[发明专利]基于融合型终端的交采计量APP及传输方法

权利要求书

1.基于融合型终端的交采计量APP，其特征在于，包括MQTT消息单元、UDP服务单元、485透传单元、交采操作单元，所述MQTT消息单元通过MQTTBroker与数据中心实现信息交互，所述UDP服务单元通过UDP与融合型终端软件进行信息交互，所述485透传单元和交采操作单元与交采底板通讯连接，所述MQTT消息单元通过随机森林算法对MQTT异常报文特征进行检测并响应，所述MQTT消息单元引入ILZ4压缩算法集成到数据信息存储和传输中。

2.根据权利要求1所述的基于融合型终端的交采计量APP，其特征在于，所述485透传单元和交采操作单元与交采底板通讯方式为SPI方式通讯，接口传输协议遵循DL/T 698.45规约。

3.根据权利要求1所述的基于融合型终端的交采计量APP，其特征在于：使用所述交采计量APP的融合型终端整体框架包括操作系统层和应用软件层，所述操作系统层包括内核、驱动框架、系统组件，所述应用软件层采取容器化、模块化设计方法，把每个功能都模块化设计成单独APP，根据业务功能的不同划分为基础APP和业务APP，所述操作系统层的系统组件和基础APP、业务APP通过消息总线进行交互。

4.根据权利要求3所述的基于融合型终端的交采计量APP，其特征在于：所述业务类APP根据数据流的走向，可以划分为三类：采集业务类APP、主站业务类APP和分析业务类APP，各APP通过数据中心实现数据共享。

5.根据权利要求1所述的基于融合型终端的交采计量APP，其特征在于，所述随机森林算法是一种包含多个决策树的分类算法，能够平衡分布不均匀样本的误差，其损失函数如下式所示：

其中{h(x,θ_i),i＝1,…,K}表示bootstrap样本构建的决策树，θ_i表示不同决策树参数，通过不同决策树对报文的特征x进行投票，得票最高的即为报文标签Y，对异常报文进行截取以保障MQTT通信安全。

6.基于权利要求1所述的基于融合型终端的交采计量APP的传输方法，其特征在于，对于MQTT消息单元引入ILZ4压缩算法进行数据信息存储和传输具体包括源数据输入、哈希值计算、匹配序列、回溯匹配、参数计算和输出压缩数据流。

7.根据权利要求6所述的基于融合型终端的交采计量APP的传输方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1、从源数据中取出Block的原始数据；

S2、遍历每一个字节，从每个字节位置取4个字节作为输入计算哈希值，如果哈希表中匹配值与当前位置的4个字节相同，则将其视为匹配序列，继续执行下一步；如果不匹配，则将哈希值和当前位置存入哈希表，并作为输入继续遍历接下来的4个字节，继续执行当前步骤；

S3、当匹配序列成功后，将锚点到当前的位置的距离作为文本长度，在输出缓存中构造一个单字节的令牌，并且尝试将文本长度存入令牌的高4位，如果文本长度超过500个字节，则匹配长度设置为4个字节，并转到S5；

S4、回溯匹配位置和当前位置，最长的匹配序列即为匹配长度；

S5、存储文本长度大于0的值，并从锚点开始将当前文本序列复制到缓冲区，直至保存所有文本长度，设置令牌的高4位为15；

S6、将当前位置与匹配位置做差，得到偏移量，将其保存到文本序列之后的2个字节中，将匹配长度存储在令牌的低4位和偏移量后的字节中，如果匹配长度大于0，则将其存储在偏移量之后，直至保存所有匹配长度，设置令牌的低4位为15，锚点更新为原始数据的文本序列位置；

S7、源数据的当前位置匹配到文本序列的末尾，更新锚点到匹配序列后，重复S2，直至压缩完成所有源数据。