CN109768935B

CN109768935B - 带智能识别与过滤功能的无线路由器及其安全运行方法

Info

Publication number: CN109768935B
Application number: CN201910195219.4A
Authority: CN
Inventors: 张正锋; 罗振波; 邓文彬
Original assignee: Hainan Tiyiyi Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Hainan Tiyiyi Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2023-10-10
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: CN109768935A

Abstract

本发明公开了一种带智能识别与过滤功能的无线路由器及其安全运行方法，包括壳体，壳内包括内置天线、控制板以及配件，控制板的顶部有功能与状态指示灯；底部有WPS键，系统复位按钮；底部侧边有DC‑DC电源接口、RJ45 WAN接口、RJ45 LAN接口以及USB主机接口，所述控制板包括路由器控制板和边缘算力平台，路由器控制板通过天线及网口与外部网络连接；边缘算力平台包括嵌入式控制系统和算力芯片。本发明能够自动将非法信息过滤掉，从而实现了绿色安全上网的目标。

Description

带智能识别与过滤功能的无线路由器及其安全运行方法

技术领域

本发明涉及网络安全领域，特别涉及带智能识别与过滤功能的无线路由器及其安全运行方法。

背景技术

所谓路由器，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品己成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军，是通信领域广泛使用的产品，也是企业和家庭必备的电子设备。路由器和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层，而路由器发生在第三层，这一区别决定了路由器和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能的方式是不同的。无线路由器则是用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器。无线路由器可以看作一个转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备（笔记本电脑、支持WIFI的手机、平板以及所有带有WIFI功能的设备）。

虽然无线路由器技术已非常成熟，作为普通的网络接入设备能够满足用户的上网需求，但现有无线路由器都没有信息识别和过滤功能，用户可用通过无线路由器可随意访问非法网站，同时也可能误将非法图片和视频上传到网上，在无意中暴露了隐私，甚至触犯法律。随着国家政策法规的不断完善及监管的日趋严格，以及用户处于对青少年及特殊人群保护的需求，迫切需要更加智能的新型路由器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种带智能识别与过滤功能的无线路由器及其安全运行方法，让路由器能够自动识别所访问的网站是否合法，并自动将非法网站关闭，用将非法信息拦截过滤，同时能对用户上传的信息进行鉴别，防止误传非法信息，避免犯法律法规，让用户放心健康上网。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种带智能识别与过滤功能的无线路由器，包括壳体，壳内包括内置天线、控制板以及配件，控制板的顶部有功能与状态指示灯；底部有WPS键，系统复位按钮；底部侧边有DCDC电源接口、RJ45WAN接口、两个RJ45LAN接口以及USB主机接口，所述控制板包括路由器控制板和边缘算力平台，路由器控制板通过天线及网口与外部网络连接；边缘算力平台包括嵌入式控制系统和算力芯片；

路由器的安全运行方法如下：

(一)路由器控制板负责提供稳定可靠的路由功能，将用户的无线及有线设备连接到外部网络中，并通过其中一个RJ45LAN接口与边缘算力平台进行通信，将经过路由器的所有下载上传的数据先送到边缘算力平台进行预处理，待边缘算力平台处理完后，按边缘算力平台给出的处理结果，决定是否继续正常转发或者过滤拦截该数据；

(二)边缘算力平台从路由器控制板的RJ45LAN接口收到网络数据包后，先识别该网络数据包所使用的网络协议，再按调用对应的网络协议对数据包进行解析，接着对解析后得到的原始数据进行预处理，将数据转换成算力芯片能识别的大小与格式；

(三)边缘算力平台调用预先训练好的各种人工智能模型，将对应的模型加载到算力芯片中，同时将转换后的数据送于算力芯片；

(四)算力芯片依据加载的模型快速地对送入的数据进行分析，并将结果反馈给边缘算力平台；

(五)边缘算力平台收到算力芯片分析结果后，边缘算力平台做分析，依据分析的结果做分类处理：如果结果检测到下载的数据是非法信息，则通知路由器控制板将此数据拦截，拒绝转发，并将对应的网站当作非法网站列入黑名单，禁止下次访问，如果反馈的结果正常，则通知路由器控制板正常将网络数据包转发给用户端，用户正常浏览网页；

