CN103781191A - 一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法 - Google Patents

一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法，该方法通过在Wi-Fi模块上加入音频解码单元，来接收智能终端发出的音频信息，智能终端应用程序把用户输入的Wi-Fi路由器密码信息，进行音频编码，并通过其自带的音频播放装置把携带有路由器密码信息的音频数据播放出来。带有音频解码单元的Wi-Fi模块通过其音频接收装置接收音频数据，并通过音频解码单元把路由器密码信息从音频数据中解析出来，并最终实现Wi-Fi模块的连网。采用上述技术方案对智能终端的要求降到了最低，大大减少了Wi-Fi模块的配置步骤和配置过程的不确定性。整个连网过程无需操作者拥有任何无线网络技术背景，就可以实现Wi-Fi模块或产品以STA模式正确连入任何预先选定的Wi-Fi路由器。

Description

一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法。
背景技术
物联网革命使得更多的新装置得以无线方式连接到家用网路与云端。然而对于大多数没有键盘或触摸屏的这些终端设备，如家电产品，灯，恒温器，跑步机，电子秤等设备，如何使其成功连接到Wi-Fi网络却是阻碍其成为广泛部署连接家庭产品的一个巨大障碍。工作在无线基站（STA）模式下的这些产品，要想成功接入互联网络，必须要首先完成无线连网配置过程。这个配置过程对于没有键盘或触摸屏的物联网设备来说确实非常困难。而目前常用的连网配置手段需要产品在接入点（AP）模式下完成配置，配置完成后再切换到STA模式工作，这就大大增加了智能终端的操作复杂度，并且受限于智能终端设备的操作系统环境。还有一些其他方式，或受限于智能终端本身（如NFC配置技术要求手机必须支持NFC功能），或受限于网络环境过于复杂（如利用路由器UDP广播密码的方式），而均无法实现100%的智能终端可操作性。故目前急需一种低成本，高稳定性，并且易于实现的物联网嵌入式Wi-Fi模块的智能联网方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法。
本发明中的一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法，
S1：打开智能终端应用程序；
S2：用户选择要连入的路由器并根据提示输入密码；
S3：智能终端对密码信息进行音频编码；
S4：智能终端通过音频播放装置播放带有密码信息的音频数据，转S7；
S5：Wi-Fi模块出厂设为无线基站（STA）模式；
S6：Wi-Fi模块启动音频接收装置进入音频配置模式；
S7：Wi-Fi模块接收音频数据；
S8：Wi-Fi模块解码音频数据得到路由器密码；
S9：模块以STA模式成功接入到指定路由器；
S10：连接成功。
上述方案中，所述智能终端通过自带的音频播放装置播放带有密码信息的音频数据。
上述方案中，所述音频播放装置为扬声器。
上述方案中，所述音频接收装置为麦克风。
上述方案中，所述对路由器密码进行音频编解码的过程可以自定义编解码表。
上述方案中，所述智能终端应用程序和Wi-Fi模块采用同一套编解码表。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法。本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明的智能联网方法，无需操作者拥有任何无线网络技术背景，甚至无需任何输入，就可以实现Wi-Fi模块以STA模式正确连入任何预先选定的无线路由器，实现一步上网。
2、本发明的智能联网方法，无需智能终端预先连接上指定的路由器，而直接针对Wi-Fi模块进行点对点的音频配置，整个密码传输过程快速，简单，直接，不易出错。大大减少了Wi-Fi的配置步骤和减少了配置过程的不确定性。
3、本发明的智能联网方法，仅借助于智能终端的音频播放功能（Speaker）,对智能终端的设备选择性和操作系统（Android或iOS）的选择性要求非常低，做到了最大众化的设备可操作性。
4、本发明另辟蹊径，利用音频通道传送Wi-Fi网络密码信息，使智能终端完全脱离了Wi-Fi相关的配置和底层参数调用，不仅简化了智能终端程序开发的难度，也大大简化了智能终端操作者的使用难度。
5、如果智能终端已经保存了待连接路由器的配置参数（即智能终端曾经连入待连接路由器），则该联网流程就不需要任何人为的参数输入，如待连接路由器的加密密码，完全实现“一键式”傻瓜配置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所采用嵌入式Wi-Fi模块的硬件系统框图；
图2为本发明一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法的流程图。
图中：1、微控制器芯片  2、Wi-Fi芯片  3、程序存储器芯片
      4、音频解码芯片  5、滤波器  6、第二晶振  7、第一晶振
      8、天线  9、麦克风元件
