CN107635228B - 一种基于pmk的设备联网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于PMK的设备联网方法，包括以下步骤：连接步骤：首次连接指定网络时，保存所述指定网络的信息至设备的WIFI模块；配置步骤：根据所述信息计算对应所述指定网络的主密钥；存储步骤：保存所述主密钥至所述设备的WIFI模块；读取步骤：读取所述WIFI模块中对应的所述主密钥，以使得所述设备再次连接至所述指定网络。本发明能够提高智能设备连接网络的速度，减少连接网络的时间，降低设备的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络领域，特别涉及一种基于PMK的设备联网方法。
背景技术
现在“物联网”已经得到了越来越多的应用，人们利用信息技术的发展，以及微电子的发展，将人们生活相关的许多的物品都联系在了一起。现如今，很多城市家庭为了实现智能化，利用综合布线技术，网络通信技术，安全防范技术，自动控制技术，音视频技术等将城市基础设施、家居生活设施等连接起来，从而构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升城市和家居的安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
WIFI无线通信协议由于组网结构简单，建设方便快捷等特点，得到了人们越来越多的关注。随着WIFI应用领域的不断扩展，产品类型的日益丰富以及WIFI设备的加速应用，WIFI会成为物联网产业的基石，WIFI也会是物联网产业最好的接入点。但是，目前WIFI设备在连接网络过程中具有耗时过长的问题，从而导致手机卡顿、耗电等情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于PMK的设备联网方法，以提高智能设备连接网络的速度，减少连接网络的时间，降低设备的功耗。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种基于PMK的设备联网方法，包括以下步骤：
连接步骤：首次连接指定网络时，保存所述指定网络的信息至设备的WIFI模块；
配置步骤：根据所述信息计算对应所述指定网络的主密钥；
存储步骤：保存所述主密钥至所述设备的WIFI模块；
读取步骤：读取所述WIFI模块中对应的所述主密钥，以使得所述设备再次连接至所述指定网络。
优选的，所述信息包括所述指定网络的SSID、加密方式、信道、信号强度、预共享密钥。
优选的，在读取步骤后，还包括以下步骤：
第一判断步骤：判断所述读取步骤是否连接成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第一密钥连接步骤；
第一密钥连接步骤：使用所述预共享密钥在所述信道上连接至所述指定网络；
第二判断步骤：判断所述第一密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第二密钥连接步骤；
第二密钥连接步骤：扫描所述指定网络的所有信道，以找到与所述预共享密钥匹配的信道，并使用所述预共享密钥在匹配的信道上连接；
第三判断步骤：判断所述第二密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则返回所述连接步骤。
优选的，在所述第三判断步骤之后，如果“是”，所述设备联网方法还包括以下步骤：
再次配置步骤：重新获取所述指定网络的主密钥，并将重新获取后的主密钥覆盖存储至所述WIFI模块。
优选的，所述信息和所述主密钥存储至所述WIFI模块的闪存中。
优选的，所述WIFI模块为RAK475或RAK477。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过减少连接网络的时间，加快了网络数据的通信实时性。同时，在一定程度上降低了WIFI设备的功耗，使得智能家居的相关产品可以根据当前网络快速和服务器通信，进而做出响应，降低了用户的等待时间，提高了产品的实用性，也大大增加了产品的便携性。
在本发明的优选方案中，WIFI模块经过配置步骤之后，会保存下连接的指定网络的全部信息，还会保存下指定网络的主密钥，这些信息都是存储在模块的闪存中，而不会随模块的断电就消失。这样就保证了下次WIFI模块连接网络时，可以直接利用保存的信息。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1为本发明的一种基于PMK的设备联网方法的一个实施例的流程图；
图2为本发明的一种基于PMK的设备联网方法的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了使得构成智能家居的各个部分之间更为完美便捷的相互间沟通协作，目前的智能家居相关的部分或设备往往具备WIFI模块。物联网的WIFI模块将会承担越来越多的工作，例如与云平台数据对接，语音控制等深度合作将会是发展方向之一，从而实现智能家居设备的分布式细分功能定制。衡量一个WIFI模块好坏的关键因素，是在于系统稳定且易于开发，芯片功耗低，射频连接性能稳定这三个方面。本发明的方案是为了优化WIFI模块在使用过程中的功耗过高的问题，同时大大减少了WIFI连接网络的耗费时长。
如图1所示，本发明基于PMK的设备联网方法，包括以下步骤：
S1：连接步骤：首次连接指定网络时，保存所述指定网络的信息至设备的WIFI模块；
S2：配置步骤：根据所述信息计算对应所述指定网络的主密钥；
S3：存储步骤：保存所述主密钥至所述设备的WIFI模块；
