智能设备 WiFi 配网的两种方式

淡淡的烟草味﹌ 2022-01-13 16:23 1493阅读 0赞

[2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ][2019_Python_] ![hot3.png][]

智能家居的设备智能化，很多家电设备都安装上了 WiFi 模块, 方便用户通过手机控制和远程查看家里情况，典型的设备如智能插座，智能空调，智能空气净化器。

智能设备首次配置，这个过程简单来讲就是把 WiFi 设备初始化后，连到家里的无线路由器上。第一次配置成功后，基本就一劳永逸了。

目前流行的wifi配置模式一般有以下2种:

*  1:智能硬件处于AP模式,手机用于station模式,手机连接智能插座的AP后组成局域网,手机发送需要连接路由的SSID及密码至智能插座,智能硬件主动去连接指定路由后,完成连接
 *  2:一键配置(smartconfig)模式:智能硬件处于混杂模式下,监听网络中的所有报文;手机APP将SSID和密码编码到UDP报文中,通过广播包或组播报发送,智能硬件接收到UDP报文后解码,得到正确的SSID和密码,然后主动连接指定SSID的路由,完成连接

## AP（兼容） 模式 ##

AP 是 (Wireless) Access Point 的缩写，即 (无线) 访问接入点。简单来讲就像是无线路由器一样，设备打开后进入 AP 模式，在手机的网络列表里面，可以搜索到类似 TPLINK\_XXX 的名字（SSID）。  
连接步骤：

*  1、连接路由器（获取路由器名称）
 *  2、请求配网token，用户输入 WiFi 名字和密码后
 *  3、初始化硬件设备，使设备进入 AP 模式，Wifi 灯慢闪
 *  4、手机切回 WiFi：接入上述 设备出现的 WiFi 名字（SSID）的网络 （类似 TPLINK\_XXX）。连上设备后，通过 UDP 发送 经过 AES 加密过的 ssid/password/token
 *  5、设备通过 UDP 包获取配置信息，切换网络模式，连接上家里 WiFi，配置完成。断开设备热点。发送token，注册到服务端，登录MQTT服务器
 *  6、手机切回到家里面的 WiFi ，根据token，去服务端查找设备。
 *  7、服务器返回智能设备的信息

![02154946\_HRLT.png][02154946_HRLT.png]

## EZ（快捷）Easy-Connect 模式 ##

这种快速连接方式，相对于 AP 模式连接简化操作，省了很多步骤，首次配置速度更快。

*  1、手机连上 WiFi，开启 APP 软件，点击"添加新设备"，进入配置界面，输入手机所在 WiFi 密码，请求配网token
 *  2、智能硬件开启混杂模式监听所有网络数据包，Wifi 灯快闪
 *  3、手机通过广播、组播循环发送 ssid/password/token
 *  4、硬件设备通过 UDP 包（长度）获取配置信息捕捉到ssid/password/token，Wifi灯熄灭，连接路由器，连接成功后Wifi灯常亮。发送token，注册到服务端，注册成功后登录MQTT服务器。（广播根据 UDP 包长度，组播根据 IP 地址信息）
 *  5、手机根据token，去服务端查找设备，返回设备信息  
      
    ![02154946\_Nfcw.png][02154946_Nfcw.png]

### 当前主流IOT的wifi方案有: ###

![02154946\_bb2r.png][02154946_bb2r.png]

这个功能最早是TI提出并应用于CC3200上;不过从原理上讲,只要芯片驱动支持开启混杂模式(WiFi Promiscuous),就可以支持一键配网功能,只是各个厂家叫法及实现编码方式不同而已;  
手机编码发送采用有UDP组播或广播,不同的发送方式和编码,对应的解码过程也不一样.,当前[测试][Link 1]发现,微信是通过UDP广播包实现的;TI是通过往一固定IP地址发送udp包;其他芯片厂家提供的一般为UDP组播方式;  
由于无线数据传播必定是广播的,所以必然可以被监听到;如果AP没有加密的话,UDP直接可以把相关的信息发送出来.但是路由器AP一般都是加密的,而且加密方式不固定.wifi模块在无法直接解析出数据包

*  1、广播：发送方可通过改变其所需要发送数据包的长度进行控制  
    所以只要指定出一套利用长度编码的通讯协议,就可利用数据包的Lenght字段进行数据传递
 *  2、 组播：组播地址是保留的D类地址从224.0.0.0-239.255.255.255  
    IP地址与MAC地址映射关系为:将MAC地址的前25位设定为01.00.5e,而MAC地址的后23位对应IP地址的位;故发送端可以将数据编码在组播ip的后23bit中,通过组播包发送,接收端进行解码即可

作者：Orange\_iOS  
链接：https://www.jianshu.com/p/4fca16d8702f  
來源：简书  
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

转载于:https://my.oschina.net/u/2396236/blog/1788674

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
[hot3.png]: /images/20220113/598291e4cea345399f5f510e3805d6b2.png
[02154946_HRLT.png]: https://static.oschina.net/uploads/img/201804/02154946_HRLT.png
[02154946_Nfcw.png]: https://static.oschina.net/uploads/img/201804/02154946_Nfcw.png
[02154946_bb2r.png]: https://static.oschina.net/uploads/img/201804/02154946_bb2r.png
[Link 1]: https://link.jianshu.com?t=http://lib.csdn.net/base/softwaretest