CN112714504B - 一种端到端实时数据传输方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端到端实时数据传输方法及系统，包括：通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收对端设备传输的第一实时数据，在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将全新ip和端口号发送至对端设备并且同时使用全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收对端设备传输的第二实时数据，在对端设备连接到全新ip和端口号时，利用全新ip和端口号接收对端设备传输的第三实时数据，将初始ip和端口号取消，将第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得对端设备传输的目标实时数据，可以保证数据接收的完整性以及持续性，无论对端设备有无延时都可以完整地接收其发送的数据。

Description

一种端到端实时数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种端到端实时数据传输方法及系统。

背景技术

随着科技的发展与进步，网络充斥着每一个人的生活，尤其是现在5G开发后，网络的发展速度更上一层楼，在生活中上至公司下至个人都可以使用网络进行一些列操作，比如数据传输、线上沟通和在线支付等。按照互联网的通信原理，每一个设备通过接入网络，配置或者动态获得IP地址后，便可以实现对其他IP网络主机或设备的访问，同时可以使得自己能够被其他IP网络主机或设备访问。作为一项可有效预防网络信息窃听的技术，网络安全领域对地址和端口跳变技术的研究愈发深入。地址和端口跳变是指网络节点拥有随机变化本身地址和端口，或者地址和端口在传输过程中不断变化的能力。现有的网络跳动技术包括：基于时间同步的地址端口动态跳变技术和根据发送ACK报文方式的地址端口跳变技术，但是上述两种技术存在以下问题：1、基于时间同步的地址端口动态跳变技术对时间同步要求非常严格，双方必须根据时间计算跳变后的IP地址和端口，当网络存在延迟和阻塞时很难做到严格意义上的时间同步，进而会造成跳变后传输数据的卡顿；2、发送ACK报文方式的地址端口跳变技术无法脱离服务器工作，极大地损耗了成本。

发明内容

针对上述所显示出来的问题，本发明提供了一种端到端实时数据传输方法及系统用以解决背景技术中提到的对时间同步要求非常严格，双方必须根据时间计算跳变后的IP地址和端口，当网络存在延迟和阻塞时很难做到严格意义上的时间同步，进而会造成跳变后传输数据的卡顿以及无法脱离服务器工作，极大地损耗了成本的问题。

一种端到端实时数据传输方法，包括以下步骤：

通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消；

将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

优选的，所述通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据，包括：

获取本端设备的初始ip和端口号的具体信息；

将所述具体信息作为SM4加密短信内容进行编辑；

编辑完毕后获得第一目标SM4加密短信，将所述第一目标SM4加密短信发送至所述对端设备；

确认所述对端设备是否接收到所述第一目标SM4加密短信，若是，发出信息接收成功的提醒，否则，重新向所述对端设备发送所述第一目标SM4加密短信；

确认在预设时长内对端设备是否发出第一通信连接指令，若是，与所述对端设备实现通信连接，否则，检查所述本端设备的网络连接是否正常；

若所述本端设备的网络连接正常，向所述对端设备发出第二通信连接指令，若所述本端设备的网络连接异常，利用预设网络修复工具修复所述本端设备的网络连接；

在所述对端设备根据所述第二通信连接指令与所述本端设备实现通信连接后，为所述初始ip和端口号设置服务，设置完毕后开始接收所述对端设备传输的第一实时数据。

优选的，在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

按照预定规则确认是否到达所述跳变时刻；

若到达所述跳变时刻，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号以 SM4加密短信的形式发送至所述对端设备；

为所述全新ip和端口设置与所述初始ip和端口号相同的服务；

利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号同时接收所述对端设备传输的第二实时数据。

优选的，在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新 ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消之前，所述方法还包括：

将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理；

将重复出现的第二实时数据进行剔除，获得最终的目标第二实时数据。

优选的，所述在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消，包括：

确认所述对端设备是否对所述全新ip和端口号实现了解密，若是，建立全新ip和端口号与对端设备的通信连接；

利用所述全新ip和端口号接通与所述对端设备的连接；

使用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据；

中止所述初始ip和端口号的服务状态并将所述初始ip和端口号取消。

优选的，所述在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip 和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip 和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

