【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及數據傳輸，尤其涉及一種船岸數據壓縮傳輸方法。
技術介紹
1、船岸融合交互一體化是智能船舶的典型特征。在船岸融合交互一體化中，一方面要將船上的感知數據發送到岸基平臺，另一方面要求岸基平臺結合大數據分析技術，在保障支持和運營管理等方面發揮作用。數據傳輸技術在船岸融合交互過程中起到了基礎性作用。
2、在船岸交互的典型場景中，對船舶主機、輔機等設備運行進行監測，需要傳輸大量傳感器數據，而當前船岸傳輸的主流方式vsat衛星通信業務更適于低速、小容量數據傳輸。
3、此外，在智能船舶的船岸數據傳輸中，除了對傳輸數據具有壓縮率和失真率的要求外，還需要關注傳輸的數據安全性，敏感數據一旦被竊取，可能會造成嚴重的損失。現在關于船舶網絡安全的要求日趨嚴格，現有的對船岸數據的加解密技術不能滿足目前船岸數據傳輸的數據安全性要求。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術目的在于提供一種船岸數據壓縮傳輸方法，以在當前智能船舶船岸融合交互一體化的船岸數據傳輸中，可以實現在有限通訊資源下船岸數據的高效、高可靠傳輸，以及能夠更好地保障船岸信息互通的安全性及可靠性。
2、一種船岸數據壓縮傳輸方法，包括：
3、獲取待壓縮的船岸數；
4、對待壓縮的船岸數據進行數據預處理，得到第一處理數據；
5、通過貪心算法壓縮模型對第一處理數據進行壓縮，得到第一壓縮數據；
6、通過可逆非對稱加密算法對第一壓縮數據進行加密，得到第一加密數據，將所
7、進一步地，所述船岸數據為傳感器產生的結構化傳感器數據，包括gps航行數據、羅經航行數據、機艙監測報警數據、配載儀運行數據以及氣象數據。
8、進一步地，所述的對待壓縮的船岸數據進行數據預處理，包括：
9、對數據進行缺失值處理；通過填充缺失值或者刪除包含缺失值的數據記錄；
10、噪聲數據處理：使用濾波技術去除數據中的噪聲；
11、對數據進行標準化處理：將數據縮放到相同的尺度，通過標準化或歸一化確保不同特征的數據具有相似的尺度；
12、數據類型轉換處理；
13、數據降維：使用降維技術將高維數據映射到低維空間，保留數據的主要特征；和/或
14、時間序列數據的重采樣：如果船岸數據是時間序列數據，根據需求對數據進行重采樣。
15、進一步地，所述貪心算法壓縮模型通過貪心算法以及經典壓縮算法進行建立，通過貪心算法壓縮模型將第一處理數據分成不同的數據塊，并通過貪心算法對不同數據塊進行分析，得到第一分析結果，根據第一分析結果選擇經典壓縮算法對第一處理數據進行壓縮；所述經典壓縮算法包括lz77算法、lzr算法、lzss算法、deflate算法、lzma算法以及lzma2算法；
16、在通過貪心算法以及經典壓縮算法建立貪心算法壓縮模型的過程中，采用字典構建與編碼重置技術進行貪心算法與經典壓縮算法的合成。
17、進一步地，所述貪心算法壓縮模型的建立，包括：
18、根據船岸數據對應的數據壓縮要求確定出待優化的目標函數，通過貪心算法將船岸數據壓縮問題形式化為數學模型進行表達，再基于時間、空間或船岸數據的數據特征將待壓縮的船岸數據劃分為數據塊，對每個數據塊應用貪心算法，建立合適的壓縮模型，該壓縮模型的建立包括結合經典壓縮算法的壓縮特點和數據塊的數據特征來對經典壓縮算法進行選擇；
19、采用字典構建與編碼重置技術進行貪心算法與經典壓縮算法的合成，包括：
20、選擇字典結構，字典結構是指用于存儲歷史船岸數據中已經出現過的模式或信息片段的數據結構，
21、在對每個數據塊的處理中，根據使用頻率和重要性兩個指標來動態更新字典，頻率高的模式將更有可能被保留，而不再重要或頻率低的模式可能會被刪除；
22、對于存儲在字典中的每個模式，通過計算其信息熵來評估其編碼效率，設置較低的信息熵表示模式具有更高的壓縮效率，如果某個模式的編碼效率低于設定的閾值，通過動態更新字典、重置編碼的條件指標或清除字典中的所有模式，重新建立一個新的字典。
23、進一步地，還包括：
24、確定船岸數據接收系統對待壓縮的船岸數據的響應速率，根據響應速率從壓縮庫中選擇壓縮級別，根據選擇的壓縮級別對待壓縮的船岸數據進行壓縮；
25、確定待壓縮的船岸數據的壓縮敏感度，根據壓縮敏感度調整對待壓縮的船岸數據進行壓縮的壓縮算法級別；
26、確定待壓縮的船岸數據的數據量大小，在數據量大小達到預設數據量閾值時，對待壓縮的船岸數據執行分塊壓縮操作，并通過多線程執行并行壓縮操作。
27、進一步地，在建立完成貪心算法壓縮模型后，以及在通過貪心算法壓縮模型對待壓縮的船岸數據進行壓縮前，獲取預設數量的船岸通信中傳感器產生的歷史結構化傳感器數據，并編寫自動化測試用例對所述歷史結構化傳感器數據進行壓縮率和失真率測試。
