CN112738867B

CN112738867B - 一种智能设备重置方法

Info

Publication number: CN112738867B
Application number: CN202011575476.XA
Authority: CN
Inventors: 詹昭城; 李清桥
Original assignee: Espressif Systems Shanghai Co Ltd
Current assignee: Espressif Systems Shanghai Co Ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2040-12-28
Also published as: CN112738867A

Abstract

本发明提供了一种智能设备重置方法，由运行在智能手机上的移动应用，向连接到作为无线接入点的所述智能手机的智能设备发起重置操作。如果移动应用可以直接修改SSID，则通过SSID传输重置命令，控制智能设备重置。反之，将重置命令编码在数据包发送特征中，在信道上以发送特征发送数据包。智能设备在与预设无线网络断开连接后，且在预设时间内无法重建连接，扫描周围的无线接入点，获取SSID。如果SSID中解析出重置命令，则重置。否则开启混杂模式，监听信道上的数据包，如果在数据包的发送特征中解析出重置命令，则重置。本发明提供的高可靠性重置命令，不但解决了由无线帧聚合、无线加密等带来的无法获取准确数据包内容的问题，不受丢包影响。

Description

一种智能设备重置方法

技术领域

本发明涉及Wi-Fi智能设备技术领域，特别是一种智能设备重置方法。

背景技术

现有技术中，针对无按键或屏幕交互的智能设备如智能灯泡，因为智能设备需要重置时通常无法连接网络，用户无法通过智能手机与智能设备通信发送重置命令，只能依赖连续对智能设备断电次数进行设备重置恢复出厂设置。这种设备重置方式存在着诸多问题。短时间的连续断电有可以会损坏智能设备；智能设备的供电不稳定，或者用户为短时间内的正常开关使用也会误触发智能设备重置；为了避免误触发智能设备重置，需要设定连续开关灯5次以上且间隔时间至少要在1秒钟以上才能重置，用户操作难度大，体验极差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、用户体验好的智能设备重置方法，以解决上述现有技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种智能设备重置方法，其特征在于，运行在智能手机上的移动应用，向连接到作为无线接入点的所述智能手机的智能设备发起重置操作，包含步骤：

步骤S101、在所述智能手机上开启所述移动应用；

步骤S102、如果所述移动应用可以直接修改所述无线接入点的无线信息列表，进入步骤S103，否则进入步骤S104；所述无线信息列表包含SSID、信道、MAC地址和信号强度；

步骤S103、将重置命令编码在所述无线信息列表内，并通过所述无线接入点广播；进入步骤S105；

步骤S104、从所述无线信息列表中选择一个所述信道，将所述重置命令编码在数据包发送特征中，在选中的所述信道上以所述发送特征发送数据包；

步骤S105、所述智能设备完成重置。

进一步地，步骤S103中的重置命令是字符串形式的重置标识，作为所述SSID，通过所述无线接入点广播。

进一步地，在步骤S104中、所述发送特征是不同包长的所述数据包的发送数量之间的比例。

进一步地，在步骤S104中、将所述重置命令编码在数据包发送特征中的具体方式是：所述移动应用控制所述智能手机，在所述信道上，每轮发送多个符合ICMP协议的Ping包；在同一轮的每两个所述Ping包之间包含一个发送间隔；每轮发送的所述Ping包具有多种不同的包长；每轮发送的全部所述Ping包按包长分组后，每组包含的所述Ping包的数量之间的比例为发送比例，所述发送比例在预定比例阈值的范围内；所述智能手机持续重复发送多轮所述Ping包。

进一步地，在步骤S104中、所述智能手机发送2种长度的Ping包。

进一步地，在步骤S104中，2种所述Ping包之间的所述发送比例为0.25，所述预定比例阈值为0.2至0.3之间。

进一步地，所述发送间隔为5毫秒至50毫秒之间。

本发明还提供一种智能设备重置方法，其特征在于，智能设备连接作为无线接入点的智能手机，响应运行在所述智能手机上的移动应用发起的重置操作，包含步骤：

步骤S201、当所述智能设备侦测到与预设无线网络断开连接，且在预设时间内无法重建与所述预设无线网络的连接，进入重置状态；

步骤202、当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线接入点提供的无线信息列表；所述无线信息列表，包含SSID、信道、MAC地址和信号强度；如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S203；

步骤S203、所述智能设备开启混杂模式，在所述无线信息列表中指定的多个所述信道上切换，监听每一个所述信道上的数据包；如果在所述数据包的发送特征中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S202；

步骤S204、所述智能设备完成重置操作。

进一步地，在步骤202中，当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线信息列表，去除所述信号强度小于-85dbm的所述无线接入点，进一步解析剩下的所述无线接入点提供的无线信息列表；如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S203。