在与所述对端设备同步初始ip和端口号时，将传输所述第一实时数据的时间划分为等长的时间单元；

根据所述等长的时间单元作为跳变间隔；

获取当前时间单元，根据所述跳变间隔确定所述当前时间单元是否为跳变时刻，若是，生成所述全新ip和端口号，否则，继续检测下一个时间单元；

确定与所述当前时间单元前后相邻的N个目标时间单元所对应的初始ip 和端口号的目标服务；

将所述N个目标单元所对应的初始ip和端口号的目标服务设置于所述全新ip和端口号上；

同时利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据。

优选的，所述方法还包括：

当任意一方设备进入信号盲区信号中断，再恢复网络连接状态时的当前ip 和端口号发生改变时，生成第二目标SM4加密短信发送至对方设备；

对方设备在接收到所述第二目标SM4加密短信时，生成新的ip和端口号，将所述新的ip和端口号以第三目标SM4加密短信发送至信号中断的目标设备；

所述信号中断的目标设备在接收到所述第三目标SM4加密短信后，根据所述新的ip和端口号与所述对方设备进行连接。

优选的，所述将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据，包括：

解析所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据，获得第一数据集、第二数据集和第三数据集；

基于所述目标实时数据的基准特征，计算出第一数据集、第二数据集和第三数据集中每个子数据的目标匹配度；

将目标匹配度大于等于预设匹配度的目标子数据进行统计和提取，获得第一匹配数据列表；

根据预设匹配度区间将所述第一匹配数据列表中的目标子数据进行分级，获取各级参数；

根据数据融合需求，确定各级参数对应的权重值；

根据所述各级参数对应的权重值确定每个分级结果中对应的目标子数据的真实性；

基于每个分级结果中参数对应的权重值和目标子数据的真实性计算出每个分级结果的数据准确率；

对比每个分级结果中参数对应的权重值与数据准确率的大小，将权重值大于等于数据准确率的第一分级结果保留，将权重值小于数据准确率的第二分级结果剔除；

获取第一分级结果所包含的第一目标子数据；

计算所述第一目标子数据分别在所述第一数据集、第二数据集和第三数据集中的比例；

基于所述计算比例，将第一数据集、第二数据集和第三数据集中的无用数据删除，获得处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据；

将所述处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行数据整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

优选的，所述将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理，包括：

将所述新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据各自划分为多个等长段的第四数据集；

获取每段第四数据集中的数据内容，利用预设评分机制对每段第四数据集中的数据内容进行评分，获得多个评分值；

根据所述多个评分值计算出全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始 ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数：

其中，k表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数，M表示为划分的段数，x_i1表示为全新 ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i1表示为全新ip 和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，x_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，θ₁表示为全新ip和端口号的网络延迟，θ₂表示为初始ip和端口号的网络延迟；

确认所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数是否大于等于第一预设阈值，若是，直接将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行所有数据融合，否则，计算每段第四数据集中包含数据的重要度：

其中，Q_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的重要度，S_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的保密性指数，L_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据在传输时所占用对端设备的资源占比，B表示为对端设备自身产生的数据发送干扰偏置，A表示为本端设备自身产生的数据接收干扰偏置，e 表示为自然常数，取值为2.72，ε表示为计算过程中的随机误差，取值为[0.1,0.15]；

将全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中每段第四数据集中包含数据的重要度按照从大到小的顺序进行排列，获取两个第一排列结果；

将所述两个第一排列结果中重要度小于第二预设阈值的第一目标第四数据集进行删除，获得两个第二排列结果；

将所述两个第二排列结果中的第二目标第四数据集进行数据融合。

一种端到端实时数据传输系统，该系统包括：

连接模块，用于通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

生成模块，用于在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip 和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip 和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

接收模块，用于在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消；

整合模块，用于将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明所提供的一种端到端实时数据传输方法的工作流程图；

