基于WiFi技术的智能家居协议盲解析方案的设计与实现
Design and Implementation of Blind Parsing Scheme for Smart Home Protocol Based on Wi Fi Technology
随着移动互联网技术的发展,智能家居不仅是智慧城市的重要组成部分,也将是今后城市规划建设住宅小区的发展趋势.虽然智能家居给用户带来了舒适与便利,但从另一个方面讲,也给一些特定政府部门或组织机构对部署了智能家居场所进行监管和技术侦探等带来了很大挑战.为实现对部署了智能家居场所进行监管和侦探,突破智能家居安全机制,盲解析智能家居协议变得尤为重要.因此,本文开展基于WiFi技术的智能家居协议盲解析方案的研究,并进行了实现.首先,本文分析了智能家居技术和协议盲解析技术.针对目前智能家居无统一协议标准且多为私有协议等问题,本文选取无监督的机器学习K-Means聚类算法和生物多序列比对算法作为未知情况下实现智能家居协议盲解析的技术方案.其次,基于本课题的需求和选取的技术方案,完成智能家居协议盲解析方案的整体设计.通过研究分析协议比特流特性,结合数理分布统计、向量空间计算及信息熵概念,提出一种基于改进K-Means聚类算法的智能家居协议识别与分类方法,实现了多协议下智能家居协议的识别与分类.通过研究分析协议格式规范,结合数理统计字节及位置变化率,提出一种基于改进多序列比对算法的智能家居协议格式推断方法,实现了智能家居协议固定域、可变域及长度字段的逆向解析.并采用RP4412核心开发板为硬件平台对设计的智能家居协议盲解析方案进行了实现.最后,完成了智能家居协议盲解析方案的结果验证.在以RP4412核心开发板搭建的硬件平台上对接入WiFi的目标路由器进行主流品牌智能家居设备的定向数据采集,将采集的智能家居协议数据导入协议解析器wireshark,以wireshark解析的结果与本文盲解析方案的结果进行对比和验证,结果表明,本文设计的方案满足课题需求指标要求.
- 作者：
- 杨彩敏
- 学位授予单位：
- 重庆邮电大学
- 专业名称：
- 电子与通信工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 彭大芹
- 中图分类号：
- TN92；TU855
- 关键词：
- 智能家居协议；盲解析；K-Means算法；多序列比对算法
- smart home protocol； blind parsing； K-Means algorithm； multi-sequence alignment algorithm