进一步地，在步骤202中，当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线接入点提供的所述无线信息列表；如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，且所述信号强度大于等于-55dbm时，进入步骤S204，否则进入步骤S203。

进一步地，在步骤202中，所述智能设备在所述无线信息列表中获取所述SSID并与所述智能设备中的预置重置标识比对，如果所述SSID与所述预置重置标识一致，则认为解析出有效的所述重置命令。

进一步地，所述重置标识是所述智能设备的MAC地址。

进一步地，在步骤S203中、所述智能设备依据所述无线信息列表中描述的多个所述信道的所述信号强度，确定在每个所述信道上的扫描间隔；所述智能设备在每个所述信道上停留每个所述信道对应的所述扫描间隔，尝试锁定所述信道，如果锁定所述信道失败，切换下一个信道尝试锁定；如果锁定成功，监听所述信道上的数据包，并在接收到的所述数据包的发送特征中解析所述重置命令，如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S202。

进一步地，所述智能设备将所述无线信息列表中描述的多个所述信道，按照对应的所述信号强度排序，分成多个信号等级；在对应所述信号强度越高的所述信号等级中的所述信道上，分配越短的所述扫描间隔。

进一步地，在步骤S203中，所述智能设备在每一个所述信道上监听预设监听间隔的时间长度，记录在所述预设监听间隔中收到的不同长度的所述Ping包的数量，并统计不同长度的所述Ping包之间的接收比例；如果所述接收比例在预定比例阈值的范围内，判断为解析出所述重置命令。

进一步地，在步骤S203中，所述预设监听间隔为3秒。

进一步地，在步骤S203中，所述智能设备统计2种长度的Ping包。

进一步地，在步骤S203中，所述预定比例阈值为0.2至0.3之间。

进一步地，在步骤S203中，所述智能设备判定所述数据包为Ping包的方式为：将当前所述信道上侦测到的数据包按照包长分成多个包长分组；若所述包长分组在所述预设监听间隔中收到数据包的数目持续递增，则判定所述包长分组为Ping包分组，且所述包长分组对应的包长为对应Ping包的长度，所述包长分组的对应的数据包数量为对应Ping包的数目。

鉴于上述技术特征，本发明具有如下优点：

1、本发明中，智能设备只有在断开网络连接后且在预设时间内，才会进入设备等待重置状态，可以有效的避免，用户误触发智能设备重置。

2、本发明利用Wi-Fi监听模式传递信息。Wi-Fi监听模式虽然无法直接与智能手机通信，但可以获取智能手机与路由器之间数据链路层的通信信息，如数据包的长度、mac地址和信号强度。支持Wi-Fi功能的芯片基本均支持Wi-Fi监听模式，对智能设备硬件要求低。

3、本发明提供两种智能设备的重置方式，一种是通过修改手机热点的名称，通过热点的广播时携带的SSID信息对设备进行重置，此方式重置简单，效率高。另一种方式是智能手机通过连续发送Ping包中包含的发送特征传递重置命令。发送特征是不同长度Ping包的比例，Ping包只有收到上一包Ping包的响应包时才会，发下一包，可以避免无线接入点进行无线帧聚合。同时，本发明不需要读取Ping包的准确的长度，只要能区分是长包还是短包就可以了，从而解决了无线接入点采用CCMP模式加密通信时对数据包进行填充后导致智能设备接收到的包并非为智能手机想要发送长度的问题。最后，本发明只检测单位时间内长包与短包的比例，只需要比例在预设阈值中即可，无需精确的数据，即使存在丢包也不影响。

附图说明

图1是本发明智能设备重置方法的一个较佳实施例的智能手机端的操作流程图；

图2是本发明智能设备重置方法的一个较佳实施例的智能设备端的操作流程图；

图3是本发明智能设备重置方法的一个较佳实施例的组网示意图。

图中：100-智能设备，200-智能手机，300-无线接入点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

请参阅图3，在智能设备100正常工作的情况下，智能设备100和预设的无线接入点300连接，完成业务功能，例如和智能手机200通信等。但是，当处于非正常工作状态的时候，智能设备100无法与预设的无线接入点300连接，因此也无法通过无线接入点300与智能手机200通信。此时，就需要智能手机200与智能设备100之间能通过其它的手段通信，由作为控制端的智能手机200发起重置命令，使得智能设备100可以完成一次复位并恢复与无线接入点300的连接。

请参阅图1，本发明公开了一种智能设备重置方法。如图所示，它由运行在智能手机上的移动应用，向连接到作为无线接入点的智能手机的智能设备发起重置操作，包含步骤：

步骤S101、在智能手机上开启移动应用，开始重置智能设备的操作；

移动应用将智能手机作为无线接入点。

步骤S102、如果移动应用可以直接修改无线接入点的无线信息列表，进入步骤S103，否则进入步骤S104；无线信息列表包含SSID、信道、MAC地址和信号强度；

智能手机打开移动应用进行重置操作时，移动应用读取当前智能手机的操作系统，根据操作系统来判定是否可以直接修改无线接入点的无线信息列表。Android操作系统意味着移动应用可以直接修改无线接入点的无线信息列表，iOS操作系统则判定为移动应用不能直接修改无线接入点的无线信息列表。

