基于Wi-Fi的实时社交关系发现系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Wi‑Fi的实时社交关系发现系统及实现方法，其中系统包括Wi‑Fi数据采集模块、数据处理模块、控制模块、分类模块、人物关系推算模块以及发送模块。本发明专利技术提供的基于Wi‑Fi的实时社交关系发现系统，可以尽可能地用SSID列表挖掘出当前场景隐藏的设备关系，构造出比原有方案更深更广的人物(设备)关系网。这种方法，不仅无需额外的资源部署，并且有效解决了目前大部分设备已不再发direct probe request帧而无法获得其SSID列表的问题，同时还将已连接网络的设备也加入了关系网。

Real time social interaction discovery system based on Wi-Fi and its implementation method

The invention discloses a real-time social relationship discovery system and its implementation method based on Wi_Fi. The system comprises a Wi_Fi data acquisition module, a data processing module, a control module, a classification module, a person relationship estimation module and a transmission module. The present invention provides a real-time social relationship discovery system based on Wi_Fi, which can use SSID lists as much as possible to mine the device relationships hidden in the current scene and construct a deeper and wider person (device) relationship network than the original scheme. This method not only does not require additional resource deployment, but also effectively solves the problem that most devices no longer send direct probe request frames and can not get their SSID lists. At the same time, the connected devices are also added to the network.

【技术实现步骤摘要】
基于Wi-Fi的实时社交关系发现系统及实现方法
本专利技术涉及一种基于Wi-Fi的实时社交关系发现系统及实现方法。
技术介绍
随着通信技术以及互联网技术的发展，Wi-Fi技术凭借自身的优势得到了广泛的认知和认可。根据中国互联网络信息中心发布的第40次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2017年6月，中国移动网民规模达7.51亿，且在2017年上半年用户平均有61％的时间使用Wi-Fi上网，并有超过50％的用户使用Wi-Fi的时间占比超过70％。因此，基于Wi-Fi来挖掘移动终端的信息进行社交关系发现具有很广阔的应用前景。结合时间，其可以获取一段时间内的人员流动情况；结合空间，其可以对比各个区域内的人员布局。更进一步，其可以进行区域人群关系紧密度评估、犯罪团伙预测、人流异常发现、针对性的广告宣传等，具有很大的市场需求和应用价值。当前，利用Wi-Fi进行社交关系发现中主要用到的素材是IEEE802.11协议集中的proberequest帧，隶属于管理帧。具有Wi-Fi功能的设备将用此帧来扫描所在区域有哪些802.11无线网络。更具体的，在扫描时，proberequest帧可以分成两类：Directprobe和Broadcastprobe。对于Directproberequest帧，其SSID字段长度不为0，是当前设备曾经连过的网络(SSID)中的一个；而对于Broadcastproberequest帧，其SSID字段长度为0。所以，通过连续监听设备发出的proberequest帧(更明确的是说directproberequest帧)，便可以得到该设备曾经连过的SSID列表(即首选网络列表，PreferredNetworkList,简称PNL)，从而据此挖掘出所持该设备的用户的隐藏信息。按SSID列表的参与度，可将利用Wi-Fi进行社交关系发现的方法分为两类:只使用SSID列表进行发现和使用SSID列表及结合其他信息进行发现。其中，对于只使用SSID列表进行社交关系发现的。论文[BarberaMV,EpastoA,MeiA,etal.Signalsfromthecrowd:uncoveringsocialrelationshipsthroughsmartphoneprobes[C]//ConferenceonInternetMeasurementConference.ACM,2013:265-276]利用设备间SSID列表的相似程度来构造社交网络，并与知名的社交网络进行对比，证明了利用SSID列表的相似程度来构造得出的社交网络，满足社会理论学中的同质性理论(homophilytheory)。论文[CuncheM,KaafarMA,BoreliR.LinkingwirelessdevicesusinginformationcontainedinWi-Fiproberequests[J].Pervasive&MobileComputing,2014,11(4):56-69.]、[CuncheM,KaafarMA,BoreliR.Iknowwhoyouwillmeetthisevening！LinkingwirelessdevicesusingWi-Fiproberequests[C]//WorldofWireless,MobileandMultimediaNetworks.IEEE,2012:1-9.]比较了现有的几种计算SSID列表相似程度的算法，并对其中的一种算法进行改进，使人群相互关系的推测得到了更好的效果。对于使用SSID列表及结合其他信息进行社交关系发现的。论文[ChengN,MohapatraP,CuncheM,etal.InferringuserrelationshipfromhiddeninformationinWLANs[C]//MilitaryCommunicationsConference,2012-Milcom.IEEE,2012:1-6.]除了使用SSID列表外，还加入考虑了设备间的位置关系以及时空共现的概率，来完成对人群关系的推测。论文[LuzioAD,MeiA,StefaJ.Mindyourprobes:De-anonymizationoflargecrowdsthroughsmartphoneWiFiproberequests[C]//IEEEINFOCOM2016-the,IEEEInternationalConferenceonComputerCommunications.IEEE,2016.]除了使用SSID列表外，还加入考虑了每个SSID的地理位置，来完成对人群来源的推测。论文[HongH,LuoC,ChanMC.SocialProbe:UnderstandingSocialInteractionThroughPassiveWiFiMonitoring[C]//InternationalConferenceonMobileandUbiquitousSystems:Computing,NETWORKINGandServices.ACM,2016:94-103.]除了使用SSID列表外，还加入考虑了帧的信号强度来进行人群相互关系的推测。对于使用SSID列表及结合其他信息进行社交关系发现的，实时性差，需要额外的资源部署才能达成目的。如论文[ChengN,MohapatraP,CuncheM,etal.InferringuserrelationshipfromhiddeninformationinWLANs[C]//MilitaryCommunicationsConference,2012-Milcom.IEEE,2012:1-6.]的方法，需要部署多个监听器在多地进行采集，并采集持续很长的一段时间后，才能得出较好的结果。论文[HongH,LuoC,ChanMC.SocialProbe:UnderstandingSocialInteractionThroughPassiveWiFiMonitoring[C]//InternationalConferenceonMobileandUbiquitousSystems:Computing,NETWORKINGandServices.ACM,2016:94-103.]的方法，也需要在实验场地内部署多个监听器，才能达到目的。论文[LuzioAD,MeiA,StefaJ.Mindyourprobes:De-anonymizationoflargecrowdsthroughsmartphoneWiFiproberequests[C]//IEEEINFOCOM2016-the,IEEEInternationalConferenceonComputerCommunications.IEEE,2016.]的方法，需要提前知道每个SSID的地理位置，而在国内还未有团队或个人能公开提供出这份较完整的数据。如聚合数据虽然提供名为‘全国WiFi’的API接口，但所含的数据量极少，不足以实现该论文的方法。换句话说，若想在国内实现该方法，则需先采集出一份较为完整的全国WiFi的数据，工作量巨大。而对于只使用SSID列表进行社交关系发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Wi‑Fi的实时社交关系发现系统，其特征在于包括：Wi‑Fi数据采集模块，负责抓取无线网络环境下的帧数据并解析，然后根据不同的需求将解析后的数据分别传入数据处理模块进行计算；数据处理模块，包括AP加密方式训练模块、设备连接状态分析模块、重放数据库构建模块，其中AP加密方式训练模块根据传入的AP信息，更新训练模型，用于后期所重放的AP的加密方式的预测；设备连接状态分析模块能够判定当前监测环境下的设备连接状态；重放数据库构建模块根据传入的数据构建或者更新待重放数据库；数据处理模块将计算结果信息反馈到控制模块；控制模块，判决当前所采集到的信息程度是否可以调用分类模块、是否可以调用人物关系推算模块以及发送怎样的数据；分类模块，根据采集到的设备信息来进行设备分类，并给出分类结果，用来提高下一次重放的效率；人物关系推算模块，负责利用最终挖掘出的每个设备的SSID列表，进行SSID列表的相似度计算，从而得到设备间的关系；发送模块，则根据控制模块提供的数据和指令，进行数据的发送。

