CN104468291A - WiFi模块通信的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种WiFi模块通信的方法，所述方法包括：获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，所述IP地址由所述无线路由器分配；根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信；与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接。采用该方法能够实现终端与WiFi模块局域网通信和互联网通信的并存。此外还提供一种WiFi模块通信的装置。

Description

WiFi模块通信的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，特别是涉及一种WiFi模块通信的方法和装置。

背景技术

在智能家居中，手机需要与WiFi模块进行通信。在初次连接时，由于手机只能处于Station(无线站点)模式，WiFi模块切换为Station模式后，手机无法与WiFi模块直接连接进行通信。WiFi模块必须为AP(Access Point,接入点)模式，手机才可以接入WiFi模块的局域网，两者进行通信。由于无线路由器也是AP模式，因此WiFi模块在AP时无法通过无线路由器接入互联网，只有将WiFi模块转换为Station模式后，才可通过无线路由器接入互联网，与手机通过互联网进行通信。由此导致手机与WiFi模块之间的局域网通信和互联网通信不能并存只能进行单一的通信。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现局域网通信和互联网通信并存的WiFi模块通信的方法和装置。

一种WiFi模块通信的方法，所述方法包括：

获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，所述IP地址由所述无线路由器分配；

根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信；

与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接。

一种WiFi模块通信的装置，所述装置包括：

第一获取模块，获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，所述IP地址由所述无线路由器分配；

局域网通信模块，用于根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信；

互联网通信模块，用于与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接。

上述WiFi模块通信的方法和装置，通过获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，IP地址由无线路由器分配；根据IP地址访问WiFi模块，建立与WiFi模块的局域网通信；与服务器进行互联网通信，通过服务器与WiFi模块进行互联网通信，其中，WiFi模块被配置为与服务器建立互联网连接。由于在获取到无线路由器分配给已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址后，与已连接无线路由器的WiFi模块建立了局域网通信，并且WiFi模块已被配置为与服务器建立互联网连接，与服务器进行互联网通信后，通过服务器WiFi模块建立了互联网通信。由此实现了与WiFi模块局域网通信和互联网通信的并存。

附图说明

图1为一个实施例中WiFi模块通信的方法的应用环境图；

图2为一个实施例中WiFi模块通信的方法的流程图；

图3为一个实施例中WiFi模块通信的装置的结构示意图；

图4为又一个实施例中WiFi模块通信的装置的结构示意图；

图5为一个实施例中第一获取模块的结构示意图；

图6为一个实施例中局域网通信模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的WiFi模块的通信方法应用于如图1所示的环境图中，包括终端102、WiFi模块104、无线路由器106和服务器108，其中WiFi模块104出厂时默认在AP模式。终端102包括但不限于可安装应用并能联网的智能手机、平板电脑、个人数字助理等。终端102搜索WiFi模块104的热点名称后连接WiFi模块104。WiFi模块104设置有HTTP(HTTP-Hypertext transfer protocol，超文本传送协议)配置接口。终端102通过HTTP请求获取WiFi模块104的标识及对应的参数，根据获取到的标识及参数，终端102利用安装的应用，在配置界面下，将WiFi模块104切换至Station模式，并对WiFi模块104重新进行配置，在该界面完成对WiFi模块的所有配置。配置完成后，WiFi模块104重启后即可在Station模式下连接无线路由器106。WiFi模块104连接无线路由器106后，即与无线路由器106组成局域网。无线路由器106利用DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议)功能为WiFi模块104分配IP地址，终端102切换热点名称连接无线路由器106，接入该局域网。终端102利用应用通过UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)在该局域网内发送广播搜索指令，WiFi模块104接收该广播搜索指令后，向终端102返回对应的唯一标识及IP地址。终端102通过已连接的无线路由器106和IP地址访问WiFi模块104的第一套接字对应的端口，第一套接字可以是基于Server(服务器)模式，并利用应用与第一套接字对应的端口建立TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)连接，通过TCP连接建立终端102与WiFi模块104的局域网通信。当终端102远离该局域网还需要与WiFi模块104通信时，终端102可以通过GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)、3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)或其他的WiFi网络接入互联网与服务器108连接。终端102通过心跳维持与服务器108之间的TCP长连接。WiFi模块104根据应用所配置的参数创建第二套接字，第二套接字可以是基于Client(客户机)模式。利用第二套接字对应的端口，已连接无线路由器106的WiFi模块104通过与服务器108建立连接，并通过心跳维持与服务器108之间的TCP连接。终端102上传的数据可通过服务器108转发至对应的WiFi模块104，WiFi模块104上传的数据也可通过服务器108转发至对应的终端102。从而实现了终端102与WiFi模块104的互联网通信。由此实现了终端102与WiFi模块104局域网通信和互联网通信的并存。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种WiFi模块通信的方法，该方法具体包括：

