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[15709] 2020-08-09_物联网设备中的GPS数据分析

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2020-08-09_物联网设备中的GPS数据分析 物 联 网 设 备 中 的 G P S 数 据 分 析 K r i s t o n   F r e e B u f   2 0 2 0 - 0 8 - 0 9 到 2 0 2 1 年 物 联 网 （ I o T ） 和 医 疗 物 联 网 （ I o M T ） 设 备 数 量 将 达 到 2 5 0 亿 个 ， 这 些 设 备 将 生 成 并 收 集 个 人 G P S 数 据 。 本 文 使 用 开 源 工 具 开 普 勒 （ K e p l e r ） 演 示 G P S 数 据 用 例 。 在 某 些 情 况 下 ， G P S 数 据 不 仅 可 以 跟 踪 某 个 人 的 实 际 位 置 ， 还 可 以 确 定 该 人 是 否 在 汽 车 或 飞 机 上 以 及 停 留 的 时 间 。 G P S 可 以 指 示 位 置 、 高 度 、 速 度 、 时 间 和 方 向 。 I o M T 设 备 可 用 于 监 视 用 户 的 健 康 状 况 ， 例 如 体 温 ， 心 率 ， 运 动 和 其 他 医 疗 信 息 。 在 紧 急 情 况 下 ， I o M T 设 备 使 用 G P S 数 据 ， 不 仅 可 以 提 醒 急 救 人 员 ， 还 可 以 中 继 关 键 位 置 数 据 。 同 样 ， 执 法 人 员 和 调 查 人 员 可 以 使 用 相 互 关 联 的 数 据 来 深 入 研 究 犯 罪 行 为 和 人 身 安 全 问 题 。 G P S 坐 标 值 也 吸 引 了 攻 击 者 的 注 意 力 。 安 全 研 究 人 员 已 经 发 现 像 E x o d u s 这 样 的 恶 意 软 件 从 受 感 染 的 移 动 设 备 中 收 集 G P S 数 据 。 G P S 数 据 隐 私 和 数 据 安 全 问 题 不 可 忽 视 ， 随 着 物 联 网 应 用 的 持 续 加 速 ， 越 来 越 多 的 设 备 将 产 生 G P S 数 据 。 在 物 联 网 前 ， 有 手 机 在 物 联 网 前 ， 有 手 机 G P S 项 目 于 1 9 7 3 年 在 美 国 启 动 。 目 标 是 使 用 四 颗 或 更 多 颗 卫 星 跟 踪 地 球 上 物 体 的 地 理 位 置 数 据 和 时 间 信 息 。 C O V I D - 1 9 令 许 多 国 家 使 用 或 讨 论 使 用 手 机 G P S 和 其 他 位 置 数 据 来 帮 助 追 踪 患 者 ， 潜 在 的 新 患 者 等 。 首 先 ， 数 据 中 有 什 么 ？ G P S 基 本 信 息 包 括 纬 度 ， 经 度 和 时 间 戳 。 G P S 通 常 还 可 以 提 供 海 拔 高 度 的 测 量 值 ， 以 及 水 平 和 垂 直 精 度 的 测 量 值 。 G P S 数 据 还 可 以 通 过 测 量 设 备 相 对 于 G P S 卫 星 的 多 普 勒 频 移 来 测 量 单 个 时 间 点 的 速 度 。 数 据 准 备 数 据 准 备 通 常 ， 分 析 师 将 其 数 据 转 换 为 表 格 格 式 ， 他 们 就 能 够 在 大 多 数 工 具 中 上 传 使 用 其 数 据 。 示 例 表 将 具 有 以 下 内 容 ： 红 色 字 段 是 G P S 数 据 的 “ 核 心 ”   字 段 。 通 常 也 包 括 准 确 性 ， 高 度 和 速 度 。 蓝 色 字 段 来 自 G o o g l e 的 活 动 分 类 引 擎 ， 该 引 擎 使 用 设 备 中 的 多 个 传 感 器 来 预 测 用 户 的 行 为 并 为 该 预 测 分 配 可 信 区 间 。 单 个 设 备 数 据 分 析 单 个 设 备 数 据 分 析 下 图 显 示 了 某 人 到 达 和 离 开 某 个 地 点 时 的 大 概 时 间 及 其 速 度 ：
