隨著電力物聯(lián)網(wǎng)建設的推進,電力系統(tǒng)高級計量體系逐漸形成了由海量智能電表、邊緣計算裝置和云端主站構(gòu)成的"云-邊-端"三層架構(gòu)體系。在此背景下,針對傳統(tǒng)集中式智能電表密鑰管理機制存在主站依賴度高、密鑰存儲效率差、響應速度慢的問題,提出一種基于區(qū)塊鏈與K-means算法的智能電表分布式密鑰管理方法�？紤]到傳統(tǒng)區(qū)塊鏈建鏈過程中區(qū)塊節(jié)點數(shù)量對建鏈時效性影響較大以及未考慮到節(jié)點通信傳輸資源有限的問題,首先利用K-means算法對智能電表集群按空間位置進行聚類,并提出采用圖中央點算法確定邊緣計算裝置的位置,從而降低區(qū)塊鏈規(guī)模;然后,提出計及智能電表通信帶寬的按需傳輸機制,以最小化邊緣計算裝置的負載均衡度為目標規(guī)劃區(qū)塊鏈節(jié)點中的傳輸路徑,從而提升傳輸時效性;最后,基于Hyperledger Fabric平臺的智能電表密鑰管理算例結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的不考慮節(jié)點規(guī)模與信道帶寬的區(qū)塊鏈建鏈方法相比,當區(qū)塊鏈節(jié)點數(shù)量增大時,所提方法的建鏈時間增長速率減少了8.18%以上,而負載均衡度增長速率降低了42.16%以上;所提智能電表密鑰管理方法具有更快的建鏈速度以及更優(yōu)的網(wǎng)絡性能,因而具備更好的可行性。

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【文章目錄】：
0 引言
1 電力物聯(lián)網(wǎng)“云-邊-端”AMI系統(tǒng)架構(gòu)
2 基于區(qū)塊鏈與K-means算法的密鑰管理方法
    2.1 基于無監(jiān)督學習K-means的智能電表聚類算法
    2.2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能電表密鑰管理機制與按需傳輸算法
        2.2.1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的智能電表密鑰管理機制
        2.2.2 基于排隊論的智能電表密鑰按需傳輸機制
3 實驗仿真分析
    3.1 基于K-means算法的智能電表聚類效果分析
    3.2 基于按需傳輸機制的邊緣計算裝置區(qū)塊鏈建鏈時間分析
4 結(jié)論



本文編號：3740126