CN109922491A - 一种基于无线probe respons报文实现wifi设备的网络配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了物联网技术领域的一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，该方法的具体步骤如下：S1：设备系统部署后，默认释放一个隐藏的热点，专供智能设备无线连接使用；S2：用户通过终端或者设备系统的WEB页面，把智能设备的相关设备信息录入到设备系统中；S3：设备系统与智能设备之间无线交互，使对应的智能设备接入网络，完成配置，本发明智能设备的相关信息配置到无线设备过程中，通过本地配置和云端配置两种方式，利用手机或平板等移动终端无线WiFi连接到无线设备的开放热点，或者手机或平板等移动终端可以连接外网即可，能够实现一键配置，操作方便，且不存在由于网络拥堵导致失败情况。
Description
技术领域
本发明公开了一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，具体为物联网技术领域。
背景技术
伴随着物联网的大潮，无数的设备被安装上WiFi模块，接入到互联网上。比如国内的家电巨头已经在2014年推出了一系列带WiFi的智能家电产品，包括空调、冰箱、洗衣机、热水器、空气净化器、烤箱、电饭煲等等。等待了这么多年，智能家居终于开始成熟了。
相对于蓝牙和ZigBee等其他无线网络技术，WiFi最大的优势是无需依赖手机或者其他中间设备，通过WiFi路由器，就能够连接到互联网上，直接与云服务器连接或者进行远程控制。而且目前的WiFi模块功耗和价格已经下降得很多，很容易被嵌入到各种物联网设备中，无需过多的担心成本和功耗。
但是，将WiFi模块用在物联网设备中，也有一个麻烦，就是WiFi的初始设置。要让这些设备连接上WiFi路由器，需要首先让它们知道WiFi路由器的名称(SSID)和密码。但是不同于传统的PC或者手机，大多数物联网设备没有按键或者触摸屏这样的输入接口，因此需要其他的方法将路由器的SSID和密码告知物联网设备。因为这些物联网设备大多有与之配套的手机APP，问题也就变成了如何将SSID和密码从手机APP传送给这些设备。目前流行的wifi配置模式一般有以下2种:
(1)智能硬件处于AP模式,手机用于station模式,手机连接智能插座的AP后组成局域网,手机发送需要连接路由的SSID及密码至智能插座,智能硬件主动去连接指定路由后,完成连接。
(2)一键配置(smartconfig)模式:智能硬件处于混杂模式下,监听网络中的所有报文；手机APP将SSID和密码编码到UDP报文中,通过广播包或组播报发送,智能硬件接收到UDP报文后解码,得到正确的SSID和密码,然后主动连接指定SSID的路由,完成连接。
以上两种方式都可以达到让智能硬件连接至指定路由的效果,但是第一种方法需要手动切换手机wifi连接的网络,先连接智能硬件的AP网络,配置完成后再恢复连接正常wifi网络.有一定的复杂性；第二种方法，由于手机品牌众多,且需要支持smartconfig的无线芯片，才可以完成，并且有些无线路由器在网络很拥堵的时候，容易丢弃很多广播包或组播UDP包，从而导致待接入设备无法顺利接入该无线路由器所在网络。为此我们提出了一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，该方法的具体步骤如下：
S1：设备系统部署后，默认释放一个隐藏的热点，专供智能设备无线连接使用；
S2：用户通过终端或者设备系统的WEB页面，把智能设备的相关设备信息录入到设备系统中；
S3：设备系统与智能设备之间无线交互，使对应的智能设备接入网络，完成配置。
优选的，所述设备系统为无线设备，并依据IEE802.11协议，无线设备默认释放一个隐藏热点，热点名称和加密密码由设备系统自动生成，用户无需配置。
优选的，所述热点的隐藏，只针对特定设备开放热点，针对其他无线设备均隐藏。
优选的，所述的用户将智能设备的相关信息配置到无线设备中，其配置方法有两种：
一种是用户直接访问设备系统的WEB页面，通过页面手动录入智能设备信息；
另一种是用户通过设备系统的管理APP软件，扫描智能设备的二维码，动态将相关信息录入，或者也可以手动录入。
优选的，所述智能设备的信息录入后，设备系统针对该MAC回应特殊PROBERESPONSE报文来告知智能设备进行无线连接，同时设置MAC白名单以增加网络安全性，智能设备连接后，通过设备系统页面进行锁定处理，实现智能设备和设备系统的绑定关系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明智能设备的相关信息配置到无线设备过程中，通过本地配置和云端配置两种方式，利用手机或平板等移动终端无线WiFi连接到无线设备的开放热点，或者手机或平板等移动终端可以连接外网即可，能够实现一键配置，操作方便，且不存在由于网络拥堵导致失败情况。
附图说明
图1为本发明整体流程系统架构图；
图2为本发明终端获知无线信号方式示意图；
图3为本发明无线设备隐藏处理流程图；
图4为本发明本地配置和云端配置交互图；
图5为本发明报文中增加厂商扩展字段示意图；
图6为本发明信息内容具体格式示意图；
图7为本发明智能设备和无线设备完整交互流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，该方法的具体步骤如下：
S1：无线设备(接入点)部署后，默认释放一个隐藏的热点，专供智能设备无线连接使用，热点的名称和加密状态信息无需用户进行配置，完全由设备系统自动生成；
