CN105407544B - 基于WiFi模块的快速联网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Wifi模块的快速联网方法，其特征在于包括如下步骤：WiFi模块初始化，设置WiFi模块智能配置触发机制；WiFi模块通过按键触发监听模式Monitor，侦听周围所有通过的无线数据流并从中筛选出带有路由器信息的加密报文；软件端解析该加密报文提取出路由器信息、利用UDP方式广播该路由器信息，WiFi模块接受该报文后，连接到该路由器、并利用UDP方式向软件端广播返还联网后的配置信息。本发明简化了用户操作过程，且具有成本低，器件少，可靠性高，扩展性强的优势。

Description

基于WiFi模块的快速联网方法
技术领域
本发明涉及WiFi模块软件技术领域，具体来说涉及一种基于WiFi模块的快速联网方法。
背景技术
嵌入式WiFi模块，通过路由器，连入互联网，实现设备的通信、采集、计算、控制等功能。在智能家居、工业控制等领域被广泛应用。现有的WiFi模块，为达到手机APP端快速实现对WiFi设备的控制，其采用的主流技术包括WiFi Direct技术和AP+STATION模式自切换技术两大类：
WiFi Direct标准是指允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接。与蓝牙技术类似，这种标准允许无线设备以点对点形式互连，而且在传输速度与传输距离方面则比蓝牙有大幅提升。其存在的缺陷是：点对点的连接方式限制了连接数量，在同一时间只允许唯一用户操作，当前用户操作不结束则其他用户的操作无效，不利于多用户的并发操作。
AP+STATION模式自切换技术是指设备通过自虚拟AP的方式，使用户手机和电脑接入，通过软件开发者提供给用户的手机接口或者网页接口，将用户想要设备接入的路由器信息填入并发送到设备端，由设备端将路由器账户和密码信息保存后，设备便由AP模式切换到STATION模式，连接到配置的路由器下，与手机建立通信连接从而实现设备识别和控制。其存在的缺陷是：用户配置设备入网的方式增加了二次用户操作，首先要连上设备的虚拟AP，成功后在手动切换到与设备配置的相同路由器下才能实现设备控制，如果配置失败，手机则不能上网，需手动切出与设备AP的连接，连接其他WiFi，才能让手机上网，其方式繁琐不够人性化。此外，这种方式的配置时间会随着模式的切换而有所拉长。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于WiFi模块的快速联网方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种基于Wifi模块的快速联网方法，包括如下步骤：
S1：WiFi模块初始化，设置WiFi模块智能配置触发机制；
S2：WiFi模块通过按键触发监听模式Monitor，侦听周围所有通过的无线数据流并从中筛选出带有路由器信息的加密报文；
S3：软件端解析该加密报文提取出路由器信息、并利用UDP方式广播该路由器信息，WiFi模块接受该报文后，连接到该路由器、并利用UDP方式向软件端广播返还联网后的配置信息。
优选的是，上述基于WiFi模块的快速联网方法中：所述步骤S1中智能配置的触发机制采用手动按键中断和红外遥控中断的双触发机制。
更优选的是，上述基于WiFi模块的快速联网方法中：所述步骤S3中具体步骤如下：
S31：软件端解析该加密报文提取出路由器信息、通过UDP方式广播该路由器信息；
S32：WiFi模块接收到路由器账号和密码的UDP数据包，MCU生成(SL_OPCODE_WLAN_SMART_CONFIG_START_ASYNC_RESPONSE)的异步事件，保存配置信息在共享文件中；
S33：WiFi模块重置，并连接到指定路由器,并向软件端广播路由器配置状态信息数据包，提示配置完成；
S34：软件端判断是否接受到WiFi模块返还的路由器配置状态信息：若是，转S35；若否，转S36；
S35：软件端将设备添加到可操作列表中，APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码，进一步收集返还的路由器配置信息；
S36：APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码读入配置信息，完成设备添加。
进一步优选的是，上述基于WiFi模块的快速联网方法中：步骤S3中利用 UDP方式广播该路由器信息采用以802.2SNAP数据包中的Length字段进行信息传递。
通过采用这种技术方案：本发明通过红外遥控和手动按键双触发机制，触发WiFi模块删除本地路由信息，开启监听模式。在该模式下，Wi-Fi模块接收其信号范围内的所有无线数据帧，802.11协议(Wi-Fi)将无线数据分为数据帧，管理帧，控制帧。其中数据帧的作用是用来携带IP数据包，ISO7层协议等高层次的数据，802.11协议以802.2的逻辑链路控制封装来携带IP封包，因此本发明采用以802.2SNAP格式封装的无线网络数据包，作为解析的数据来源，802.2SNAP格式数据包包括DA、SA、Length、LLC、SNAP、DAT、FCS字段。在WiFi通信环境中，所有无线数据包经信道传输是加密的。但从无线信号监听方的角度来说，DA、SA、Length、LLC、SNAP、FCS字段是暴露的。由于操作系统的限制，DA、SA、LLC、SNAP、FCS五个字段的控制需要很高的控制权限，因此优选通过Length字段进行信息传递。加密后的数据帧Length和原始的数据帧Length关系是恒定线性的关系，发送方可以通过改变其所需要发送数据包的长度进行很方便的控制Length字段里的内容。通过在软件端预设的通信协议，将路由器信息按照长度进行编码，利用802.2SNAP数据包中的Length字段进行信息传递，设备端通过截取802.2SNAP格式数据包，便可得到已经编码的Length字段。然后，根据该通信协议，WiFi模块便可解析出设备所需要的路由器信息，连接到指定路由器，从而实现设备联网。
与现有技术相比，本发明基于广播监听的形式实现触发式的设备联网，突破了WiFi Direct标准的连接数量限制，且无需如AP+STATION模式先行和无线接入点AP或Ad-hoc网络建立连接后再手动切换到路由器上，简化了用户操作过程，且具有成本低，器件少，可靠性高，扩展性强的优势。
附图说明
图1为本发明实施例1的工作流程示意图；