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，嵌入式Wi-Fi模块采用低功耗嵌入式Wi-Fi模块，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括微控制器芯片1、WIFI芯片2、程序存储器芯片3、音频解码芯片4、滤波器5、第二晶振6、第一晶振7、天线8和麦克风元件9。其中Wi-Fi芯片2和微控制器芯片1采用数据信号接口（SDIO）连接，微控制器芯片1与程序存储器芯片3采用串行外设接口（SPI）连接，微控制器芯片1与音频解码芯片4硬件上集成在一起，芯片内部采用数字音频接口（I2S）连接，微控制器芯片1与第二晶振6连接。Wi-Fi芯片2分别与滤波器5和第一晶振7连接，滤波器5和天线8连接。音频解码芯片4与麦克风元件9通过模拟音频接口在集成的芯片外部连接。
软件部分包括模块接口管理单元、音频解码处理模块、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块、底层硬件接口驱动和实操作系统模块。实时操作系统模块作为构架，模块接口管理单元、音频解码处理模块、小型化TCP/IP协议栈、Wi-Fi驱动模块、底层硬件接口驱动集成在实时操作系统模块上。
如图2所示，使用低功耗嵌入式Wi-Fi模块硬件部分和软件部分的结合，可以很方便的实现本方法：
S1：打开智能终端应用程序；
S2：用户选择要连入的路由器并根据提示输入密码；如智能终端已经连上待连接路由器，则用户仅需要输入密码；如智能终端未连接上待连接路由器或需要连接其他指定路由器，则用户需要输入待连接路由器的名称（SSID）和密码（CODE）信息；
S3：智能终端对密码信息进行音频编码；智能终端按照和Wi-Fi模块预先定义的编码规范对待连接路由器的名称和密码信息进行数字音频编码；
S4：智能终端通过音频播放装置播放带有密码信息的音频数据，这是整个智能联网过程的最关键步骤，也是最容易被干扰的环节。为了保证音频数据的无损接收和质量，智能终端需要尽可能的靠近Wi-Fi模块或产品的音频接收装置，同时由于音量的大小不同，距离也不相同，音量越大，距离最近，成功的概率也就越大；发送音频数据后转S7；
S5：Wi-Fi模块出厂设为无线基站（STA）模式；与传统的物联网Wi-Fi模块出厂设置不同，传统的物联网Wi-Fi模块一般预设为无线接入点（AP）模式或监听（Sniffer）模式，而现在这种出厂模式即最终工作模式的方式，使得整个配置过程无需重启模块，模块也无需支持接入点（AP）模式，节省了模块内部软件资源的占用；
S6：Wi-Fi模块启动音频接收装置进入音频配置模式；Wi-Fi模块上电启动后，自动打开其音频接收单元，等待有效的音频数据；
S7：Wi-Fi模块接收音频数据；
S8：Wi-Fi模块解码音频数据得到路由器密码；
S9：模块以STA模式成功接入到指定路由器；Wi-Fi模块从音频数据中解析出指定路由器和路由器密码信息，并通过这些信息发起Wi-Fi联网，连入指定的路由器；
S10：连接成功。
其中，音频播放装置为扬声器，音频接收装置为麦克风，智能终端通过自带的音频播放装置播放带有密码信息的音频数据。
对路由器密码进行音频编解码的过程可以自定义编解码表，并且智能终端应用程序和Wi-Fi模块采用同一套编解码表。
本方法无需智能终端预先连接上指定的路由器，而直接针对Wi-Fi模块进行点对点的音频配置，大大减少了Wi-Fi的配置步骤和减少了配置过程的不确定性。使用者如果连接已经设置过的无线可以一步到位，不需要任何人为的参数输入，尤其是老人和小孩使用的时候尤为方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于音频技术的物联网Wi-Fi模块的智能联网方法，其特征在于，
S1：打开智能终端应用程序；
S2：用户选择要连入的路由器并根据提示输入密码；
S3：智能终端对密码信息进行音频编码；
S4：智能终端通过音频播放装置播放带有密码信息的音频数据，转S7；
S5：Wi-Fi模块出厂设为无线基站（STA）模式；
S6：Wi-Fi模块启动音频接收装置进入音频配置模式；
S7：Wi-Fi模块接收音频数据；
S8：Wi-Fi模块解码音频数据得到路由器密码；
S9：模块以STA模式成功接入到指定路由器；
S10：连接成功。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网嵌入式Wi-Fi模块的快速联网方法，其特征在于，所述智能终端通过自带的音频播放装置播放带有密码信息的音频数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网嵌入式Wi-Fi模块的快速联网方法，其特征在于，所述音频播放装置为扬声器。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网嵌入式Wi-Fi模块的快速联网方法，其特征在于，所述音频接收装置为麦克风。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网嵌入式Wi-Fi模块的快速联网方法，其特征在于，所述对路由器密码进行音频编解码的过程可以自定义编解码表。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网嵌入式Wi-Fi模块的快速联网方法，其特征在于，所述智能终端应用程序和Wi-Fi模块采用同一套编解码表。
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