CN117440534A - 一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法、装置及智能设备 - Google Patents

一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法、装置及智能设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于2.4g的Wi‑Fi快速配网的方法、装置及智能设备。该方法包括如下步骤：Wi‑Fi模组启动241n模块与手机通过蓝牙进行连接，并在预定时间内与手机通过蓝牙成功连接；手机利用APP通过蓝牙连接向241n模块发送路由的SSID和密码；Wi‑Fi模组启动station功能，利用路由SSID和密码与路由器进行连接；本发明通过将241n模块合并到Wi‑Fi模组中，共用相同的基带和射频，再利用241n模块中的轻量级2.4g收发器伪装蓝牙BLE包，与手机加密通信获取目标路由的SSID和密码，从而与路由设备进行连接，使得Wi‑Fi模组在没有任何外部输入接口条件下与路由成功建立连接，有效降低了生产成本，提高了连接速度和成功率，同时具备优秀的兼容性。

Description

一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法、装置及智能设备
技术领域
本发明涉及一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法，同时也涉及相应的装置，还涉及包括该装置的智能设备，属于物联网技术领域。
背景技术
目前，物联网设备已经越来越多地进入我们的日常生活中，包括智能家电和智能家居产品。随着云计算技术的发展，智能家电和智能家居已经不仅局限于家庭内部的联网。人们可以通过云端，利用云存储和云计算技术，扩展物联网技术在家电和家居产品上的应用，如远程控制、三网融合等。
作为云计算***应用层的载体，智能家电和智能家居连接到云端是一项必要的工作。目前，常用的联网方式有通过输入接口实现和不通过输入接口实现两类，具体有以下几种：
smartconfig和airkiss技术，Wi-Fi模组处于监听状态，利用手机发送UDP广播包给AP，AP(路由)再次转发广播包。Wifi模组根据广播包大小等信息解析ssid和密码。该联网方式所存在的问题包括：兼容性问题，如果模组不支持STBC调制，而这时路由转发包是STBC调制，Wi-Fi模组接收不到，连接永远失败。监听信号多，耗时较长，失败率高。
NFC配网，通过模组NFC与手机NFC配对，进行进场通信，交换ssid和密码。该联网方式所存在的问题包括：Wi-Fi模组内置NFC成本增加。
BLE配网技术，Wi-Fi模组里的BLE模块与手机连接，然后通过手机APP发送SSID与密码给Wi-Fi模组，然后Wi-Fi模组与目标路由连接。该联网方式所存在的问题包括：Wi-Fi模组带BLE蓝牙模块增加芯片或模组成本。
simple config和EasyConnect配网技术，Wi-Fi模组处于监听状态，利用手机app发送的组播包地址编码。Wifi模组根据监听的信息解析ssid和密码。该联网方式所存在的问题包括：兼容性问题，如果手机发送的STBC调制，Wi-Fi模组不支持这种调制，那么Wi-Fi模组不能解析收到的信号。监听信号多，耗时较长，失败率高。
AP功能配网技术，Wi-Fi模组上电后，处于AP模式，然后手机作为station与其通信，通过APP发送ssid和密码给模组。Wifi模组获取相关信息后切换到station模式，与目标路由器连接，并连接到云端。手机也需要目标路由连接，通过云端确认，Wi-Fi模组已经目标路由连接。该联网方式所存在的问题包括：连接后需要通过云端确认已经连接，耗时较长。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置。
本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种包括上述装置的智能设备。
为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法，包括如下步骤：
S2：Wi-Fi模组启动241n模块与手机通过蓝牙进行连接，并在预定时间内与手机通过蓝牙成功连接；
S3：手机利用APP通过蓝牙连接向241n模块发送路由的SSID和密码；
S4：Wi-Fi模组启动station功能，利用路由SSID和密码与路由器进行连接。
其中较优地，所述241n模块包括Host协议栈和2.4g收发器。
其中较优地，步骤S2进一步包括：
S21：241n模块构造广播包adv；
S22：241n模块将广播包adv通过其2.4g收发器的伪蓝牙功能将广播包adv发送给手机；