步骤202，获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，IP地址由无线路由器分配。

WiFi模块在Station模式下连接无线路由器，与无线路由器连接成功后即与无线路由器组成局域网。无线路由器通过DHCP功能为WiFi模块分配IP地址。终端通过扫描获取无线路由器的SSID(Service Set Identifier，服务集标识)，连接无线路由器，接入该局域网，并通过安装的应用向WiFi模块发送广播搜索指令，WiFi模块接收到该指令后，根据该指令向终端返回对应的唯一标识以及由无线路由器分配的IP地址。该局域网内可以有多个WiFi模块，多个WiFi模块均可接收该指令，并分别对应WiFi模块的唯一标识向终端返回由无线路由器分配的IP地址。

步骤204，根据IP地址访问WiFi模块，建立与WiFi模块的局域网通信。

WiFi模块设置有第一套接字，可以是基于Server模式的套接字，并具有对应的端口。终端在获取到WiFi模块的IP地址之后，通过访问第一套接字对应的端口与WiFi模块建立局域网通信。

步骤206，与服务器进行互联网通信，通过服务器与WiFi模块进行互联网通信，其中，WiFi模块被配置为与服务器建立互联网连接。

利用终端上的应用预先对WiFi模块配置的参数，已连接无线路由器的WiFi模块创建第二套接字，第二套接字可以是基于Client模式的套接字，并具有对应的端口。并利用第二套接字的端口与服务器建立连接，并维持与服务器之间的连接。终端接入互联网后与服务器建立连接，并维持与服务器之间的连接。WiFi模块与终端通过服务器建立互联网通信。

本实施例中，通过获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，IP地址由无线路由器分配；根据IP地址访问WiFi模块，建立与WiFi模块的局域网通信；与服务器进行互联网通信，通过服务器与WiFi模块进行互联网通信，其中，WiFi模块被配置为与服务器建立互联网连接。由于在获取到无线路由器分配给已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址后，与已连接无线路由器的WiFi模块建立了局域网通信，并且WiFi模块已被配置为与服务器建立互联网连接，与服务器进行互联网通信后，通过服务器WiFi模块建立了互联网通信。由此实现了与WiFi模块局域网通信和互联网通信的并存。

在一个实施例中，获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址的步骤之前，还包括：与设为接入模式的WiFi模块建立连接，并获取连接后的WiFi模块的标识及对应的参数；根据标识及对应的参数，将连接后的WiFi模块由接入点模式切换为无线站点模式，对连接后的WiFi模块进行配置，使WiFi模块重启后在无线站点模式下与服务器建立互联网连接。

本实施例中，WiFi模块具有唯一的标识，在出厂时缺省模式为AP模式，并配置有相应的参数，包括：初始热点名称、初始密码、初始IP地址、开放端口等。例如，初始热点名称为：ezWiFi，初始密码为：12345678，初始IP为：192.168.16.254，开放端口：5000，socket基于server模式等。终端通过搜索WiFi模块的热点名称连接该WiFi热点，与WiFi模块建立连接。

WiFi模块设置有HTTP配置接口，在终端访问HTTP配置接口前需进行认证。认证信息可以在HTTP请求头部填充Authorization(授权)字段，终端标识与密码使用冒号隔开，并采用Base64进行编码。认证通过后，根据HTTP请求一次性获取HTTP配置接口的全部参数，并再次根据HTTP请求扫描WiFi模块AP列表接口，当HTTP响应码为预设值(如200)时，获取到Station列表，列表中可以包括多条记录。每条记录的数据格式为：信道、AP名称、MAC(MediaAccess Control)地址、加密方式、信号强度、协议支持、扩展信道、网络类型等。由此，终端通过HTTP配置协议读回WiFi的标识及与该标识对应的所有参数。

通过该应用，在配置界面下，将WiFi模块由AP模式切换为串口--WiFiStation模式，并对该WiFi模块进行配置，配置信息包括但不限于需要连接的无线路由器的信息(如无线路由器的SSID(Service Set Identifier，服务集标识)、加密方式、密码)、网络模式(如Server模式)、远程服务IP地址、开放端口等，在该界面完成对WiFi模块的所有配置。配置完成后，WiFi模块重启后在Station模式下连接无线路由器。由于在通过安装在终端上的应用通过HTTP配置协议即可灵活方便地配置WiFi模块的工作模式和参数，由此解决了WiFi模块的参数必须通过电脑来配置的问题。