28、進一步地，所述通過可逆非對稱加密算法對第一壓縮數據進行加密具體為：
29、選擇rsa算法作為可逆非對稱加密算法，獲取第一壓縮數據，使用公鑰對第一壓縮數據進行加密。
30、進一步地，所述方法還包括，在對第一壓縮數據進行加密時，在第一壓縮數據的數據包中嵌入加密等級的信息，并設置相應的控制和管理機制。
31、進一步地，還包括：對船岸通信系統進行網絡結構分析，得到船岸通信系統的網絡結構分析結果，根據所述網絡結構分析結果設置不同層次的密鑰結構。
32、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
33、本專利技術通過將貪心算法與經典壓縮算法相結合實現對數據量大且對壓縮速率要求高的船岸數據的壓縮，并通過rsa算法作為可逆非對稱加密算法對數據進行加密，可以實現在有限通訊資源下船岸數據的高效、高可靠傳輸，以及能夠更好地保障船岸信息互通的安全性及可靠性，滿足對數據保護、身份驗證、防止重放攻擊、保護通信鏈路以及數據完整性校驗等功能的安全性需求。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述船岸數據為傳感器產生的結構化傳感器數據，包括GPS航行數據、羅經航行數據、機艙監測報警數據、配載儀運行數據以及氣象數據。
3.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述的對待壓縮的船岸數據進行數據預處理，包括：
4.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述貪心算法壓縮模型通過貪心算法以及經典壓縮算法進行建立，通過貪心算法壓縮模型將第一處理數據分成不同的數據塊，并通過貪心算法對不同數據塊進行分析，得到第一分析結果，根據第一分析結果選擇經典壓縮算法對第一處理數據進行壓縮；所述經典壓縮算法包括LZ77算法、LZR算法、LZSS算法、DEFLATE算法、LZMA算法以及LZMA2算法；
5.根據權利要求4所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述貪心算法壓縮模型的建立，包括：
6.根據權利要求4所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求6所述的船岸
8.根據權利要求1-7任一項所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述通過可逆非對稱加密算法對第一壓縮數據進行加密具體為：
9.根據權利要求8所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述方法還包括，在對第一壓縮數據進行加密時，在第一壓縮數據的數據包中嵌入加密等級的信息，并設置相應的控制和管理機制。
10.根據權利要求9所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，還包括：對船岸通信系統進行網絡結構分析，得到船岸通信系統的網絡結構分析結果，根據所述網絡結構分析結果設置不同層次的密鑰結構。
...【技術特征摘要】
1.一種船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述船岸數據為傳感器產生的結構化傳感器數據，包括gps航行數據、羅經航行數據、機艙監測報警數據、配載儀運行數據以及氣象數據。
3.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述的對待壓縮的船岸數據進行數據預處理，包括：
4.根據權利要求1所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述貪心算法壓縮模型通過貪心算法以及經典壓縮算法進行建立，通過貪心算法壓縮模型將第一處理數據分成不同的數據塊，并通過貪心算法對不同數據塊進行分析，得到第一分析結果，根據第一分析結果選擇經典壓縮算法對第一處理數據進行壓縮；所述經典壓縮算法包括lz77算法、lzr算法、lzss算法、deflate算法、lzma算法以及lzma2算法；
5.根據權利要求4所述的船岸數據壓縮傳輸方法，其特征在于，所述貪心算法壓縮模型的建立，包括：
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：習向樂，曾小昆，劉勇，熊漢東，康家順，何炎生，詹宗盛，郭新杰，
申請(專利權)人：中交三航局第六工程廈門有限公司，
類型：發明
國別省市：
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