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分享個WIFI 一鍵配置原理-以ESP8266為例

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ID:184786 發表于 2017-7-25 19:54 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
#每日技術干貨# 《Wi-Fi一鍵配置原理》!對于一般企業來說,想要讓設備聯網,從成本、維護、周期等等角度考慮,那選擇什么樣的的方案是最快捷、安全可靠的聯網方式了?


1wifi模塊可以連接路由器,是不是就能實現遠程控制呢?
         wifi模塊可以連接路由器,說明實現路由器的局域網控制沒有問題。

2 遠程控制的過程中,自己家里面搭建服務器可以嗎?
        遠程控制需要服務器,但是用戶通過自己的電腦在家里搭建服務器實現的可能性很小,因為搭建服務器需要公網的Ip還有服務器相關的軟件開發,并且維護過程是一個成本較高的開支。

3 現在市面上有哪幾種可以實現遠程控制?
方式一:自己買服務器硬件,搭建在騰訊服務器百度服務器中心等(方便維護),企業自身開發服務器軟件等。(超大型企業)
方式二:通過租用阿里云,自己寫服務器的軟件實現。(企業用戶,難度較大)
方式三:通過一些P2P平臺,實現穿透。但是國內的這項技術相對不夠準確。(小部分企業使用)
方式四:通過第三方平臺實現,比如機智云等。(企業用戶和個人開發者)
方式五:通過路由器的花生殼技術解析,實現映射的過程。(業余愛好者)
從上面可以很清楚的看出,對于一般企業來說,想要讓設備聯網,從成本、維護、周期等等角度考慮,選擇機智云之類的方案是最快捷、安全可靠的聯網方式之一。

就聯網方面,目前運用非常廣的WIFI,今天就總結下這個方面,也對于有需要的盆友也希望有拋磚引玉之效果。

來看個知乎上的提問,很有意思!
問題:
用機智云開發了一個智能插座,發現有一個很神奇的一鍵配置功能。簡單的說就是:當智能插座還沒有連上WiFi的時候,此時通過手機App可以將WiFi的SSID及密碼一鍵配置到智能插座上去。

知乎有人回答,看到比較好的解答是:
解析一鍵配置,其大體工作原理如下:
1. 設備進入初始化狀態,開始收聽附近的 WiFi 數據包。
2. 手機/平板設置 WiFi 名字和密碼后,發送 UDP 廣播包。
3. 設備通過 UDP 包(長度)獲取配置信息,切換網絡模式,連接上家里 WiFi,配置完成。

接下來我們來分析一下原理
物聯網智能單品路線: 智能硬件+APP+云
APP將要配置上的路由的wifi用戶名、密碼進入智能硬件,目前各個WIFI芯片廠家基本采用以下幾種方式:

1)SmartConfig
2)AP模式: APP 配置 手機連接到 智能硬件(WIFI芯片 的AP),構建成一個局域網,當然該局域網是不能上網的,但是局域網內的各個設備的通信是OK的。
此時 該局域網內一般有三個設備(WIFI芯片工作在AP模式 或者是AP+STATION模式),手機和智能硬工作在STATION模式。

SmartConfig也就是所謂的一鍵配置,速度比AP模式快,為什么呢?請看下面分解。

所謂的SmartConfig就是:
  • 手機APP端發送包含WIFI 用戶名 WIFI密碼的 UDP廣播包或者組播包;
  • 智能終端的WIFI芯片可以接收到該UDP包,只要知道UDP的組織形式,就可以通過接收到的UDP包解密 出WIFI 用戶名、密碼;
  • 然后智能硬件配置到指定的WIFI AP 上。


AP模式比較不好的就是配置時間比smartconfig要長,手機連接的WIFI接入點會變化,如果配置不成功,手機就無法上網,需要在手動配置WIFI,手機才能上網。

ESP8266 芯片:SDK提供兩種連接方式:

1)smartconfig
采用UDP廣播模式(UDP接收IP地址是255.255.255.255)esp8266先scan 下AP ,得到AP的相關信息,如工作的channel,然后配置wifi芯片工作在剛才scan到的channel上去接收UDP包,如果沒有接收到,繼續配置ESP8266工作在另外的channel上,如此循環,直到收到UDP包為止,為什么要提前進行SCAN 下WIFI AP呢?

就是為了提高配置效率。假設當前網絡中只有兩個AP,一個AP工作在CHANEL1,另外個 ap工作在channel13,我們現在需要配置智能硬件連接到AP2 ,就是channel13上,如果不提前scan就需要從1--13掃描浪費時間。就是需要從channel1-chane2---...channnel13一直掃描了,如果掃描了AP,芯片馬上從AP CHANNNEL1 到channel13加快獲取到UDP包。
2) AP接入

AP 是 (Wireless) AccessPoint 的縮寫,即 (無線) 訪問接入點。簡單來講就像是無線路由器一樣,設備打開后進入 AP 模式,在手機的網絡列表里面,可以搜索到類似 TPLINK_XXX 的名字(SSID)。
隨著無線路由器雙頻 WiFi(可以有兩個 WiFi 名字,其中一個 5G,一個 2.4G)的越來越多,也許下一次智能硬件公司更換 WiFi 方案時,設備支持 5G 也會是個選擇因素了(換個支持 5G 的芯片方案)。

再往下暢想,對于手機廠商來講,可以進一步的優化基于一鍵配置的連接 WiFi 方式:借助于手機共享自身連入的 wifi(SSID)給設備,直接給用戶提供免配置體驗(實際是后臺替你做了一鍵配置的流程)。

當然也會有其他連接方式,諸如使用 NFC,聲波識別等告訴智能設備要配置 WiFi 的名字和密碼,如叮咚音箱就是這樣做的。

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ID:259867 發表于 2017-12-10 19:33 | 顯示全部樓層
MQTT怎么沒更新了
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