(六)如果检测到上传的数据是非法信息，则拒绝上传，并反馈提示信息给用户，提醒用户不能上传非法信息；如果反馈的结果正常，则由器控制板正常将用户数据包发送到对应网址，用户正常完成数据上传；

(七)按上述一至六中的流程通过边缘算力平台快速强大的运算处理能力对流经路由器是数据进行识别，从而达到安全健康上网的目的，无线路由器可保存分析结果，在后续的分析中应用或者不应用，或者设置白名单或者黑名单，在分析中应用或者不应用，或者外部设置或者自学习，来更新模型、或者增加模型、或者减少模型。

作为优选的技术方案，路由器控制板包括：电源接口、USB接口、网口、UART接口、主控制器、至少两个WIFI控制器、第一天线以及第二天线，WAN接口连接外部主网，同时检测LAN接口以及WIFI端是否有连接从设备连接，电源接口接入外部电源，并由电源接口为主控制器、至少两个控制器各部分上电。

作为优选的技术方案，至少两个WIFI控制器2 .4G WIFI控制器以及5 .8G WIFI控制器，第一天线接入于2 .4G WIFI控制器，第二天线接入于5 .8G WIFI控制器。

作为优选的技术方案，边缘算力平台包括网络接口、UART接口、主控制器、内存、电源管理、算力芯片、闪存以及电源接口，电源接口上电后，电源管理启动并给主控制器及闪存、内存、算力芯片供电，运行在由主控制器、闪存、内存组成的嵌入式操作系统开始工作，操作系统启动监控程序，并开始实时监测 UART接口控制信息及网络接口的数据信息，网络接口连接路由器控制板的网口，UART接口连接路由器控制板的UART接口。

作为优选的技术方案，内置天线采用的是内置4片2 .4G和5 .8G天线。

作为优选的技术方案，配件包括电源适配器和网线，电源适配器用于给路由器供电，网线用于连接客户端设备。

本发明的有益效果是：本发明因为在传统无线路由器的硬件基础上额外集成了边缘算力平台，在系统上增加了人工智能算法和非法控制模型，能够自动对上传下载的数据进行过滤，将非法信息拦截下来，避免了不良信息传播与扩散，防止了不良信息对用户造成的影响，同时也能杜绝用户上传不良信息，成为网络通道中一块“坚实的绿色盾牌”，推广普及这种智能路由器，不断能让用户安心网上，还能让不法网站和不良信息失去传播的途径，从而大大地净化网络环境，有利于社会文明与和谐。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的另一视角的结构示意图；

图3为本发明的模块示意图；

附图标记说明：1，壳体；2，内置天线；3，功能与状态指示灯；4，WPS键；5，系统复位按钮；6，DC-DC电源接口；7，RJ45 LAN接口2；8，RJ45 LAN接口1；9，RJ45 WAN接口；10，USB主机接口。

实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语；

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，包括壳体1，壳内包括内置天线2、控制板以及配件，控制板的顶部有功能与状态指示灯3；底部有WPS键4，系统复位按钮5；底部侧边有DC-DC电源接口6、RJ45 LAN接口7、RJ45 LAN接口8、RJ45 WAN接口9以及USB主机接口10，所述控制板包括路由器控制板和边缘算力平台，路由器控制板通过天线及网口与外部网络连接；边缘算力平台包括嵌入式控制系统和算力芯片。

如图3所示，路由器控制板100包括：电源接口101、 WAN接口102、LAN接口103、USB接口104、LAN接口105、UART接口106、主控制器107、至少两个控制器、第一天线110以及第二天线11，WAN接口102连接外部主网，同时检测LAN接口103以及WIFI端是否有连接从设备连接，电源接口101接入外部电源，并由电源接口101为主控制器、至少两个控制器各部分上电。

至少两个控制器为2.4G WIFI控制器108以及5.8G WIFI控制器109，第一天线110接入于2.4G WIFI控制器，第二天线111接入于5.8G WIFI控制器109。