WiFi模块重启后，在Station模式下连接无线路由器，接入互联网。根据已经被配置的参数创建第二套接字，配置的参数包括远程服务器IP地址等，第二套接字可以是基于Client模式的套接字，并具有对应的端口。WiFi模块利用第二套接字的端口通过无线路由器主动向服务器的服务端口发起TCP连接，连接成功后，WiFi模块向服务器发送注册请求，注册成功后，WiFi模块再次向服务器发送心跳，服务器接收到心跳请求后向WiFi模块返回对应的心跳。心跳周期以秒为单位，如30秒。WiFi并通过心跳维持与服务器之间的连接。WiFi模块向服务器上传数据时，对数据进行封装，所封装的内容包括：帧头、WiFi标识、区号、功能码、区号启用标志、校验、串口数据等。其中，校验是指校验位前面所有字节的校验和。从帧头至区号启用标志的字节进行累加并取模。服务器向WiFi模块下发数据时采用透明传输方式。

在一个实施例中，获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址的步骤包括：与无线路由器建立连接；利用应用发送广播搜索指令；接收WiFi模块根据所述广播搜索指令返回的标识及由无线路由器分配的IP地址。

本实施例中，WiFi模块连接无线路由器之后，即与无线路由器组成局域网。无线路由器根据DHCP功能，为WiFi模块分配IP地址。无线路由器为WiFi模块分配IP地址之后，切换终端连接的热点名称，也就是将终端由之前连接的WiFi热点名称更换为无线路由器的SSID，并与无线路由器进行连接，接入该局域网。安装在终端的应用通过UDP向该局域网内所有预设端口(如6999)发送广播搜索指令，开放了该预设端口的WiFi模块接收该广播搜索指令后，向终端返回对应的标识及IP地址。如果存在多个WiFi模块接入该局域网，则无线路由器为每一个WiFi模块分别分配对应的IP地址。终端可以获取到多个WiFi模块对应的标识及IP地址。由此克服了传统的只能通过打开无线路由器配置页面查看WiFi模块IP地址的问题。

在一个实施例中，根据IP地址访问WiFi模块，建立与WiFi模块的局域网通信的步骤包括：通过无线路由器和IP地址访问WiFi模块的第一套接字对应的端口；与第一套接字对应的端口建立TCP连接，通过TCP连接建立与WiFi模块的局域网通信。

本实施例中，在对WiFi模块进行配置并分配IP地址之后，WiFi模块启动后，基于Server模式的第一套接字相应的开始工作。如上述实施例中提到的，WiFi模块连接无线路由器之后，即与无线路由器组成局域网。终端连接无线路由器后接入该局域网。终端通过WiFi模块被无线路由器分配的IP地址，也就是已连接无线路由器的WiFi模块在该局域网内的IP地址，去访问该第一套接字的服务端口(如5000)并与该端口建立TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)连接，通过TCP连接终端与WiFi模块在该局域网内进行通信。

在一个实施例中，与服务器进行互联网通信，通过服务器与WiFi模块进行互联网通信，其中，WiFi模块被配置为与服务器建立互联网连接的步骤之前，还包括：接入互联网与服务器建立连接，并通过心跳维持与服务器之间的连接。

在一个实施例中，当终端远离局域网还需要与已连接无线路由器的WiFi模块通信时，终端可以通过GPRS、3G或其他的WiFi网络接入互联网。终端向服务器发送登录请求，对登录请求中的数据进行封装，所封装的内容包括：帧头、用户标识、区号、功能码、密码和校验等。其中，校验是指校验位前面所有字节的校验和。从帧头至密码的字节进行累加并取模。服务器接收到登录请求后，向终端返回登录应答。登录成功后，终端向服务器发送注册请求，注册请求的数据格式可以与登录请求的数据格式相同。注册成功后，终端再次向服务器发送心跳请求，服务器接收到心跳请求后向终端返回对应的心跳。心跳周期可以以分钟为单位，如3分钟。长连接是指TCP长连接。通过心跳维持终端与服务器之间的TCP长连接。终端通过该TCP长连接向服务器上传数据。上传数据的封装格式包括：帧头、用户标识、区号数、区号、WiFi模块数目、WiFi标识集、校验以及串口数据等。其中用户标识和WiFi模块数目可以包含多个。服务器向终端下发数据时采用透明传输方式。

如上述实施例中所提及的，WiFi模块已被设置为与服务器建立连接接入互联网，并通过心跳保持与服务器之间的连接。终端上传的数据可通过服务器转发至对应的已连接无线路由器的WiFi模块，已连接无线路由器的WiFi模块上传的数据也可通过服务器转发至对应的终端。从而实现了终端与已连接无线路由器的WiFi模块的互联网通信。此外，终端还可向服务器发送查询指令，查询对应的WiFi模块是否在线，服务器根据查询指令将查询结果返回至终端。若WiFi模块离线，服务器可将终端上传的数据进行缓存，待对应的WiFi模块上线后，将数据下发至WiFi模块。