【技术特征摘要】
1.一种基于Wi-Fi的实时社交关系发现系统，其特征在于包括：Wi-Fi数据采集模块，负责抓取无线网络环境下的帧数据并解析，然后根据不同的需求将解析后的数据分别传入数据处理模块进行计算；数据处理模块，包括AP加密方式训练模块、设备连接状态分析模块、重放数据库构建模块，其中AP加密方式训练模块根据传入的AP信息，更新训练模型，用于后期所重放的AP的加密方式的预测；设备连接状态分析模块能够判定当前监测环境下的设备连接状态；重放数据库构建模块根据传入的数据构建或者更新待重放数据库；数据处理模块将计算结果信息反馈到控制模块；控制模块，判决当前所采集到的信息程度是否可以调用分类模块、是否可以调用人物关系推算模块以及发送怎样的数据；分类模块，根据采集到的设备信息来进行设备分类，并给出分类结果，用来提高下一次重放的效率；人物关系推算模块，负责利用最终挖掘出的每个设备的SSID列表，进行SSID列表的相似度计算，从而得到设备间的关系；发送模块，则根据控制模块提供的数据和指令，进行数据的发送。2.根据权利要求1所述的基于Wi-Fi的实时社交关系发现系统的实现方法，其特征在于所述Wi-Fi数据采集模块的实现包括以下步骤：使无线网卡工作在监听模式下抓取无线网络环境下的帧数据，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，王晓鹏，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44