边缘算力平台200包括网络接口201、UART接口202、主控制器203、内存204、电源管理205、算力芯片206、闪存207以及电源接口208，电源接口208上电后，电源管理205启动并给主控制器及闪存、内存、算力芯片供电，运行在由主控制器、闪存、内存组成的嵌入式操作系统开始工作，操作系统启动监控程序，并开始实时监测UART接口控制信息及网络接口的数据信息，网络接口连接路由器控制板的网口，UART接口202连接路由器控制板的UART接口202。

本实施例中，内置天线2采用的是内置4片2.4G和5.8G天线，按垂直角度安装，配件包括电源适配器和网线，电源适配器用于给路由器供电，网线用于连接客户端设备。

安全运算方法如下：

（一）路由器控制板负责提供稳定可靠的路由功能，将用户的无线及有线设备连接到外部网络中，并通过其中一个LAN接口与算力平台进行通信，将经过路由器的所有下载上传的数据先送到算力平台进行预处理，待算力平台处理完后，按算力平台给出的处理结果，决定是否继续正常转发或者过滤拦截该批数据；

（二）边缘算力平台从路由器控制板的LAN口收到网络数据包后，先识别该网络数据包所使用的网络协议，再按调用对应的网络协议对数据包进行解析，接着对解析后得到的原始数据进行预处理，将数据转换成算力芯片能识别的大小与格式；

（三）边缘算力平台调用预先训练好的各种人工智能模型，将对应的模型加载到算力芯片中，同时将转换后的数据送于算力芯片；

（四）算力芯片依据加载的模型快速的对送入的数据进行分析，并将结果反馈给边缘算力平台；

（五）边缘算力平台收到算力芯片分析结果后，边缘算力平台做分析，依据分析的结果做分类处理：如果结果检测到下载的数据是非法信息，则通知路由器控制板将此批数据拦截，拒绝转发，并将对应的网站当作非法网站列入黑名单，禁止下次访问。如果反馈的结果正常，则通知路由器控制板正常将网络数据包转发给用户端，用户正常浏览网页；

（六）如果检测到上传的数据是非法信息，则拒绝上传，并反馈提示信息给用户，提醒用户不能上传非法信息；如果反馈的结果正常，则由器控制板正常将用户数据包发送到对应网址，用户正常完成数据上传；

（七）按上述流程通过算力平台快速强大的运算处理能力对流经路由器是数据进行识别，从而达到安全健康上网的目的，无线路由器可保存分析结果，在后续的分析中应用或者不应用，或者设置白名单或者黑名单，在分析中应用或者不应用，或者外部设置或者自学习，来更新模型、或者增加模型、或者减少模型。

工作原理: WAN接口102接到外部主网，同时电源接口101接通配套的电源设配器，路由器按用默认存储的设置启动路由功能，当客户通过接入的终端设备去访问某个网址的时候，路由器控制板100会按用户输入的网址或者点击的连接去访问外部网站，同时将网址返回的网络数据包先通过LAN接口105送给已处在运行状态的边缘算力平台200，边缘算力平台200收到该网络数据包后，先查询该网络数据包使用的网络协议，再调用对应的网络解析协议对数据包进行解析，接着系统对解析后得到的原始数据信息进行预处理，将数据转换算力芯片206能够识别的大小与格式，随机边缘算力平台200调用存储在闪存207中预先训练好的人工智能模型，将对应的模型加载到算力芯片中206，同时将预处理后的数据送于算力芯片206。算力芯片206依据加载的模型快速的对送入的数据进行比对与鉴别，并将结果反馈给边缘算力平台200。边缘算力平台200收到算力芯片206反馈结果后，依据反馈的结果做分类处理：如果是非法信息，则通知路由器控制板100将此批数据拦截，拒绝转发给用户端，并将对应的网站当作非法网站列入黑名单，禁止下次访问。如果反馈的结果正常，则通知路由器控制板100正常将网络数据包转发给用户端，用户正常浏览网页。