S23：手机接收到广播包adv后，向241n模块发送连接命令。
其中较优地，步骤S3进一步包括：
S31：241n模块与手机，将特征值交互包和加密交互包进行交互，生成密钥；
S32：手机将路由SSID和密码制作为ATT承载包，并将ATT承载包发送给241n模块；
S33：241n模块接收到ATT承载包后，根据步骤S31生成的密钥解密ATT承载包，获取路由SSID和密码；
S34：获取路由SSID和密码后，241n模块构造加密的确认包，并将加密的确认包发送给手机；
S35：手机接收加密的确认包，确认241n模块已收到路由SSID和密码。
其中较优地，在步骤S2之前包括：
S1：Wi-Fi模组检索参数配置表，判断其是否连接过路由器；若没有连接过路由器，则进入步骤S2；若连接过路由器，则Wi-Fi模组调用参数配置表中路由的SSID和密码，进入步骤S4。
其中较优地，在步骤S4之后包括：
S5：Wi-Fi模组通过APP通知手机其已与路由连接成功；
S6：Wi-Fi模组将此路由的SSID和密码保存至参数配置表；
S7：241n模块断开连接，结束流程。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置，包括Wi-Fi模组。所述Wi-Fi模组包括241n模块，用于实现前述方法。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种智能设备，其中包括前述的装置。
与现有技术相比较，本发明通过将241n模块合并到Wi-Fi模组中，共用相同的基带和射频，再利用241n模块中的轻量级2.4g收发器伪装蓝牙BLE包，与手机加密通信获取目标路由的SSID和密码，从而与路由设备进行连接，使得Wi-Fi模组在没有任何外部输入接口条件下与路由成功建立连接，有效降低了生产成本，提高了连接速度和成功率，同时具备优秀的兼容性。
附图说明
图1为本发明所提供的基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法流程图；
图2为本发明实施例中，241n模块与手机通过蓝牙进行连接的数据交互示意图；
图3(a)为本发明所提供的基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置的使用状态示意图；
图3(b)为本发明所提供的基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
如图1所示，本发明的第一实施例公开了一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法，包括如下步骤：
S1：Wi-Fi模组检索参数配置表，判断其是否连接过路由器。
若没有连接过路由器，则进入步骤S2；若连接过路由器，则Wi-Fi模组调用参数配置表中路由的SSID和密码，进入步骤S4。
S2：Wi-Fi模组启动241n模块与手机通过蓝牙进行连接，并判断是否在预定时间内与手机通过蓝牙成功连接。
其中，预定时间根据使用者的需求而定，本发明对此不进行任何限制。
其中，241n模块包括Host协议栈和2.4g收发器。
其中，如图2所示，241n模块与手机蓝牙建立连接，具体包括以下步骤：
S21：241n模块构造广播包adv。
S22：241n模块将广播包adv通过其2.4g收发器的伪蓝牙功能将广播包adv发送给手机。
S23：手机接收到广播包adv后，向241n模块发送连接命令。
若在预定时间内与手机通过蓝牙成功连接，则进入步骤S3；若在预定时间内未能与手机通过蓝牙成功连接，则进入步骤S7。
S3：手机利用APP通过蓝牙连接向241n模块发送路由的SSID和密码；
其中，手机APP包括nRF Connect等多种蓝牙相关的APP和/或小程序，本发明对此不进行任何限制。举例来说，nRF Connect是NORDIC(一个半导体品牌)开发的蓝牙调试的安卓APP。
如图2所示，手机向241n模块发送路由的SSID和密码，两者之间的数据交互具体包括以下步骤：
S31：241n模块与手机，将特征值交互包和加密交互包进行交互，生成密钥；
S32：手机将路由SSID和密码制作为ATT承载包，并将ATT承载包发送给241n模块；
S33：241n模块接收到ATT承载包后，根据步骤S31生成的密钥解密ATT承载包，获取路由SSID和密码；
S34：获取路由SSID和密码后，241n模块构造加密的确认包，并将加密的确认包发送给手机；
S35：手机接收加密的确认包，确认241n模块已收到路由SSID和密码。
S4：Wi-Fi模组启动station功能，利用路由SSID和密码与路由器进行连接，判断连接是否成功；
若连接成功，则进入步骤S5；若连接失败，判断是否达到尝试次数上限；
其中，尝试次数根据使用者的需求而定，本发明对此不进行任何限制。
