智能家居与可穿戴设备的融合技术

发布时间：2017-09-29 09:01

  本文关键词：智能家居与可穿戴设备的融合技术

  更多相关文章： Socket 并发处理 动态口令 AES_RSA混合加密

【摘要】：随着物联网技术的迅猛发展,人们对智能化生活要求的不断提高,促使着智能家居应用不断趋近成熟和完善。智能家居系统作为一个信息采集与共享平台,实现的是家庭化的“大智能”。可穿戴设备作为炙手可热的新生代物联网应用,倡导的是人性化的无缝连接,是以人为本的“小智能”。就目前物联网的发展形势来看,将可穿戴设备作为智能家居系统的遥控器或者感知器,实现二者的交互融合,这将是是未来的必然发展趋势,也是物联网领域的一大研究方向。本文主要对智能家居与可穿戴设备技术进行分析和研究,设计了一种安全级别高,传输速率快的交互融合方案。在该方案中,分析了基于物联网的智能家居系统和可穿戴设备连接通信的整体架构,采用服务器/客户端的设计模式,利用基于TCP协议的Socket套接字实现数据链路的长连接,实现智能家居服务器与可穿戴设备客户端的可靠数据通信。当有多个可穿戴设备与服务器连接通信时,使用线程池开启多个线程来处理多客户多任务请求,实现服务器端的数据并发处理功能。在二者数据通信之前,需要对接入的可穿戴设备进行身份合法性验证,主要采用基于双因素的动态口令机制,实现一次一密的认证模式,以防止非法设备的入侵。在数据通信过程中,设计一种加密速度快,安全性能好的AES_RSA混合加密技术对数据进行加密。该混合算法结合了对称加密和非对称加密算法的优势,更好地保障了传输数据的安全性。本文使用物联网实验箱设备对智能家居系统与可穿戴设备融合交互的设计方案进行了具体实现。通过在智能网关平台上的一系列实验测试表明,实现了智能家居系统与可穿戴设备的融合。
【关键词】：Socket 并发处理 动态口令 AES_RSA混合加密
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1. 绪论10-15
• 1.1 研究的背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本文研究内容13
• 1.4 本文的组织结构13-15
• 2.相关融合技术的研究15-29
• 2.1 ZigBee无线传感网络15-18
• 2.1.1 ZigBee技术15
• 2.1.2 ZigBee的体系结构15-16
• 2.1.3 ZigBee节点的组网16-18
• 2.2 智能家居系统18-20
• 2.2.1 智能家居18
• 2.2.2 智能网关18-20
• 2.3 可穿戴设备20-24
• 2.3.1 可穿戴设备的发展21-22
• 2.3.2 可穿戴设备的功能22-24
• 2.4 TCP/IP协议与Socket通信24-26
• 2.5 多线程与线程池26-27
• 2.6 动态口令认证27-28
• 2.7 本章小结28-29
• 3. 数据混合加密算法分析与设计29-45
• 3.1 密码学29-30
• 3.2 AES对称加密算法30-39
• 3.2.1 AES算法的理论基础30-31
• 3.2.2 AES加密算法流程31-37
• 3.2.3 AES算法解密过程37-38
• 3.2.4 AES的安全性38-39
• 3.3 RSA非对称加密算法39-42
• 3.3.1 公钥密码体制39
• 3.3.2 RSA加密算法数学基础39-41
• 3.3.3 RSA算法实现过程41-42
• 3.3.4 RSA算法的安全性42
• 3.4 AES_RSA混合加密算法42-44
• 3.4.1 AES与RSA加密算法的比较43
• 3.4.2 混合加密方案的设计43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4. 智能家居与可穿戴设备融合的设计和实现45-60
• 4.1 智能家居与可穿戴设备的通信设计45-46
• 4.2 服务器/客户端的多播通信实现46-49
• 4.3 可穿戴设备的身份验证设计与实现49-51
• 4.3.1 身份验证的设计49-50
• 4.3.2 身份认证的实现过程50-51
• 4.4 服务器/客户端的TCP长连接通信实现51-53
• 4.4.1 智能网关服务器端TCP Socket通信实现52-53
• 4.4.2 可穿戴设备客户端TCP Socket通信实现53
• 4.5 AES_RSA混合加密算法设计与实现53-59
• 4.5.1 混合算法实现流程53-54
• 4.5.2 RSA加密AES密钥实现过程54-56
• 4.5.3 AES加密消息实现56-58
• 4.5.4 AES解密消息实现58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 5. 应用模块的功能展示60-71
• 5.1 智能家居服务器端功能实现60-65
• 5.2 可穿戴设备客户端供功能实现65-67
• 5.3 AES_RSA混合加密功能实现67-70
• 5.4 本章小结70-71
• 6. 总结和展望71-73
• 6.1 总结71
• 6.2 论文下一步展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77

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本文编号：941101