同理，当用户端需要将数据发送到某个网站或者地址时，路由器控制板100收到数据包后，先通过网口 105将数据送给已处在运行状态的的边缘算力平台200，边缘算力平台200收到，将数据后，将其转换算力芯片206能识别的大小与格式，随机边缘算力平台200调用存储在闪存207中预先训练好的人工智能模型，将对应的模型加载到算力芯片206中，同时将转换后的数据送于算力芯片206。算力芯片206依据加载的模型快速的对送入的数据进行比对与鉴别，并将结果反馈给边缘算力平台200。边缘算力平台200收到算力芯片206反馈结果后，依据反馈的结果做分类处理：如果是非法信息，则通知路由器控制板100将此批数据拦截，拒绝上传，并反馈提示信息给用户，提醒用户不能上传非法信息；如果反馈的结果正常，则通知路由器控制板100正常将用户数据包发送到对应网址，用户正常完成数据上传。

本发明的有益效果是：本发明因为在传统无线路由器的硬件基础上额外集成了边缘算力平台，在系统上增加了人工智能算法等模型，能够自动对上传下载的数据进行过滤，将非法信息拦截下来，避免了不良信息传播与扩散，防止了不良信息对用户造成的影响，同时也能杜绝用上传不良信息，成为网络通道中一块“坚实的绿色盾牌”，推广普及这种智能路由器，不断能让用户安心网上，还能让不法网站和不良信息失去传播的途径，从而大大地净化网络环境，有利于社会文明与和谐。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种带智能识别与过滤功能的无线路由器，包括壳体，壳内包括内置天线、控制板以及配件，控制板的顶部有功能与状态指示灯；底部有WPS键，系统复位按钮；底部侧边有DCDC电源接口、RJ45WAN接口、两个RJ45LAN接口以及USB主机接口，其特征在于：所述控制板包括路由器控制板和边缘算力平台，路由器控制板通过天线及RJ45WAN接口与外部网络连接；边缘算力平台包括嵌入式控制系统和算力芯片；

路由器的安全运行方法如下：

(七)按上述(一)至(六)中的流程通过边缘算力平台快速强大的运算处理能力对流经路由器是数据进行识别，从而达到安全健康上网的目的，无线路由器可保存分析结果，在后续的分析中应用或者不应用，或者设置白名单或者黑名单，在分析中应用或者不应用，或者外部设置或者自学习，来更新模型、或者增加模型、或者减少模型。

2. 根据权利要求1所述的带智能识别与过滤功能的无线路由器，其特征在于：路由器控制板包括：电源接口、USB接口、网口、UART接口、主控制器、至少两个WIFI控制器、第一天线以及第二天线，RJ45WAN接口连接外部主网，同时检测RJ45LAN接口以及WIFI端是否有连接从设备连接，电源接口接入外部电源，并由电源接口为主控制器、至少两个WIFI控制器各部分上电。

3. 根据权利要求2所述的带智能识别与过滤功能的无线路由器，其特征在于：至少WIFI控制器为2 .4G WIFI控制器以及5 .8G WIFI控制器，第一天线接入于2 .4G WIFI控制器，第二天线接入于5 .8G WIFI控制器。

4. 根据权利要求1所述的带智能识别与过滤功能的无线路由器，其特征在于：边缘算力平台包括网络接口、UART接口、主控制器、内存、电源管理、算力芯片、闪存以及电源接口，电源接口上电后，电源管理启动并给主控制器及闪存、内存、算力芯片供电，运行在由主控制器、闪存、内存组成的嵌入式操作系统开始工作，操作系统启动监控程序，并开始实时监测 UART接口控制信息及网络接口的数据信息，网络接口连接路由器控制板的RJ45LAN网口，UART接口连接路由器控制板的UART接口。

5. 根据权利要求1所述的带智能识别与过滤功能的无线路由器，其特征在于：内置天线采用的是内置2 .4G和5 .8G天线。

6.根据权利要求1所述的带智能识别与过滤功能的无线路由器，其特征在于：配件包括电源适配器和网线，电源适配器用于给路由器供电，网线用于连接客户端设备。