(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111341231.5 (22)申请日 2021.11.12 (71)申请人 国网山西省电力公司电力科 学研究 院 地址 030001 山西省太原市青年路6号 (72)发明人 周自强　杨华　杨大哲　王尧　 刘珊　 (74)专利代理 机构 太原景誉 专利代理事务所 (普通合伙) 14113 代理人 王博飞 (51)Int.Cl. H04L 61/5007(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 69/163(2022.01) H04L 69/22(2022.01)G06K 9/62(2022.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识 别方法 (57)摘要 本发明属于物联网技术领域， 涉及一种基于 TCP重传报文的电力物联网设备识别方法； 具体 通过以下步骤实现： S1： 设置电力物联网设备探 侧节点， 向终端设备收发网络报文； S2： 探侧节点 使用广播方式探测某一网段电力网络中的终端 设备是否为存活设备， 并对存活设备发送TCP重 传请求报文； S3： 获取收集重传响应报文， 对重传 响应报文进行筛选， 保存响应完整的报文信息， 形成响应报文数据集； S4： 响应报文数据集进行 预处理， 提取特征字段； S5： 根据一致性和差异性 的量化标准， 对各字段进行评价， 选定特征集； S6： 根据设备指纹， 对未知设备进行步骤S1 ‑S2操 作， 并采集对应报头字段； S7： 采用投票机制 判断 未知设备指纹与预存指纹的相似程度， 实现设备 信息识别。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114205332 A 2022.03.18 CN 114205332 A 1.一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识别方法， 其特征在于， 具体包含以下步 骤： S1： 设置电力物联网设备探侧节点， 向终端设备收发网络报文； S2： 步骤S1中的探侧节点使用广播方式探测某一网段电力网络中的终端设备是否为存 活设备， 并对所述存活设备发送TCP重传请求报文； S3： 获取收集重传响应报文， 对所述重传响应报文进行筛选， 保存响应完整的报文信 息， 形成响应报文数据集； S4： 对步骤S3中的响应报文数据集进行 预处理， 提取特征字段； S5： 根据一致性和差异性的量化标准， 对各字段进行评价， 选定用于设备识别的特征 集， 即设备指纹； S6： 根据所述设备指纹， 对未知设备进行步骤S1 ‑S2操作， 并采集对应报头 字段； S7： 采用投票机制判断未知设备指纹与预存指纹的相似程度， 实现设备信息识别。 2.根据权利要求1所述的一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识别方法， 其特征在 于， 所述步骤S4在对响应报文数据集进行 预处理时， 具体包 含以下步骤： S401： 提取 各报文中的IP和TCP报头； S402： 生成IP地址和TCP报头对应的键值对。 3.根据权利要求2所述的一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识别方法， 其特征在 于， 所述步骤S4中使用w ireshark工具对pcap包中的数据进行拆分提取。 (提取 特征字段)。 4.根据权利要求1所述的一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识别方法， 其特征在 于， 所述步骤S5， 具体包 含以下步骤： S501： 一致性量化标准采用信息熵来计算字段的离 散情况： 其中， Y表示 一个设备字段的取值， 包括{y1、 y1…ym}， Yi出现的概 率为Pi； S502： 差异性量化标准采用优化的欧式距离表示这一字段的差异性优劣， 计算出不同 设备间字段 取值相同的点在全部结果结合中所占用的比例： 其中， xsame表示不同设备 取值相同的点的数量； xall表示全部点的数量； S503： 计算字段中不同设备取值的欧式距离， 形成欧式距离集， 求所述欧式距离集的均 值： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114205332 A 2其中， D表示欧式距离集， xi和yi表示对应两个设备的这一字段的取值； D ’表示近似 设备 距离； S504： 当U≤2.31， 随着特征的加入相同设备的欧式距离开始变小， 相同设备更容易被 聚类； 当U≤4.52， 欧式距离仍在变小， 但变化的量相较于其余特征， 有明显的减弱； 当U＞ 4.52， 加入特征欧式距离开始变大； 当D ’≤0.014， 不同设备的欧式距离开始变小； 当D ’＞ 0.014后， 欧式距离开始逐渐增大； 同样， 在D ’＞0.064后， 欧式距离的变化 也开始变小； S505： 对不同的集 合进行分类测试后， 最终的选择 结果为： 1)在识别设备类型时:0 <U<4.52,0 <D’<0.06(G2)； 2)在识别设备品牌时:0 <U<2.31,0.02<D ’<0.07(G4)； 3)在识别设备 型号时:0 <U<8,0.02<D ’<0.098(G5)。 5.根据权利要求1所述的一种基于TCP重传报文的电力物联网设备识别方法， 其特征在 于， 所述步骤S7使用G2、 G4和G5对应的报头字段按照五种机器学习的方法输出对应的匹配 结果， 按照投票的方法选择 出最终的设备信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114205332 A 3