图2为本发明所提供的一种端到端实时数据传输方法的另一工作流程图；

图3为本发明所提供的一种端到端实时数据传输方法的又一工作流程图；

图4为本发明所提供的一种端到端实时数据传输系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

随着科技的发展与进步，网络充斥着每一个人的生活，尤其是现在5G开发后，网络的发展速度更上一层楼，在生活中上至公司下至个人都可以使用网络进行一些列操作，比如数据传输、线上沟通和在线支付等。按照互联网的通信原理，每一个设备通过接入网络，配置或者动态获得IP地址后，便可以实现对其他IP网络主机或设备的访问，同时可以使得自己能够被其他IP网络主机或设备访问。作为一项可有效预防网络信息窃听的技术，网络安全领域对地址和端口跳变技术的研究愈发深入。地址和端口跳变是指网络节点拥有随机变化本身地址和端口，或者地址和端口在传输过程中不断变化的能力。现有的网络跳动技术包括：基于时间同步的地址端口动态跳变技术和根据发送ACK报文方式的地址端口跳变技术，但是上述两种技术存在以下问题：1、基于时间同步的地址端口动态跳变技术对时间同步要求非常严格，双方必须根据时间计算跳变后的IP地址和端口，当网络存在延迟和阻塞时很难做到严格意义上的时间同步，进而会造成跳变后传输数据的卡顿；2、发送ACK报文方式的地址端口跳变技术无法脱离服务器工作，极大地损耗了成本。为了解决上述问题，本实施里公开了一种端到端实时数据传输方法。

一种端到端实时数据传输方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101、通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

步骤S102、在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

步骤S103、在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消；

步骤S104、将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

上述技术方案的工作原理为：通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据，在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消，将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

上述技术方案的有益效果为：通过在到达跳变时刻时利用全新ip和端口号同时接收数据，可以保证数据接收的完整性以及持续性，无论对端设备有无延时都可以完整地接收其发送的数据，解决了现有技术中由于双方必须根据时间计算跳变后的IP地址和端口，当网络存在延迟和阻塞时很难做到严格意义上的时间同步，进而会造成跳变后传输数据的卡顿的问题，进一步地，本方法只需要通过ip和端口号即可实现本端设备和对端设备的连接，可以摆脱服务器进行独立的数据传输工作，一定程度上提高了工作效率，同时也节省了使用服务器的成本。

在一个实施例中，所述通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据，包括：

获取本端设备的初始ip和端口号的具体信息；

将所述具体信息作为SM4加密短信内容进行编辑；

编辑完毕后获得第一目标SM4加密短信，将所述第一目标SM4加密短信发送至所述对端设备；

确认所述对端设备是否接收到所述第一目标SM4加密短信，若是，发出信息接收成功的提醒，否则，重新向所述对端设备发送所述第一目标SM4加密短信；

确认在预设时长内对端设备是否发出第一通信连接指令，若是，与所述对端设备实现通信连接，否则，检查所述本端设备的网络连接是否正常；

若所述本端设备的网络连接正常，向所述对端设备发出第二通信连接指令，若所述本端设备的网络连接异常，利用预设网络修复工具修复所述本端设备的网络连接；

在所述对端设备根据所述第二通信连接指令与所述本端设备实现通信连接后，为所述初始ip和端口号设置服务，设置完毕后开始接收所述对端设备传输的第一实时数据。

上述技术方案的有益效果为：通过使用SM4加密短信来密封发送初始ip 和端口号保密性更高，无法被别人非法盗用，大大地提高了安全性，同时，在对端设备接收到SM4加密短信后，通过确认是否与本端设备连接可以实时地检查本端设备的网络连接状态是否正常，进而可以实现对本端设备的网络监控，提高了本端设备的设备安全性和稳定性。

在一个实施例中，如图2所示，在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

步骤S201、按照预定规则确认是否到达所述跳变时刻；

步骤S202、若到达所述跳变时刻，生成全新ip和端口号，将所述全新ip 和端口号以SM4加密短信的形式发送至所述对端设备；

步骤S203、为所述全新ip和端口设置与所述初始ip和端口号相同的服务；

步骤S204、利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号同时接收所述对端设备传输的第二实时数据。

