基于智能公交信息服务的网络安全接入与数据分析研究

摘要

随着交通行业的发展，车辆成为人们出行重要交通工具。而信息化技术的发展更进一步推进车辆的信息化服务。车辆的大范围普及，以车、人、路三者为研究对象的科研衍生出了“车联网”的前沿概念。基于国家对物联网相关技术研究的重视，车联网这个重要分支也得到了国家层面的政策支持。公共交通是公共基础设备建设中的重要场景。大力发展车联网相关技术为乘客提供更优质的公共交通信息服务，对社会有着深远的影响。移动互联网设备的爆发式增长强化了乘客对公共交通信息服务的强烈需求。搭建优质的移动公交信息服务系统是硬件基础，保证用户移动设备安全接入是信息保障，而海量的用户数据背后的数据信息挖掘处理是智能信息服务的重点。在上述背景下，将车联网技术与移动互联网技术相结合，从而为用户提供更为安全的公交信息服务接入与数据服务，对智能交通服务发展及乘客的优质出行体验都有着重要的意义。
　　本文研究工作主要包括以下几个方面:
　　(1)体系架构研究:对传统的车联网硬件架构进行研究，针对结合移动互联网服务场景，设计“中心云-车载云-移动设备”的公共信息服务三级体系架构。该体系架构不但为用户提供在公交环境下高速流畅的局域网信息服务，同时，基于用户安全接入的海量数据信息可同步上传至中心云端。作为轻量级的云架构，该架构能快速搭建。通过在车内构建局域Wi-Fi网络，在用户使用大流量热点文件时通过获取车载云资源的形式减轻中心云流量及载荷负担，提高其灵活度，大大提高用户信息服务体验，也进一步提升传统移动互联网信息服务的可靠性与用户体验，减少网络数据传输延时与数据丢失。
　　(2)中心云平台、车载云及移动应用软件的研究与实验:根据公交信息服务系统的结构特点，我们集成迷你工控服务器模块及无线网络模块搭建车载云盒子，并使用Apache平台搭建中心云及车载云软件服务器。移动接入设备使用Android系统进行软件开发，Android系统是极其开放的移动设备系统，更方便于软件开发。
　　(3)智能公交云系统:系统的移动智能设备应用接入车载云盒子需用户打卡验证，只有在该班次公交刷公交卡并进行账号合法性查询后，该设备才可安全接入使用。进行用户信息鉴权后，实现系统安全可靠的网络接入。
　　(4)数据分析:该部分合法接入用户的上下车时间点、地点信息等大数据信息进行深度分析处理，其结果可分析出人员之间相关匹配情况从而进行社交匹配等服务。最终，为乘客提供更为安全、个性化的信息服务功能。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内外车联网研究现状

1．2．2 国内公交信息服务系统研究现状

1．3 论文的主要研究内容及结构安排

1．4 本章小结

第二章 智能公交云系统的相关技术

2．1 车联网技术

2．2 智能公交信息服务系统

2．3 智能公交网络安全接入技术

2．3．1 Wi-Fi无线登陆的安全性分析

2．3．2 WEP、WPA及WPA2协议

2．3．3 远程认证拨号用户服务

2．3．4 基于Web二次认证的一种认证系统

2．3．5 认证方法的分析

2．4 智能公交信息数据获取分析

2．5 本章小结

第三章 智能公交信息服务系统的总体设计

3．1 传统车联网平台体系架构

3．2 智能公交信息服务系统层次化体系架构的设计

3．2．1 智能公交信息服务系统架构

3．2．2 中心云设计

3．2．3 车载云设计

3．2．4 智能移动软件设计

3．3 服务器端软件环境配置与开发

3．4 客户端软件环境配置与开发

3．4．1 客户端开发环境配置

3．4．2 客户端软件开发

3．4．3 关键技术

3．5 本章小结

第四章 基于Web认证路由的Wi-Fi接入动态认证

4．1 认证方案设计

4．1．1 Web认证路由器

4．1．2 动态认证技术实现

4．2 客户端与服务器端通信

4．3 基于Web认证的安全接入实现

4．4 本章小结

第五章 公交信息系统中用户的数据分析

5．1 公交乘客起讫点数据分析

5．1．1 数据预处理

5．1．2 特征提取

5．1．3 聚类分析

5．1．4 分类计算

5．2 仿真实验

5．3 本章小结

结论和展望

参考文献

攻读学位期间的科研成果

声明

致谢