S4：读取步骤：读取所述WIFI模块中对应的所述主密钥，以使得所述设备再次连接至所述指定网络。
S1中WIFI模块首先会扫描周围网络，此时的模块会扫描到周围的所有网络的信息。等到用户选择好想要连接的网络后，也就是指定网络，用户输入该网络的密码连接，使用预共享密钥连接所述指定网络，预共享密钥就是PSK(Pre-SharedKey)。WIFI模块内部首先会先保存该网络的全部信息。信息包括网络的SSID，加密方式，信道，信号强度、预共享密钥。S2中WIFI模块首次成功连接上网络后，WIFI模块内部会根据所述信息计算出该网络的主密钥。主密钥是路由器网络的主密钥，就是PMK(Pairwise Master Key)。然后在S3中保存在主密钥到设备的WIFI模块。因此，WIFI模块保存有所述指定网络的全部信息、预共享密钥、主密钥。优选的，所述信息和所述主密钥存储至所述WIFI模块的闪存中，不会随模块的断电就消失，这样就保证了下次WIFI模块链接网络时，可以直接利用保存的信息。在下一次准备连接所述指定网络时，设备能够主动读取所述WIFI模块中对应的所述主密钥，以快速连接。采用PMK路由器主密钥连接的方式，其连接速度大概是PSK连接速度的两到三倍，且一般大多数情况是能链接成功的。在一个实施例中，所述WIFI模块为RAK475模块，并且在实际联网过程中，本发明的方法可以将联网时间提高到1S以内。在另一个实施例，所述WIFI模块为RAK477模块，并且在实际联网过程中，可以将联网时间提高到1S以内。
在智能家居设备的应用中，例如在智能门锁的设备上。现在的智能门锁基本上是在有人按下门铃的过程中，系统就会启动，主控制器控制摄像头启动拍摄，并且主控制器也会启动WIFI模块设备，并通过WIFI设备将视频信号传输到用户的设备上，比如手机等移动设备上。如果WIFI设备在启动的过程中，连接网络的过程耗时过多，会导致用户的体验变差，最终导致设备使用体验不够好。而采用本次方案，在首次连接后就能够在下次连接中使用获取的PMK，从而减少了连接的时间，提高了设备的用户体验。连接时间的缩短在让设备的运行时间减少的同时，也在一定程度上提高了设备的续航能力。
但是，PMK的连接会由于网络的变化导致一定几率的失败。如图2所示，在读取步骤后，所述设备联网方法还包括以下步骤：
S5：第一判断步骤：判断所述读取步骤是否连接成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第一密钥连接步骤；
S6：第一密钥连接步骤：使用所述预共享密钥在所述信道上连接至所述指定网络；
S7：第二判断步骤：判断所述第一密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第二密钥连接步骤；
S8：第二密钥连接步骤：扫描所述指定网络的所有信道，以找到与所述预共享密钥匹配的信道，并使用所述预共享密钥在匹配的信道上连接；
S9：第三判断步骤：判断所述第二密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则返回所述连接步骤。
S10：再次配置步骤：重新获取所述指定网络的主密钥，并将重新获取后的主密钥覆盖存储至所述WIFI模块。
如果再次连接指定网络时，PMK连接网络没有成功，可能是路由器的信道或者是加密方式改变了。这时WIFI模块就会启用预共享密钥PSK来连接网络，S6第一密钥连接步骤中使用所述预共享密钥在原先的信道上连接至所述指定网络。如果连接不成功，则S8第二密钥连接时，WIFI模块会扫描所有信道，来找到指定网络的匹配的信道，然后使用所述预共享密钥在匹配的信道上连接。如果连接成功，则S10中重新自动获取该网络的PMK，并将重新获取后的主密钥覆盖存储至所述WIFI模块，以更新原来的PMK，从而便用于下次再联网。如果模块在所有信道中都没有找到该网络，那么可能是网络的SSID改变了，此时就需要用户回到S1连接步骤。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种基于PMK的物联网设备联网方法，其特征在于，包括以下步骤：
连接步骤：首次连接指定网络时，保存所述指定网络的信息至所述物联网设备的WIFI模块；所述信息包括所述指定网络的SSID、加密方式、信道、信号强度和预共享密钥，并将所述信息存储至所述WIFI模块的闪存中；
配置步骤：根据所述信息计算对应所述指定网络的主密钥；
存储步骤：保存所述主密钥至所述物联网设备的WIFI模块的闪存中；
读取步骤：读取所述WIFI模块中对应的所述主密钥，以使得所述物联网设备再次连接至所述指定网络；
第一判断步骤：判断所述读取步骤是否连接成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第一密钥连接步骤；
第一密钥连接步骤：使用所述预共享密钥在所述信道上连接至所述指定网络；
第二判断步骤：判断所述第一密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则进行第二密钥连接步骤；
第二密钥连接步骤：扫描所述指定网络的所有信道，以找到与所述预共享密钥匹配的信道，并使用所述预共享密钥在匹配的信道上连接；
第三判断步骤：判断所述第二密钥连接步骤是否成功，如果“是”，则完成连接，如果“否”，则返回所述连接步骤；
在所述第三判断步骤之后，如果“是”，所述物联网设备联网方法还包括以下步骤：
再次配置步骤：重新自动获取所述指定网络的主密钥，并将重新获取后的主密钥覆盖存储至所述WIFI模块，以更新原来保存的主密钥。
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