上述技术方案的有益效果为：通过为全新ip和端口号设置与初始ip和端口号相同的服务可以保证二者的工作原理相同，同时也保证了接收的数据不会出现缺漏，进一步地保证了传输数据的完整性。

在一个实施例中，在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip 和端口号取消之前，所述方法还包括：

将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理；

将重复出现的第二实时数据进行剔除，获得最终的目标第二实时数据。

上述技术方案的有益效果为：节省了本端设备的内存占用空间，同时将重复的数据进行删除可以保证数据的可靠性和唯一性。

在一个实施例中，如图3所示，所述在所述对端设备连接到所述全新ip 和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消，包括：

步骤S301、确认所述对端设备是否对所述全新ip和端口号实现了解密，若是，建立全新ip和端口号与对端设备的通信连接；

步骤S302、利用所述全新ip和端口号接通与所述对端设备的连接；

步骤S303、使用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据；

步骤S304、中止所述初始ip和端口号的服务状态并将所述初始ip和端口号取消。

上述技术方案的有益效果为：保证了全新ip和端口号的安全性，通过设置预设解密工具来进行解密可以进一步地使全新ip和端口号的更加安全，进一步地，通过在对端设备连接到全新ip和端口号时将初始ip和端口号取消可以使得对端设备只需要将数据从全新ip和端口号传输即可，降低了对端设备的工作量，提高了数据传输效率。

在一个实施例中，所述在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

在与所述对端设备同步初始ip和端口号时，将传输所述第一实时数据的时间划分为等长的时间单元；

根据所述等长的时间单元作为跳变间隔；

获取当前时间单元，根据所述跳变间隔确定所述当前时间单元是否为跳变时刻，若是，生成所述全新ip和端口号，否则，继续检测下一个时间单元；

确定与所述当前时间单元前后相邻的N个目标时间单元所对应的初始ip 和端口号的目标服务；

将所述N个目标单元所对应的初始ip和端口号的目标服务设置于所述全新ip和端口号上；

同时利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据。

上述技术方案的有益效果为：可以保证数据接收的完整性以及持续性，解决了在宏观上无法实现时间同步的问题，从多个时间单元共同接收数据可以保证无论对端设备的延时有多大都有预先设置的时间单元接收对端设备的数据，避免了数据的传输卡顿和延迟的问题，进一步地提高了数据传输效率。

在一个实施例中，所述方法还包括：

当任意一方设备进入信号盲区信号中断，再恢复网络连接状态时的当前ip 和端口号发生改变时，生成第二目标SM4加密短信发送至对方设备；

对方设备在接收到所述第二目标SM4加密短信时，生成新的ip和端口号，将所述新的ip和端口号以第三目标SM4加密短信发送至信号中断的目标设备；

所述信号中断的目标设备在接收到所述第三目标SM4加密短信后，根据所述新的ip和端口号与所述对方设备进行连接。

上述技术方案的有益效果为：可以随时使本端设备了解对端设备的连接情况，当对端设备连接断开时可以快速地重新连接进而保证数据的传输不会中断，进一步地保证了数据传输的可靠性和稳定性以及传输效率。

在一个实施例中，所述将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据，包括：

解析所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据，获得第一数据集、第二数据集和第三数据集；

基于所述目标实时数据的基准特征，计算出第一数据集、第二数据集和第三数据集中每个子数据的目标匹配度；

将目标匹配度大于等于预设匹配度的目标子数据进行统计和提取，获得第一匹配数据列表；

根据预设匹配度区间将所述第一匹配数据列表中的目标子数据进行分级，获取各级参数；

根据数据融合需求，确定各级参数对应的权重值；

根据所述各级参数对应的权重值确定每个分级结果中对应的目标子数据的真实性；

基于每个分级结果中参数对应的权重值和目标子数据的真实性计算出每个分级结果的数据准确率；

对比每个分级结果中参数对应的权重值与数据准确率的大小，将权重值大于等于数据准确率的第一分级结果保留，将权重值小于数据准确率的第二分级结果剔除；

获取第一分级结果所包含的第一目标子数据；

计算所述第一目标子数据分别在所述第一数据集、第二数据集和第三数据集中的比例；

基于所述计算比例，将第一数据集、第二数据集和第三数据集中的无用数据删除，获得处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据；

