CN105472640A - WiFi信息采集方法及系统 - Google Patents

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马玉清
李超
刘小青
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Abstract

本发明的WiFi信息采集方法及系统，通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；将过滤后的报文处理为预定格式数据包；通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件；本发明基于Android的WiFi移动设备信息采集技术，免去现场安装环节，使用便携，易于维护。

Description

WiFi信息采集方法及系统
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别是涉及WiFi信息采集方法及系统。
背景技术
随着计算机网络技术的发展，越来越多人喜欢通过手机、平板、便携式电脑等移动设备通过WiFi接入进行网上互动，每台移动设备的背后便是一个活动主体，移动设备出现的轨迹信息便是其拥有者的活动轨迹。
一旦拥有了这部分信息则可通过大数据分析技术挖掘其潜在的商业价值及社会价值。
在移动设备信息采集功能方面当前市场上也有一些成熟的技术手段，但其实际应用不够便携，需要进行现场安装，这样便增加了实施成本和维护成本。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供WiFi信息采集方法及系统，用于解决现有技术中现有WiFi采集功能不够便利的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种WiFi信息采集方法，包括：通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；将过滤后的报文处理为预定格式数据包；通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
于本发明的一实施例中，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程。
于本发明的一实施例中，所述将过滤后的报文处理为预定格式数据包，包括：过滤后的报文通过安卓系统中PCAP离线数据处理方法处理为PCAP格式的数据包。
于本发明的一实施例中，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
于本发明的一实施例中，所述根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件，包括：将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值或者到写入时间达到预定时间阈值完成所述数据文件，而转写下一个数据文件。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种WiFi信息采集系统，包括：抓取模块，用于通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；读取模块，用于通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤模块，用于过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；处理模块，用于将过滤后的报文处理为预定格式数据包；解析模块，用于通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；生成模块，用于根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
于本发明的一实施例中，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程。
于本发明的一实施例中，所述处理模块将过滤后的报文处理为预定格式数据包，包括：过滤后的报文通过安卓系统中PCAP离线文件处理方法处理为PCAP格式的数据包。
于本发明的一实施例中，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
于本发明的一实施例中，所述生成模块根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件，包括：将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值或者到写入时间达到预定时间阈值完成所述数据文件，而转写下一个数据文件。
如上所述，本发明的WiFi信息采集方法及系统，通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；将过滤后的报文处理为预定格式数据包；通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件；本发明基于Android的WiFi移动设备信息采集技术，免去现场安装环节，使用便携，易于维护。
附图说明
图1显示为本发明于一实施例中的WiFi信息采集方法的流程示意图。
图2显示为本发明于一实施例中的WiFi信息采集系统的结构示意图。
元件标号说明
1WiFi信息采集系统
11抓取模块
12读取模块
13过滤模块
14处理模块
15解析模块
16生成模块
S1～S6步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的技术方案，是将便携电子终端应用于WiFi网络信息采集中，其中，所述便携电子终端例如为智能手机、平板电脑等便于携带，优选该便携电子终端是运行有开放式的安卓操作系统；便于在WiFi网络覆盖的各个地点进行检测，极为方便，相比当前的采集方案主要的优势在于使用便携、维护升级成本低。
以下结合图示进行详细的实施例说明：
请参阅图1，本发明提供一种WiFi信息采集方法，包括：
步骤Si：通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文。
于本发明的一实施例中，WIFI连接的过程的一个关键部分是客户端发现WLAN并随后连接到它，这个过程先是WLAN网络通过展示SSID来通知它的存在，会发送一种叫做Beacons的帧，然后客户端为了鉴别或者连接到更好的WLAN，发送探针请求帧。
对于客户端，实际上有两种方法扫描可用的AP(AccessPoint，无线接入节点)来接入WLAN，主动扫描和被动扫描：
主动扫描：在主动扫描过程中，为了在匹配的SSID的特定频道监听到可用的AP探针请求帧的回应，客户端会将它的IEEE802.11广播调整到将扫描的频道，并广播探针请求。客户端等待回应的时间取决于厂商，但是通常在10ms左右，有两种探针请求，直接探针和广播探针；其中，
直接探针：客户端发送特定名字的SSID探针请求，只有拥有请求的SSID的AP才能回应。
广播探针：客户端广播一个无SSID的探针请求，所有的AP都会收到这个请求，并返回它们支持的SSID。
另，所述被动扫描方式：被动扫描时，客户端依然会将它的广播频率调整到它想要扫描的频道，但它会等待从有效的AP发出的广播beacon，而不是发送一个探针请求。
由此可知，当带有无线网卡的设备开启WiFi功能时，无线网卡一般都会发送探测请求，发现附近是否有WLAN网络，因此，就可可以在该WLAN网络中部署无线采集器，将无线客户端广播的探测请求抓取下来，从而可以获取到该客户端的无线网卡MAC地址。
一般来说，我们用抓包软件抓取无线网卡上面的包的时候，其实这些包的目标地址都是这个机器的无线网卡，因为不是发给这个机器无线网卡的包都被网卡过滤了。所以如果想要抓取所处无线网络环境下所有的包的时候，需要对无线网卡的驱动进行修改，修改驱动的过滤规则，让无线网卡不过滤数据报文，这样可以实现无线网络采集的功能。
在一实施例中，例如可以通过RTL8187芯片实现所述无线采集器来抓取到WiFi网络中的报文。
步骤S2：通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文。
