本申请提供一种基于区块链的车联网内资源分配方法及系统，涉及车联网通信的技术领域，方法包括：上传目标交通工具的资源需求信息至第一路侧单元节点；获取第一路侧单元节点上传的资源需求信息，以及多个第二路侧单元节点分别上传的可用资源信息；自动执行智能合约资源分配，根据区块链系统的效益以及能耗，生成资源分配方案；根据资源分配方案，多个第二路侧单元节点中的第三路侧单元节点将针对资源需求信息的计算结果返回给目标交通工具，目标交通工具在验证计算结果的完整性和正确性后，将交易数据与针对第三路侧单元节点的信誉值上传至区块链系统。本申请能够在在动态环境中实现计算资源的分配。
1、随着车联网的快速发展，越来越多的车辆和基础设施通过无线网络实现互联，构建出一个大规模、动态的车联网系统。在车联网中，不同类型的车辆和路边单元可以通过车对车和车对基础设施通信实现数据共享和协同计算。然而，随着联网车辆数量的增加，计算资源的供需矛盾日益显著，传统的集中式资源分配方法难以满足复杂车联网环境中的资源分配需求。
2、区块链技术的引入为车联网资源分配提供了新的解决思路。区块链具有去中心化、数据不可篡改及安全透明等特性，使其适用于车联网环境中的资源管理和数据共享。然而，基于区块链的资源分配在车联网中的应用也面临着挑战，如何在动态环境中实现计算资源的分配成为亟需解决的技术问题。
3、上传目标交通工具的资源需求信息至第一路侧单元节点，所述目标交通工具为需要计算资源的交通工具，所述第一路侧单元节点为区块链系统包含的多个路侧单元节点中距离所述目标交通工具最近的路侧单元节点；
4、获取所述第一路侧单元节点上传的所述资源需求信息，以及多个第二路侧单元节点分别上传的可用资源信息，所述第二路侧单元节点为多个所述路侧单元节点中具备资源供给能力的路侧单元节点；
>5、自动执行智能合约资源分配，根据所述区块链系统的效益以及能耗，生成资源分配方案，所述资源分配方案包括针对多个所述第二路侧单元节点的可用资源信息的交易和分配方法、资源的数量及交易各方的信息；6、根据所述资源分配方案，多个所述第二路侧单元节点中的第三路侧单元节点将针对所述资源需求信息的计算结果返回给所述目标交通工具，所述目标交通工具在验证所述计算结果的完整性和正确性后，将交易数据与针对所述第三路侧单元节点的信誉值上传至所述区块链系统。
7、在以上技术方案的基础上，优选的，在所述根据所述资源分配方案，多个所述第二路侧单元节点中的第三路侧单元节点将针对所述资源需求信息的计算结果返回给所述目标交通工具之后，所述方法还包括：
8、若确定所述目标交通工具的优先级达到预设优先级，则设置所述目标交通工具的投票权，以使所述目标交通工具能够参与节点选举；
9、基于所述节点选举的结果，多个所述路侧单元节点依据所述信誉值和所述投票权划分为活跃节点和备用节点，其中，所述活跃节点轮流作为区块管理者，负责打包和发布数据块，同时激励高生产率的路侧单元节点参与数据验证并成为验证节点，所述验证节点通过本地及相互验证流程审核数据内容，在规定时间内将验证结果发送给所述区块管理者，所述区块管理者将验证后的数据块添加至区块链系统中。
10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述目标交通工具在验证所述计算结果的完整性和正确性后，将交易数据与针对所述第三路侧单元节点的信誉值上传至所述区块链系统，具体还包括：
11、调取所述目标交通工具与所述第三路侧单元节点的互动记录，并获取多个所述路侧单元节点针对所述第三路侧单元节点的推荐值；
12、基于所述互动记录以及所述推荐值，计算出所述第三路侧单元节点的信誉值，其中，所述信誉值的计算采用多重权重模型进行计算，计算因素包含熟悉度、及时性和交互积极性。
13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述动执行智能合约资源分配，根据所述区块链系统的效益以及能耗，生成资源分配方案，具体包括：
14、s1：随机生成一组初始种群，所述初始种群包含所述目标交通工具与所述第二路侧单元节点之间的不同资源分配方案，所述初始种群包含每个个体为一个预设的资源分配方案；
15、s2：确定每个所述个体在所述区块链系统的系统总效益目标函数和系统总能耗目标函数，系统总效益包括资源的成本和收益，系统总能耗包括传输和计算能耗；
16、s3：对每个所述个体进行非支配排序，找出每个所述个体的拥挤度；
17、s4：根据所述拥挤度的计算结果，采用锦标赛选择法，从多个所述个体中选择满足预设适应度的目标个体；
18、s5：对所述目标个体进行交叉和变异操作，生成新的候选种群；
19、s6：将所述初始种群与所述候选种群进行组合得到组合种群；
20、s7：根据非支配排序和拥挤度选择所述组合种群中满足预设适应度的个体，形成新的种群；
21、s8：重复步骤s1至s7，直到达到预设的迭代次数或满足收敛条件，获得并输出目标解集，得到所述资源分配方案。
22、在以上技术方案的基础上，优选的，所述确定每个所述个体在所述区块链系统的系统总效益目标函数和系统总能耗目标函数，系统总效益目标函数具体通过如下公式确定：
23、
24、其中，为系统总效益，τ为平衡不同部分对系统总效益的贡献，φ为购买资源的成本，为买家购买资源的数量，ε为出售资源的收益，代表在时间t出售资源的数量，代表区块管理者在时间t的区块打包收益，代表验证节点在时间t的奖励；