将所述处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行数据整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

上述技术方案的有益效果为：通过对第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行处理以将他们三者其中的无用数据删除以及将连顺数据进行整合可以快速地获得对端设备传输的目标实时数据，保证了数据的连续性以及完整性。

在一个实施例中，所述将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始 ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理，包括：

将所述新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据各自划分为多个等长段的第四数据集；

获取每段第四数据集中的数据内容，利用预设评分机制对每段第四数据集中的数据内容进行评分，获得多个评分值；

根据所述多个评分值计算出全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始 ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数：

其中，k表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数，M表示为划分的段数，x_i1表示为全新 ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i1表示为全新ip 和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，x_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，θ₁表示为全新ip和端口号的网络延迟，θ₂表示为初始ip和端口号的网络延迟；

确认所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数是否大于等于第一预设阈值，若是，直接将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行所有数据融合，否则，计算每段第四数据集中包含数据的重要度：

其中，Q_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的重要度，S_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的保密性指数，L_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据在传输时所占用对端设备的资源占比，B表示为对端设备自身产生的数据发送干扰偏置，A表示为本端设备自身产生的数据接收干扰偏置，e 表示为自然常数，取值为2.72，ε表示为计算过程中的随机误差，取值为[0.1,0.15]；

将全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中每段第四数据集中包含数据的重要度按照从大到小的顺序进行排列，获取两个第一排列结果；

将所述两个第一排列结果中重要度小于第二预设阈值的第一目标第四数据集进行删除，获得两个第二排列结果；

将所述两个第二排列结果中的第二目标第四数据集进行数据融合；

在本实施例中，上述两个第一排列结果为两个ip和端口号所接收的数据各自的排列结果。

上述技术方案的有益效果为：通过计算全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数可以根据计算结果判断是实现全部数据融合还是部分数据融合，可以一定程度上避免融合无用数据而影响工作效率情况的发生，进一步地，通过计算每段第四数据集的重要程度可以从重要程度来侧面反映出全新ip和端口号接收的数据与初始ip和端口号接收的数据的异同，进而可以对数据有效地作出接收相同数据的判断，为后续去除掉相同数据提供了基础。

在一个实施例中，包括：

1、设备初始：本端设备通过向对端发送采用SM4加密短信告知对方IP 和端口号彼此建立链接。

2、当一端设备按预定规则达到跳变机会时，触发地址端口跳变生成模块产生新的IP和端口并告知网络通信模块，网络通信在原有基础上同时利用新旧IP和端口号监听对端数据。

3、短信发送接收模块将跳变后的地址和端口信息用SM4加密后发送到对端。当对端收到新的IP地址和端口后进行解密并将后续数据通过新的IP和端口发送，当本端网络通信模块收到新的IP和端口到来的数据信息后取消原先地址端口，双方用新端口进行通信直到下一次跳变机会到达。此处端口跳变同步方式还可以采用基于改进型的时间同步跳变策略，将两端的同步网络之后的时间进行离散划分成等长的时间单元，等长的时间单元作为跳变间隔，在跳变时刻到来时生成新的IP和端口号，程序同时根据预设值提供与当前时间单元前后相邻的n个时间单元的地址和端口的服务，直到端到端采用新IP和端口建立连接后取消其他服务。

4、当对端进入信号盲区再恢复的时候物外网IP地址会发生改变，双方完全断开连接，但此时对端的短信发送接收模块在检测到IP发生改变后发送加密短信告知自己。同时双方再次彼此建立连接。

上述技术方案的有益效果为：针对现有技术的对时间同步要求严格很难做到完全同步问题，本专利采用在跳变端达到跳变后在原有基础上同时服务新的 IP和端口，这样不管对端有无延时，本端新旧端口地址都可以接收数据，当在新的端口地址接收到数据后取消原有地址和端口服务，从而保证了数据传输的连续性。同时实现了端到端通信的连续性；可以实现外网IP和内网IP地址端口双跳变策略，安全和抗攻击性更优；不需要借助服务器，可以节省服务器成本。