于本发明的一实施例中，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程，通过Android的Android.hardware.USB类实现，用于USB端口相关操作，在抓包的程序中主要通过调用Android.hardware.USBAPI进行数据包获取，流程如下：
1、启动抓包线程；
2、获取USB端口数据包至数据缓冲区；
3、调用包处理对象进行数据处理；
若收到采集停止信号，则停止抓包。
步骤S3：过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文。
于本发明的一实施例中，报文抓到之后，根据报文前8位的值判断是否为“0x40”(代表：“DLT_IEEE802_11＝105，IEEE802.11wirelessLAN要802.11”)，如果为真，则表示为WiFi网络通信协议IEEE802.11的通信报文；否则丢弃。
步骤S4：将过滤后的报文处理为预定格式数据包。
将所述判断结果为真的报文保留下来，则通过pcap的pcap_dump方法(离线数据抓包方法)将数据包生成后缀为“.pcap”的数据文件；其中，pcap这个抓包库给抓包系统提供了一个高层次的接口；所有网络上的数据包，甚至是那些发送给其他主机的，通过这种机制，都是可以捕获的。它也支持把捕获的数据包保存为本地文件和从本地文件读取信息。
步骤S5：通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息。
于本发明的一实施例中，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
举例来说，每条数据信息所包含数据项例如以下所示：
步骤S6：根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
于本发明的一实施例中，将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值(例如2Mbyte)或者到写入时间达到预定时间阈值(例如X秒)完成所述数据文件，而转写下一个数据文件；所述数据文件的格式可例如为“.dat”类型，
优选的，数据文件第一行指定文件内数据条数，例如1000条，亦可限定达到数量转写下一个数据文件。
另外，优选的，为了便于读写各个数据文件，还需定义文件的读指针和写指针，以及记录该些指针的文件，即例如读指针文件和写指针文件等。
如图2所示，本发明还可提供一种WiFi信息采集系统1，与上述方法实施例原理相同，因此重复的技术细节不再重复赘述；所述系统1包括：抓取模块11，用于通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；读取模块12，用于通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤模块13，用于过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；处理模块14，用于将过滤后的报文处理为预定格式数据包；解析模块15，用于通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；生成模块16，用于根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
于本发明的一实施例中，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程。
于本发明的一实施例中，所述处理模块14将过滤后的报文处理为预定格式数据包，包括：过滤后的报文通过安卓系统中PCAP离线文件处理方法处理为PCAP格式的数据包。
于本发明的一实施例中，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
于本发明的一实施例中，所述生成模块16的根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件，包括：将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值或者到写入时间达到预定时间阈值完成所述数据文件，而转写下一个数据文件。
综上所述，本发明的WiFi信息采集方法及系统，通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；将过滤后的报文处理为预定格式数据包；通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件；本发明基于Android的WiFi移动设备信息采集技术，免去现场安装环节，使用便携，易于维护。
本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种WiFi信息采集方法，其特征在于，包括：
通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；
通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；
过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；
将过滤后的报文处理为预定格式数据包；
通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；
根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
2.根据权利要求1所述的WiFi信息采集方法，其特征在于，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程。
3.根据权利要求1所述的WiFi信息采集方法，其特征在于，所述将过滤后的报文处理为预定格式数据包，包括：过滤后的报文通过安卓系统中PCAP离线数据处理方法处理为PCAP格式的数据包。
4.根据权利要求1所述的WiFi信息采集方法，其特征在于，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
5.根据权利要求4所述的WiFi信息采集方法，其特征在于，所述根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件，包括：将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值或者到写入时间达到预定时间阈值完成所述数据文件，而转写下一个数据文件。
6.一种WiFi信息采集系统，其特征在于，包括：
抓取模块，用于通过便携电子终端控制与其通过预设接口相连的无线采集器抓取WiFi网络中的报文；
读取模块，用于通过调用所述便携电子终端所运行的安卓系统中的接口读取线程，用于对应从所述预设接口获取所述无线采集器所抓取的报文；
过滤模块，用于过滤掉所述获取的报文中非WiFi网络通信协议的报文；
处理模块，用于将过滤后的报文处理为预定格式数据包；
解析模块，用于通过对应所述预定格式的接口函数解析所述数据包以获得WiFi网络信息；
生成模块，用于根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件。
7.根据权利要求6所述的WiFi信息采集系统，其特征在于，所述预设接口为USB接口，所述接口读取线程为USB接口读取线程。
8.根据权利要求6所述的WiFi信息采集系统，其特征在于，所述处理模块将过滤后的报文处理为预定格式数据包，包括：过滤后的报文通过安卓系统中PCAP离线文件处理方法处理为PCAP格式的数据包。
9.根据权利要求6所述的WiFi信息采集系统，其特征在于，所述WiFi网络信息包括多条数据信息，每条数据信息所具有的数据项包括：终端MAC地址、历史SSID、时间、及信号强度中的一或多条。
10.根据权利要求9所述的WiFi信息采集系统，其特征在于，所述生成模块根据所获得WiFi网络信息生成对应的数据文件，包括：将每条数据信息轮询写入数据文件，直至写入容量达到预定容量阈值或者到写入时间达到预定时间阈值完成所述数据文件，而转写下一个数据文件。
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