S2：用户通过手机或者无线设备(接入点)的WEB页面，把智能设备的相关设备信息录入到无线设备中，请参阅图2，终端获知无线信号的方式有两种，分别为主动模式和被动监听：
主动模式：终端主动发起广播探测报文probe request，所有无线接入点收到后，会回应probe response报文，终端便根据此回应来获知当前环境中有哪些无线网络；
被动监听：所有无线接入点会一直广播发送beacon报文，当终端收到该报文时，便获知无线接入点的存在；
请参阅图3，根据终端的这种特性，无线设备将无线信号隐藏起来，beacon报文中不携带ESSID，那么终端就不能通过被动监听方式获知该无线信号了，再利用主动模式特性，只针对特定网卡(依据MAC信息)，无线信号回应probe response，针对其他网卡则不进行回应，这样的话，就实现只有特定网卡才可以获知无线热点的存在；
S3：无线设备与智能设备之间无线交互，使对应的智能设备接入网络，完成配置，用户需要将智能设备的相关信息配置到无线设备中，配置方法有两种：
一种是用户直接访问无线设备的WEB页面，通过页面手动录入智能设备信息；
另一种是用户通过无线设备的管理APP软件，扫描智能设备的二维码，动态将相关信息录入，或者也可以手动录入。请参阅图4，可通过本地配置和云端配置两种方式，第一种需手机或平板等移动终端无线WiFi连接到无线设备的开放热点(用户自定义设置的热点)；第二种需手机或平板等移动终端可以连接外网即可。
智能设备的信息(无线MAC信息)录入后，无线设备针对该MAC回应特殊PROBERESPONSE报文来告知智能设备进行无线连接，同时设置MAC白名单以增加网络安全性。智能设备连接后，通过无线设备页面进行锁定处理，实现智能设备和无线设备的绑定关系。
请参阅图5，特殊PROBE RESPONSE参考802.11协议文档，在报文中增加厂商扩展字段Vendor Specific element，
Element ID，固定为255
Length，为后面整个数据的长度
Organization Id，厂商组织编码，一般为3个字节。
Vendor-specific conntent，消息内容，具体格式如图6所示，
Magic Num，魔法数字，固定0xabcd1234
Mac address，终端的MAC地址
Key，如无线热点为加密状态，则表示密码的内容，若为开放状态，则为全0；
流程：
1>智能终端发送probe request报文，探测周围热点；
2>无线设备接收到报文后，判断MAC是否允许回应，如果允许，则回应proberesponse报文，且携带厂商扩展字段；否则，直接将报文丢弃；
3>智能终端接收到probe response报文后，解析消息中的厂商扩展字段。若匹配到自己的MAC信息，则根据提供的key信息尝试连接(SSID名称以及加密类型信息，proberesponse其他字段原有已经携带)，直到连接成功。
MAC白名单
无线设备会将智能设备的MAC自动设置为白名单，当在白名单中的智能设备进行无线连接时，则允许其接入；否则，拒绝接入。目的是防止其他设备根据特殊PROBERESPONSE截获热点密码信息，从而进行非法关联操作。
锁定处理
智能设备连接到无线设备后，主动和设备建立TCP长连接，用户在无线设备上设置锁定后，无线设备下发锁定指令，智能设备依据无线热点的BSSID(MAC信息)做连接绑定，以防止非法基站。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：设备系统部署后，默认释放一个隐藏的热点，专供智能设备无线连接使用；
S2：用户通过终端或者设备系统的WEB页面，把智能设备的相关设备信息录入到设备系统中；
S3：设备系统与智能设备之间无线交互，使对应的智能设备接入网络，完成配置。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络方法，其特征在于：所述步骤S1中，设备系统为无线设备，并依据IEE802.11协议，无线设备默认释放一个隐藏热点，热点名称和加密密码由设备系统自动生成，用户无需配置。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，其特征在于：所述热点的隐藏，只针对特定设备开放热点，针对其他无线设备均隐藏。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，其特征在于：所述步骤S3中，用户将智能设备的相关信息配置到无线设备中，其配置方法有两种：
一种是用户直接访问设备系统的WEB页面，通过页面手动录入智能设备信息；
另一种是用户通过设备系统的管理APP软件，扫描智能设备的二维码，动态将相关信息录入，或者也可以手动录入。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线PROBE RESPONS报文实现WIFI设备的网络配置方法，其特征在于：所述步骤S3中，智能设备的信息录入后，设备系统针对该MAC回应特殊PROBE RESPONSE报文来告知智能设备进行无线连接，同时设置MAC白名单以增加网络安全性，智能设备连接后，通过设备系统页面进行锁定处理，实现智能设备和设备系统的绑定关系。
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| CN103716795A (zh) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种无线网络安全接入方法、装置和系统 |
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