本实施例还公开了一种端到端实时数据传输系统，如图4所示，该系统包括：

连接模块401，用于通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

生成模块402，用于在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

接收模块403，用于在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip 和端口号取消；

整合模块404，用于将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明，此处不再赘述。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种端到端实时数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消；

将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据；

所述将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据，包括：

解析所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据，获得第一数据集、第二数据集和第三数据集；

基于所述目标实时数据的基准特征，计算出第一数据集、第二数据集和第三数据集中每个子数据的目标匹配度；

将目标匹配度大于等于预设匹配度的目标子数据进行统计和提取，获得第一匹配数据列表；

根据预设匹配度区间将所述第一匹配数据列表中的目标子数据进行分级，获取各级参数；

根据数据融合需求，确定各级参数对应的权重值；

根据所述各级参数对应的权重值确定每个分级结果中对应的目标子数据的真实性；

基于每个分级结果中参数对应的权重值和目标子数据的真实性计算出每个分级结果的数据准确率；

对比每个分级结果中参数对应的权重值与数据准确率的大小，将权重值大于等于数据准确率的第一分级结果保留，将权重值小于数据准确率的第二分级结果剔除；

获取第一分级结果所包含的第一目标子数据；

计算所述第一目标子数据分别在所述第一数据集、第二数据集和第三数据集中的比例；

基于所述计算比例，将第一数据集、第二数据集和第三数据集中的无用数据删除，获得处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据；

将所述处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行数据整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

2.根据权利要求1所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，所述通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据，包括：

获取本端设备的初始ip和端口号的具体信息；

将所述具体信息作为SM4加密短信内容进行编辑；

编辑完毕后获得第一目标SM4加密短信，将所述第一目标SM4加密短信发送至所述对端设备；

确认所述对端设备是否接收到所述第一目标SM4加密短信，若是，发出信息接收成功的提醒，否则，重新向所述对端设备发送所述第一目标SM4加密短信；

确认在预设时长内对端设备是否发出第一通信连接指令，若是，与所述对端设备实现通信连接，否则，检查所述本端设备的网络连接是否正常；

若所述本端设备的网络连接正常，向所述对端设备发出第二通信连接指令，若所述本端设备的网络连接异常，利用预设网络修复工具修复所述本端设备的网络连接；

在所述对端设备根据所述第二通信连接指令与所述本端设备实现通信连接后，为所述初始ip和端口号设置服务，设置完毕后开始接收所述对端设备传输的第一实时数据。

3.根据权利要求2所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

按照预定规则确认是否到达所述跳变时刻；

若到达所述跳变时刻，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号以SM4加密短信的形式发送至所述对端设备；

为所述全新ip和端口设置与所述初始ip和端口号相同的服务；

利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号同时接收所述对端设备传输的第二实时数据。

4.根据权利要求3所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消之前，所述方法还包括：

将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理；

将重复出现的第二实时数据进行剔除，获得最终的目标第二实时数据。

5.根据权利要求1所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，所述在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消，包括：

确认所述对端设备是否对所述全新ip和端口号实现了解密，若是，建立全新ip和端口号与对端设备的通信连接；

利用所述全新ip和端口号接通与所述对端设备的连接；

使用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据；

中止所述初始ip和端口号的服务状态并将所述初始ip和端口号取消。

6.根据权利要求1所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，所述在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据，包括：

在与所述对端设备同步初始ip和端口号时，将传输所述第一实时数据的时间划分为等长的时间单元；

根据所述等长的时间单元作为跳变间隔；

获取当前时间单元，根据所述跳变间隔确定所述当前时间单元是否为跳变时刻，若是，生成所述全新ip和端口号，否则，继续检测下一个时间单元；

确定与所述当前时间单元前后相邻的N个目标时间单元所对应的初始ip和端口号的目标服务；

将所述N个目标单元所对应的初始ip和端口号的目标服务设置于所述全新ip和端口号上；

同时利用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据。

7.根据权利要求1所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：

当任意一方设备进入信号盲区信号中断，再恢复网络连接状态时的当前ip和端口号发生改变时，生成第二目标SM4加密短信发送至对方设备；

对方设备在接收到所述第二目标SM4加密短信时，生成新的ip和端口号，将所述新的ip和端口号以第三目标SM4加密短信发送至信号中断的目标设备；

所述信号中断的目标设备在接收到所述第三目标SM4加密短信后，根据所述新的ip和端口号与所述对方设备进行连接。

8.根据权利要求4所述端到端实时数据传输方法，其特征在于，所述将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行融合处理，包括：

