一次發(fā)送的發(fā)送數(shù)據(jù)，其中第i個(gè)含水印數(shù)據(jù)項(xiàng)wdata_i是32位二進(jìn)制序列；

步驟四，發(fā)送數(shù)據(jù)；

步驟五，水印提取和檢測；

步驟六，修改節(jié)點(diǎn)安全度，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，記錄本次傳輸路徑，即保存轉(zhuǎn)發(fā)含水印數(shù)據(jù)序列wdata所經(jīng)過的所有中間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，在步驟五中，如果目的節(jié)點(diǎn)Sink檢測到取出的水印序列rw＝{rw₁,rw₂,L,rw_i,L,rw₈}與給定水印序列w＝{w₁,w₂,L,w_i,L,w₈}不一致，即數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改，則將本次數(shù)據(jù)傳輸路徑中所有節(jié)點(diǎn)的安全度降低為當(dāng)前值的二分之一；

與數(shù)據(jù)采集模塊通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)無線連接，用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)導(dǎo)出和操控的數(shù)據(jù)操控終端；

所述GPRS無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的分布式方法在指定的時(shí)間內(nèi)，通過比較工作節(jié)點(diǎn)的最大有效覆蓋時(shí)間和剩余能量來安排工作節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)探測活動(dòng)時(shí)間，從而使得總的有效覆蓋時(shí)間最大；

數(shù)學(xué)模型如下：

$MaxC=\underset{i\∈P}{\Σ}{w}_i\×T_i---\left(1\right)$

ST:0≤s_i.start≤l,i∈N (2)

s_i.end-s_i.start＝b_i,i∈N (3)

$b_i\≤B_i\×\frac{l}{L},i\∈N---\left(4\right)$

其中C為總的有效覆蓋時(shí)間，l是每一輪的時(shí)間，b_i是節(jié)點(diǎn)s_i在每一輪中的工作時(shí)間；

與數(shù)據(jù)采集模塊有線連接，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)分析和處理的微處理器；所述微處理器歸一化混合矩陣列向量估計(jì)時(shí)頻域跳頻源信號(hào)，具體步驟如下：

第一步，對(duì)所有采樣時(shí)刻索引p判斷該時(shí)刻索引屬于哪一跳，具體方法為：如果則表示時(shí)刻p屬于第l跳；如果則表示時(shí)刻p屬于第1跳，其中的第l個(gè)頻率跳變時(shí)刻的估計(jì)；

第二步，對(duì)第l(l＝1,2,…)跳的所有時(shí)刻p_l，估計(jì)該跳各跳頻源信號(hào)的時(shí)頻域數(shù)據(jù)，計(jì)算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{\tilde{S}}_j(p_l,q)=\frac{1}{\left|\right|{\hat{a}}_j\left(l\right)|{|}^2}\·{\hat{a}}_j^H\left(l\right)\×\left[\begin{array}{c}{\tilde{X}}_1(p_l,q)\\ {\tilde{X}}_2(p_l,q)\\ .\\ .\\ .\\ {\tilde{X}}_M(p_l,q)\end{array}\right]\\ j\underset{j_0=1:\hat{N}}{\arg \max }\left(\right|{\[{\tilde{X}}_1\left(p_l,q\right),{\tilde{X}}_2\left(p_l,q\right),\mathrm{...},{\tilde{X}}_M\left(p_l,q\right)\]}^H\×{\hat{a}}_{j0}\left(l\right)\left|\right)\\ \begin{array}{cc}{\tilde{S}}_m(p_l,q)=0& m=1,2,\mathrm{...},M,m\≠j\end{array}\\ q=0,1,2,\mathrm{...},N_{fft}-1\end{array}\right.;$

與微處理器有線連接，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、采樣、查詢和存儲(chǔ)的RAM存儲(chǔ)器、MRAM存儲(chǔ)器和大容量存儲(chǔ)器；

與微處理器有線連接，用于數(shù)據(jù)安全監(jiān)控的數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊；所述數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)收斂加密方法包括：

(1)數(shù)據(jù)擁有者首先計(jì)算數(shù)據(jù)m的哈希值h(m)，其中h(·)是密碼學(xué)中的一個(gè)強(qiáng)哈希函數(shù)，h(m)作為加密數(shù)據(jù)m的密鑰；

(2)用h(m)加密數(shù)據(jù)，假設(shè)E是一個(gè)對(duì)稱密鑰加密函數(shù)，則產(chǎn)生的密文就是E_h(m)(m)；

(3)用所有的授權(quán)用戶的公鑰加密h(m)，密文是：(C，C′)，其中C＝E_h(m)(m)，C′＝F_PK(h(m))，F(xiàn)是一個(gè)公鑰加密函數(shù)，PK是公鑰；