红 色 表 示 速 度 较 低 ， 绿 色 表 示 速 度 较 快 （ 以 米 / 秒 为 单 位 ） 。 所 有 时 间 都 是 U T C ， 这 个 人 在 动 画 中 间 的 纯 红 色 圆 点 上 花 费 了 大 约 1 0 个 小 时 。 不 透 明 度 低 意 味 着 单 个 点 会 很 亮 ， 但 是 移 动 花 费 时 间 长 的 点 会 更 暗 。 然 后 ， 他 们 离 开 该 地 点 的 路 线 与 到 达 目 的 地 时 所 走 的 路 线 不 同 ， 离 开 时 的 速 度 也 更 快 。 位 置 之 间 的 G P S 点 之 间 存 在 间 隙 ， 具 体 取 决 于 多 种 因 素 ， 例 如 设 备 ， 应 用 ， 天 气 ， 周 围 的 建 筑 物 等 。 放 大 个 人 停 止 的 位 置 ， 我 们 可 以 看 到 更 多 细 节 。 下 图 动 画 中 ， 仅 显 示 点 的 轮 廓 ， 以 便 更 容 易 确 定 何 时 新 数 据 点 出 现 在 图 形 上 。 点 的 颜 色 与 速 度 相 对 应 ， 红 色 为 慢 速 ， 绿 色 为 快 速 。 在 办 公 大 楼 中 ， 所 有 的 点 都 是 红 色 的 。 这 些 点 的 半 径 与 G P S 点 的 水 平 精 度 （ 以 米 为 单 位 ） 相 匹 配 ， 可 以 推 断 出 该 人 在 该 建 筑 物 的 北 端 花 费 了 大 量 时 间 。 多 个 设 备 数 据 分 析 多 个 设 备 数 据 分 析 能 否 确 定 两 个 移 动 设 备 是 否 同 时 位 于 同 一 位 置 ？ 我 们 为 两 个 单 独 的 移 动 设 备 生 成 了 两 组 数 据 ， 将 其 命 名 为 S a l l y 和 B o b 。
S a l l y 的 点 开 始 以 蓝 色 显 示 ， 1 5 ： 0 6 B o b （ 红 色 ） 的 点 出 现 在 该 位 置 ， 并 一 直 显 示 到 2 1 : 0 0 。 从 2 1 : 0 2   –   2 1 : 0 6 开 始 ， B o b 远 离 该 位 置 。 S a l l y 仍 在 停 留 。 这 使 我 们 得 出 结 论 ， S a l l y 和 B o b 从 1 5 : 0 6 到 2 1 : 0 0 大 约 处 于 同 一 位 置 。 速 度 和 高 度 速 度 和 高 度 如 果 想 过 滤 高 速 移 动 车 辆 中 移 动 设 备 上 的 数 据 点 ， 可 以 使 用 G o o g l e 的 活 动 分 类 和 速 度 作 为 过 滤 器 。 将 两 者 结 合 使 用 ， 可 以 找 到 超 速 行 驶 的 汽 车 。 下 图 中 可 以 看 到 速 度 高 达 8 5 m p h 的 四 个 点 （ 图 形 以 m   /   s 为 单 位 ） ：
下 图 为 在 3 5 , 0 0 0 英 尺 的 高 度 以 4 5 0   m p h 行 驶 的 点 ： 如 果 删 除 “   I N _ V E H I C L E ” 的 过 滤 器 ， 可 以 看 到 移 动 设 备 正 在 飞 行 中 ：
总 结 总 结 尽 管 G P S 数 据 可 以 为 紧 急 响 应 和 刑 事 调 查 带 来 方 便 ， 但 G P S 信 号 也 很 容 易 被 欺 骗 。 位 置 欺 骗 软 件 可 以 通 过 发 送 错 误 的 坐 标 来 欺 骗 手 机 内 置 G P S ， 使 设 备 所 有 者 可 以 虚 拟 旅 行 。 随 着 物 联 网 设 备 数 量 的 不 断 增 长 ， 当 前 的 开 放 源 代 码 工 具 和 调 查 技 术 将 成 为 坚 实 的 基 础 。 对 于 希 望 保 护 其 G P S 数 据 的 个 人 用 户 ， 建 议 限 制 移 动 应 用 上 的 位 置 跟 踪 ， 用 户 仅 从 可 信 任 的 来 源 （ 例 如 A p p   S t o r e 和 G o o g l e   P l a y ） 下 载 应 用 程 序 ， 防 止 用 户 安 装 可 秘 密 收 集 位 置 数 据 的 间 谍 软 件 。 参 考 链 接 参 考 链 接 h t t p s : / / u n i t 4 2 . p a l o a l t o n e t w o r k s . c o m / g p s - t r a c k i n g - a n d - f u t u r e - a p p l i c a t i o n - f o r - i o t / 精 彩 推 荐 精 彩 推 荐
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