将所述新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据各自划分为多个等长段的第四数据集；

获取每段第四数据集中的数据内容，利用预设评分机制对每段第四数据集中的数据内容进行评分，获得多个评分值；

根据所述多个评分值计算出全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数：

其中，k表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数，M表示为划分的段数，x_i1表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i1表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，x_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的数据精度，t_i2表示为初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段数据集的评分值，θ₁表示为全新ip和端口号的网络延迟，θ₂表示为初始ip和端口号的网络延迟；

确认所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据之间的关联性系数是否大于等于第一预设阈值，若是，直接将所述全新ip和端口号接收的第二实时数据和初始ip和端口号接收的第二实时数据进行所有数据融合，否则，计算每段第四数据集中包含数据的重要度：

其中，Q_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的重要度，S_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据的保密性指数，L_i表示为全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中第i段第四数据集中包含数据在传输时所占用对端设备的资源占比，B表示为对端设备自身产生的数据发送干扰偏置，A表示为本端设备自身产生的数据接收干扰偏置，e表示为自然常数，取值为2.72，ε表示为计算过程中的随机误差，取值为[0.1,0.15]；

将全新ip和端口号接收的第二实时数据或者初始ip和端口号接收的第二实时数据中每段第四数据集中包含数据的重要度按照从大到小的顺序进行排列，获取两个第一排列结果；

将所述两个第一排列结果中重要度小于第二预设阈值的第一目标第四数据集进行删除，获得两个第二排列结果；

将所述两个第二排列结果中的第二目标第四数据集进行数据融合。

9.一种端到端实时数据传输系统，其特征在于，该系统包括：

连接模块，用于通过初始ip和端口号与对端设备建立通信连接，开始接收所述对端设备传输的第一实时数据；

生成模块，用于在到达跳变时刻时，生成全新ip和端口号，将所述全新ip和端口号发送至所述对端设备并且同时使用所述全新ip和端口号以及初始ip和端口号接收所述对端设备传输的第二实时数据；

接收模块，用于在所述对端设备连接到所述全新ip和端口号时，利用所述全新ip和端口号接收所述对端设备传输的第三实时数据，将所述初始ip和端口号取消；

整合模块，用于将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据；

所述整合模块将所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据的步骤包括：

解析所述第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据，获得第一数据集、第二数据集和第三数据集；

基于所述目标实时数据的基准特征，计算出第一数据集、第二数据集和第三数据集中每个子数据的目标匹配度；

将目标匹配度大于等于预设匹配度的目标子数据进行统计和提取，获得第一匹配数据列表；

根据预设匹配度区间将所述第一匹配数据列表中的目标子数据进行分级，获取各级参数；

根据数据融合需求，确定各级参数对应的权重值；

根据所述各级参数对应的权重值确定每个分级结果中对应的目标子数据的真实性；

基于每个分级结果中参数对应的权重值和目标子数据的真实性计算出每个分级结果的数据准确率；

对比每个分级结果中参数对应的权重值与数据准确率的大小，将权重值大于等于数据准确率的第一分级结果保留，将权重值小于数据准确率的第二分级结果剔除；

获取第一分级结果所包含的第一目标子数据；

计算所述第一目标子数据分别在所述第一数据集、第二数据集和第三数据集中的比例；

基于所述计算比例，将第一数据集、第二数据集和第三数据集中的无用数据删除，获得处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据；

将所述处理后的第一实时数据、第二实时数据和第三实时数据进行数据整合以获得所述对端设备传输的目标实时数据。

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