17、智能家居应用平台层的异常检测与隐私保护系统

智能家居应用平台层的异常检测与隐私保护系统

1. 有限状态自动机（DFA）构建

在智能应用（SmartApps）的分析中，181 个 SmartApps 里有 150 个成功构建了 DFA，成功率达 82.9%。尽管部分 SmartApps 复杂度远超示例，但大部分流行的 SmartApps 都能成功构建 DFA。不过，有些 SmartApps 因请求与设备无关的功能，无法构建有意义的 DFA，比如 Severe Weather Alert 智能应用，它仅从互联网获取天气信息并发送警报，难以构建 DFA。

2. 基于无线流量分析的异常检测

2.1 无线流量收集

• ZigBee 流量收集 ：使用 Texas Instruments CC2531 USB Dongle 和 802.15.4 monitor 工具，被动收集 ZigBee 流量。ZigBee 将 2.4 GHz 频段分为 16 个信道，SmartThings 集线器及其设备固定在特定信道（如 0xe）。定制 802.15.4 monitor 实现实时数据包捕获，每秒将捕获的数据包存入日志文件。
• Z - Wave 流量收集 ：采用 Universal Software Radio Peripheral（USRP）硬件和修改后的 Scapy - Radio 软件收集 Z - Wave 数据包。部分 Z - Wave 设备在不同模式下通信频率不同，如 Aeotec Siren（Gen 5）在睡眠模式和活跃模式下频率和传输速率不同。为同时监控两个信道，使用两个 USRP 工作在不同频率，调整