(4)數(shù)據(jù)只能被授權(quán)用戶解密，合法用戶首先用自己的私鑰解密得到h(m)，最后用h(m)來恢復(fù)m，表示如下：

與微處理器有線連接，用于無用數(shù)據(jù)濾出的數(shù)據(jù)過濾模塊；

與微處理器通過數(shù)據(jù)分析模塊有線連接，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理的數(shù)據(jù)處理模塊；

與微處理器通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)無線連接，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換的云服務(wù)器；

所述電源模塊與微處理器有線連接，用于提供電源；

所述數(shù)據(jù)操控終端的外部安裝有警示燈，警示燈與微處理器有線連接。

2.如權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的大數(shù)據(jù)實(shí)施控制系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的極限容量計(jì)算方法如下：

利用Laguerre多項(xiàng)式計(jì)算得到：

$C={\∫}_0^{\mathrm{\∞}}{\log }_2(1+\frac{1}{n_t}\mathrm{\ξ}\mathrm{\λ}\underset{k=0}{\overset{m-1}{\Σ}}\frac{k!}{(k+n+m)!}{\[L_k^{n-m}\left(\mathrm{\λ}\right)\]}^2{\mathrm{\λ}}^{n-m}{e}^{-\mathrm{\λ}}d\mathrm{\λ};$

其中，m＝min(N_t,N_r)；

n＝max(N_t,N_r)；

為次數(shù)為k的Laguerre多項(xiàng)式；

如果令λ＝n/m，推導(dǎo)出如下歸一化后的信道容量表示式；

$\underset{n\→\mathrm{\∞}}{lim}\frac{C}{m}=\frac{1}{2\mathrm{\π}}{\∫}_{v_1}^{v_2}{\log }_2(1+\frac{m\mathrm{\ξ}}{N_t}v)\sqrt{(\frac{v_2}{v}-1(1-\frac{v_1}{v})}dv;$

其中，

$v_2={(\sqrt{\mathrm{\τ}}+1)}^2;$

在快速瑞利衰落的情況下，令m＝n＝N_t＝N_r，則v₁＝0，v₂＝4；

漸進(jìn)信道容量為：

$\underset{n\→\mathrm{\∞}}{lim}\frac{C}{n}=\frac{1}{\mathrm{\π}}{\∫}_0^4{\log }_2(1+\mathrm{\ξ}v)\sqrt{(\frac{1}{v}-\frac{1}{4})}dv;$

利用不等式：

log₂(1+x)≥log₂(x)；

式簡化為：

$\underset{n\→\mathrm{\∞}}{lim}\frac{C}{n}=\frac{1}{\mathrm{\π}}{\∫}_0^4{\log }_2\left(\mathrm{\ξ}v\right)\sqrt{(\frac{1}{v}-\frac{1}{4})}dv\≥{\log }_2\left(\mathrm{\ξ}\right)-1.$

3.如權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的大數(shù)據(jù)實(shí)施控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器的信號(hào)離散函數(shù)模型獲取包括：

利用分?jǐn)?shù)階離散微積分的方法，將經(jīng)典的Logistic方程修正為如下差分方程：

${}^C\mathrm{\Δ}_a^{v}u\left(t\right)=Ku(t+v-1)(1-u(t+v-1\left)\right);$

式中，為分?jǐn)?shù)階差分算子，t＝1-ν，2-ν,....，a為初始點(diǎn)；

將上式中取a＝0，進(jìn)而將上式轉(zhuǎn)換為離散函數(shù)模型：

$u\left(n\right)=u\left(0\right)+\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}\mathrm{\α}(\mathrm{\μ},v,j,n)u(j-1)(1-u(j-1\left)\right).$

4.如權(quán)利要求1所述的基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的大數(shù)據(jù)實(shí)施控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊接收信號(hào)的信號(hào)模型表示為：

$y\left(t\right)=\underset{i}{\Σ}{x}_i\left(t\right)+n\left(t\right)=\underset{i}{\Σ}\sqrt{S_i}{e}^{{\mathrm{j\θ}}_i}{e}^{{\mathrm{jw}}_{i}t}\underset{k}{\Σ}{c}_{ik}{h}_i(t-{\mathrm{kTs}}_i)+\sqrt{N}w\left(t\right);$

其中x_i(t)i＝1,2…p是時(shí)頻重疊的分量信號(hào)，p為分量信號(hào)的個(gè)數(shù)，t為時(shí)間；為方差為N加性高斯白噪聲；為分量信號(hào)x_i(t)的幅度；c_ik為調(diào)制信號(hào)；h_i(t)(i＝1,...,N)為滾降系數(shù)α的升余弦成形濾波函數(shù)，且T_si為各分量信號(hào)的碼元速率；f_ci為各分量信號(hào)的載波頻率，且w_i＝2πf_ci；j為虛數(shù)的表示形式，且滿足j²＝-1；各分量信號(hào)之間以及分量信號(hào)和噪聲之間相互獨(dú)立。