其中，若尝试次数未达上限，则重复步骤S4；若尝试次数已达上限，则清除此SSID和密码，进入步骤S7。
S5：Wi-Fi模组通过APP通知手机其已与路由连接成功。
S6：Wi-Fi模组将此路由的SSID和密码保存至参数配置表。
S7：241n模块断开连接，结束流程。
在本发明的一个实施例中，步骤S2～S3通过收/发蓝牙广播包的方法实现手机端与Wi-Fi模组连接，解决了现有技术中因使用STBC调制而导致的兼容性问题，大幅提高了Wi-Fi模组的兼容性。
与现有技术相比较，本发明通过使用相比于NCF和BLE蓝牙模块更为低价的2.4g收发器，节省了Wi-Fi模组的制造成本。
另一方面，本发明通过由Wi-Fi模组向手机端发送与路由成功建立连接的通知，省去了现有技术中手机需要与云端进行确认连接的步骤，大幅减少了确认连接的等待时长。
如图3(a)和图3(b)所示，本发明第二实施例提供一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置，包括Wi-Fi模组。所述Wi-Fi模组包括241n模块，用于实现前述基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法，在此不予赘述。
另外，本发明第三实施例提供一种智能设备，其中包括本发明第二实施例提供的装置。所述智能设备实现基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法与本发明第一实施例所述方法相同，在此不予赘述。
需要说明的是，上述多个实施例只是举例，各个实施例的技术方案之间可以进行组合，均在本发明的保护范围内。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
上面对本发明所提供的基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法、装置及智能设备进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (8)

1.一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的方法，其特征在于包括如下步骤：
S2：Wi-Fi模组启动241n模块与手机通过蓝牙进行连接，并在预定时间内与手机通过蓝牙成功连接；
S3：手机利用APP通过蓝牙连接向241n模块发送路由的SSID和密码；
S4：Wi-Fi模组启动station功能，利用路由SSID和密码与路由器进行连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述241n模块包括Host协议栈和2.4g收发器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤S2还包括：
S21：241n模块构造广播包adv；
S22：241n模块将广播包adv通过其2.4g收发器的伪蓝牙功能将广播包adv发送给手机；
S23：手机接收到广播包adv后，向241n模块发送连接命令。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤S3还包括：
S31：241n模块与手机，将特征值交互包和加密交互包进行交互，生成密钥；
S32：手机将路由SSID和密码制作为ATT承载包，并将ATT承载包发送给241n模块；
S33：241n模块接收到ATT承载包后，根据步骤S31生成的密钥解密ATT承载包，获取路由SSID和密码；
S34：获取路由SSID和密码后，241n模块构造加密的确认包，并将加密的确认包发送给手机；
S35：手机接收加密的确认包，确认241n模块已收到路由SSID和密码。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤S2之前包括：
S1：Wi-Fi模组检索参数配置表，判断其是否连接过路由器；若没有连接过路由器，则进入步骤S2；若连接过路由器，则Wi-Fi模组调用参数配置表中路由的SSID和密码，进入步骤S4。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤S4之后包括：
S5：Wi-Fi模组通过APP通知手机其已与路由连接成功；
S6：Wi-Fi模组将此路由的SSID和密码保存至参数配置表；
S7：241n模块断开连接，结束流程。
7.一种基于2.4g的Wi-Fi快速配网的装置，其特征在于包括Wi-Fi模组，所述Wi-Fi模组包括241n模块，用于实施权利要求1～6中任意一项所述的方法。
8.一种智能设备，其特征在于其中包括权利要求7所述的装置。
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