图2为本发明实施例1的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明的工作过程作进一步描述。
如图1,2所示：一种基于Wifi模块的快速联网方法，包括如下步骤：
S1：WiFi模块初始化，设置WiFi模块智能配置的手动按键中断和红外遥控中断双触发机制。
S2：WiFi模块通过按键触发监听模式Monitor，侦听周围所有通过的无线数据流并从中筛选出带有路由器信息的加密报文；
S31：软件端解析该加密报文提取出路由器信息、通过UDP方式广播该路由器信息；
S32：WiFi模块接收到路由器账号和密码的UDP数据包，MCU生成(SL_OPCODE_WLAN_SMART_CONFIG_START_ASYNC_RESPONSE)的异步事件，保存配置信息在共享文件中；
S33：WiFi模块重置，并连接到指定路由器，并向软件端广播路由器配置状态信息数据包，提示配置完成；
S34：软件端判断是否接受到WiFi模块返还的路由器配置状态信息：若是，转S35；若否，转S36；
S35：软件端将设备添加到可操作列表中，APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码，进一步收集返还的路由器配置信息；
S36：APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码读入配置信息，完成设备添加。
实施例1：
当触发配置过程时，软件端利用UDP广播路由器密码信息，硬件接受该报文后，连接到路由器；WiFi模块,利用UDP方式，向软件端广播将连网后 的配置信息。
首先，WiFi模块完成初始化，并使能按键中断和红外中断，完成智能配置的双触发机制的设置。
当触发配置后，WiFi模块删除本地路由记录文件进入智能配置状态，开始探测WiFi模块，连接到路由器信息的UDP数据包。
接着，当Wifi模块接受到路由器信息的UDP数据包后，MCU生成(SL_OPCODE_WLAN_SMART_COFIG_START_ASYNC_RESPONSE)的异步事件，保存配置信息在共享文件中。
配置完成后,该文件将存储到本地，WiFi模块重置，并连接到指定路由器,并向软件端广播mdns数据包，提示配置完成。
软件端在配置完WiFi模块后，APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码信息，进一步收集软件端对硬件通信的基本信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于Wifi模块的快速联网方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：WiFi模块初始化，设置WiFi模块智能配置触发机制；
S2：WiFi模块通过按键触发监听模式Monitor，侦听周围所有通过的无线数据流并从中筛选出带有路由器信息的加密报文；
S3：软件端解析该加密报文提取出路由器信息、利用UDP方式广播该路由器信息，WiFi模块接受该报文后，连接到该路由器、并利用UDP方式向软件端广播返还联网后的配置信息；所述步骤S3中具体步骤如下：
S31：软件端解析该加密报文提取出路由器信息、通过UDP方式广播该路由器信息；
S32：WiFi模块接收到路由器账号和密码的UDP数据包，MCU生成(SL_OPCODE_WLAN_SMART_CONFIG_START_ASYNC_RESPONSE)的异步事件，保存配置信息在共享文件中；
S33：WiFi模块重置，并连接到指定路由器,并向软件端广播路由器配置状态信息数据包，提示配置完成；
S34：软件端判断是否接受到WiFi模块返还的路由器配置状态信息：若是，转S35；若否，转S36；
S35：软件端将设备添加到可操作列表中，APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码，进一步收集返还的路由器配置信息；
S36：APP摄像头扫描WiFi模块的设备MAC和类别ID的二维码读入配置信息，完成设备添加。
2.如权利要求1所述一种基于WiFi模块的快速联网方法，其特征在于：所述步骤S1中智能配置的触发机制采用手动按键中断和红外遥控中断的双触发机制。
3.如权利要求1所述一种基于WiFi模块的快速联网方法，其特征在于：步骤S3中利用UDP方式广播该路由器信息采用以802.2SNAP数据包中的Length字段进行信息传递。
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Assignee: HOUFU MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd.

Assignor: HUBEI University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

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Denomination of invention: Fast networking method based on WiFi module

Granted publication date: 20181127

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Record date: 20221130

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TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230413

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Patentee after: Hubei Jinwei Intelligent Technology Co.,Ltd.

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Patentee before: HUBEI University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

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