25、系统总能耗目标函数通过如下公式确定：
26、
27、其中，为系统总能耗，η为芯片组的有效电容参数，为所述路侧单元节点可提供的计算频率，为所述目标交通工具的计算延迟，为所述目标交通工具到所述路侧单元节点的上行链路传输延迟，为所述目标交通工具到所述路侧单元节点的下行链路传输延迟，p为发射功率，为计算任务的数量，为第k次区块验证过程中传输下载和上传的区块大小，为链路信道带宽，为链路信道增益，为高斯噪声功率。
28、在以上技术方案的基础上，优选的，所述方法还包括：
29、基于所述目标交通工具到所述路侧单元节点的通信上行链路信道带宽、所述目标交通工具的车辆发射功率以及所述目标交通工具到所述路侧单元节点的上行链路信道增益，计算所述目标交通工具上传所述资源需求信息至所述路侧单元节点的上行链路传输速率；
30、基于所述上行链路传输速率，计算所述上行链路传输延迟；
31、基于所述目标交通工具所需卸载到所述路侧单元节点的任务量以及所述目标交通工具的计算任务处理速率，计算所述计算延迟；
32、基于所述目标交通工具到所述路侧单元节点的下行链路信道带宽、所述路侧单元节点的节点发射功率以及所述目标交通工具到所述路侧单元节点的下行链路信道增益，计算所述目标交通工具上传所述资源需求信息至所述路侧单元节点的下行链路传输速率；
33、根据所述资源需求信息包含的任务大小以及所述下行链路传输速率，计算所述下行链路传输延迟；
34、根据所述上行链路传输延迟、所述计算延迟以及所述下行链路传输延迟，计算所述目标交通工具到所述路侧单元节点的处理任务请求平均响应时间。
3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，在所述根据所述资源分配方案，多个所述第二路侧单元节点中的第三路侧单元节点将针对所述资源需求信息的计算结果返回给所述目标交通工具之后，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述目标交通工具在验证所述计算结果的完整性和正确性后，将交易数据与针对所述第三路侧单元节点的信誉值上传至所述区块链系统，具体还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述自动执行智能合约资源分配，根据所述区块链系统的效益以及能耗，生成资源分配方案，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述确定每个所述个体在所述区块链系统的系统总效益目标函数和系统总能耗目标函数，系统总效益目标函数具体通过如下公式确定：
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求3所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述基于所述互动记录以及所述推荐值，计算出所述第三路侧单元节点的信誉值，具体通过如下公式计算：
8.一种基于区块链的车联网内资源分配系统，其特征在于，所述系统包括获取模块(201)、处理模块(202)以及输出模块(203)，其中：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器（301）、通信总线（302）、用户接口（303）、网络接口（304）以及存储器（305），所述存储器（305）用于存储指令，所述用户接口（303）和所述网络接口（304）均用于与其他设备通信，所述通信总线（302）用于实现电子设备内各组件之间的连接通信，所述处理器（301）用于执行所述存储器（305）中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。
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【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，在所述根据所述资源分配方案，多个所述第二路侧单元节点中的第三路侧单元节点将针对所述资源需求信息的计算结果返回给所述目标交通工具之后，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述目标交通工具在验证所述计算结果的完整性和正确性后，将交易数据与针对所述第三路侧单元节点的信誉值上传至所述区块链系统，具体还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述自动执行智能合约资源分配，根据所述区块链系统的效益以及能耗，生成资源分配方案，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链的车联网内资源分配方法，其特征在于，所述确定每个所述个体在所述区块链系统的系统总效益目标函数和系统总能耗目标函数，系统总效益目标函数具体通过如下公式确定：
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡卓，刘泊志，刘鑫阳，杨旭，郭敏，饶从军，罗杰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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