由于终端与WiFi模块在局域网通信时采用的是基于Server模式的第一套接字，在互联网通信时采用的是基于Client模式的第二套接字，两种套接字的模式不同，彼此互不影响，可以并存。因此，当这两种套接字并存时，与WiFi模块处于同一个局域网的终端以及接入互联网的终端均可发送数据至WiFi模块，同样，WiFi模块也可发送数据至与WiFi模块处于同一个局域网的终端以及接入互联网的终端。由此实现了终端与WiFi模块局域网通信和互联网通信的并存。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种WiFi模块通信的装置，该装置包括：第一获取模块302、局域网通信模块304和互联网通信模块306，其中：

第一获取模块302，用于获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，IP地址由无线路由器分配。

局域网通信模块304，用于根据IP地址访问WiFi模块，建立与WiFi模块的局域网通信。

互联网通信模块306，用于与服务器进行互联网通信，通过服务器与WiFi模块进行互联网通信，其中，WiFi模块被配置为与服务器建立互联网连接。

在一个实施例中，如图4所示，该装置还包括：第二获取模块308和配置模块310，其中：

第二获取模块308，用于与设为接入模式的WiFi模块建立连接，并获取连接后的WiFi模块的标识及对应的参数。

配置模块310，用于根据标识及对应的参数，将连接后的WiFi模块由接入点模式切换为无线站点模式，对连接后的WiFi模块进行配置，使WiFi模块重启后在无线站点模式下与服务器建立互联网连接。

在一个实施例中，如图5所示，第一获取模块302包括：第一连接单元302a、发送单元302b和接收单元302c，其中：

第一连接单元302a，用于与无线路由器建立连接。

发送单元302b，用于发送广播搜索指令。

接收单元302c，用于接收WiFi模块根据广播搜索指令返回的标识及由无线路由器分配的IP地址。

在一个实施例中，如图6所示，局域网通信模块304包括：第一套接字访问单元304a和局域网连接单元304b，其中：

第一套接字访问单元304a，用于通过无线路由器和IP地址访问WiFi模块的第一套接字对应的端口。

局域网连接单元304b，用于与第一套接字对应的端口建立TCP连接，通过TCP连接建立与WiFi模块的局域网通信。

在一个实施例中，互联网通信模块306还用于接入互联网与服务器建立连接，并通过心跳维持与服务器之间的连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种WiFi模块通信的方法，所述方法包括：

获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，所述IP地址由所述无线路由器分配；

根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信；

与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址的步骤之前，还包括：

与设为接入模式的WiFi模块建立连接，并获取连接后的WiFi模块的标识及对应的参数；

根据所述标识及对应的参数，将所述连接后的WiFi模块由接入点模式切换为无线站点模式，对所述连接后的WiFi模块进行配置，使所述WiFi模块重启后在所述无线站点模式下与所述服务器建立互联网连接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址的步骤包括：

与所述无线路由器建立连接；

发送广播搜索指令；

接收所述WiFi模块根据所述广播搜索指令返回的所述标识及由所述无线路由器分配的IP地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信的步骤包括：

通过所述无线路由器和所述IP地址访问所述WiFi模块的第一套接字对应的端口；

与所述第一套接字对应的端口建立TCP连接，通过所述TCP连接建立与所述WiFi模块的局域网通信。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接的步骤之前，还包括：

接入互联网与服务器建立连接，并通过心跳维持与所述服务器之间的连接。

6.一种WiFi模块通信的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取已连接无线路由器的WiFi模块的IP地址，所述IP地址由所述无线路由器分配；

局域网通信模块，用于根据所述IP地址访问所述WiFi模块，建立与所述WiFi模块的局域网通信；

互联网通信模块，用于与服务器进行互联网通信，通过所述服务器与所述WiFi模块进行互联网通信，其中，所述WiFi模块被配置为与所述服务器建立互联网连接。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于与设为接入模式的WiFi模块建立连接，并获取连接后的WiFi模块的标识及对应的参数；

配置模块，用于根据所述标识及对应的参数，将所述连接后的WiFi模块由接入点模式切换为无线站点模式，对所述连接后的WiFi模块进行配置，使所述WiFi模块重启后在所述无线站点模式下与所述服务器建立互联网连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

第一连接单元，用于与所述无线路由器建立连接；

发送单元，用于发送广播搜索指令；

接收单元，用于接收所述WiFi模块根据所述广播搜索指令返回的所述标识及由所述无线路由器分配的IP地址。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述局域网通信模块包括：

第一套接字访问单元，通过所述无线路由器和所述IP地址访问所述WiFi模块的第一套接字对应的端口；

局域网连接单元，用于与所述第一套接字对应的端口建立TCP连接，通过所述TCP连接建立与所述WiFi模块的局域网通信。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述互联网通信模块还用于接入互联网与服务器建立连接，并通过心跳维持与所述服务器之间的连接。