步骤S103、将重置命令编码在无线信息列表内，并通过无线接入点广播；进入步骤S105；

移动应用将无线接入点SSID设置成字符串形式的重置标识，通过广播通知智能设备。将智能手机贴近智能设备后，即可触发智能设备的重置。重置标识是设备智能设备的MAC，也可以为预定义的特定标识符。

步骤S104、从无线信息列表中选择一个信道，将重置命令编码在数据包发送特征中，在选中的信道上以发送特征发送数据包；数据包发送特征是不同包长的数据包的发送数量之间的比例，数据包选择为符合ICMP协议的Ping包。

移动应用控制智能手机，向所连接的智能设备每轮发送多个Ping包。在同一轮的每两个Ping包之间包含一个5毫秒至50毫秒之间的发送间隔，以方便对端的智能设备准确侦测到Ping包的个数。每轮发送的Ping包具有2种不同的包长，长包与短包的包长为固定长度，且长度之间有较大的区分，如长包为100字节，短包为1字节。2种不同包长的Ping包的数量之间的比例为发送比例。发送比例在预定比例阈值的范围内，发送比例不要太小，避免丢包对结果的影响。Ping包的长度和发送比例可以跟产品需求做调整。本实施例的具体参数是：长包10字节，短包1字节，发包间隔为10ms，预定比例阈值为0.2至0.3之间，长包与短包之比落在预定比例阈值之间，为1：4，即发送比例是0.25。

智能手机以数据包发送特征，持续重复发送多轮Ping包。例如数据包发送特征中为1：4比例的数据时，智能手机先发送1包长包再发送4包短包，不断重复这个过程，直到智能设备重置成功。

步骤S105、智能设备完成重置。

请参阅图2，本发明公开了一种智能设备重置方法。智能设备通过连接作为无线接入点的智能手机，响应运行在智能手机上的移动应用发起的重置操作，完成重置，包含步骤：

步骤S201、当智能设备侦测到与预设无线网络断开连接，且在预设时间内无法重建与预设无线网络的连接的时候，退出当前工作状态，进入重置状态。

步骤202、当智能设备进入重置状态后，扫描周围的无线接入点，获取无线接入点提供的无线信息列表,包含SSID、信道、MAC地址和信号强度等。首先去除信号强度小于-85dbm的无线接入点，然后在剩下的无线接入点广播的无线信息列表中解析SSID，如果SSID与智能设备本身的MAC地址相等，且信号强度大于等于-55dbm时，进入步骤S206，否则进入步骤S203。

本步骤中两次根据无线接入点的信号强度进行筛选，去除信号强度小于-85dbm保证了只处理信号良好的无线接入点，提高解析重置命令的效率。大于等于-55dm的条件，与步骤S103中的将智能手机贴近智能设备配合，防止智能设备误动作。

步骤S203、智能设备开启混杂模式，在无线信息列表中指定的多个信道上切换，锁定并监听每一个信道上的数据包。

在锁定信道的过程中，智能设备会依据每个信道的信号强度来确定在每个信道上的扫描间隔。智能设备首先将全部有效信道的按信号强度分成多个信号等级。一个信道所处的信号等级对应的信号强度越高，分配到该信道的扫描间隔越短，以优化锁定智能手机的信息的时间。

智能设备根据扫描间隔，逐个尝试锁定信道，如果锁定信道失败，则尝试下一个。如果全部信道均锁定失败，进入步骤S202。锁定成功进入步骤S204。

步骤S204、信道锁定成功，监听信道上的Ping包的数量，并统计不同长度的Ping包之间的接收比例。

如果信道锁定成功，则在信道上监听3秒，记录在3秒收到的2种长度的Ping包的数量，并统计2种长度的Ping包之间的接收比例。

由于无线接入点基本上均为加密的，无法直接从数据包中分析出智能设备获取的为Ping包，因此本发明的实施例根据Ping包的特性来间接的判断：在Ping包协议中只要给目标地址发送一个数据包，对方也会回应相同大小的数据包。那么，智能设备只需要判断收到的数据包中，存在两个设备在成对互相发送在字节数相同的数据包，则判断为当前信道存在Ping包，其中字节长的数据包为长包，字节短的数据包为短包。具体的做法是，将当前信道上侦测到的数据包按照包长分成多个包长分组；若包长分组在3秒内收到数据包的数目持续递增，则判定包长分组为Ping包分组，且包长分组对应的包长为对应Ping包的长度，包长分组的对应的数据包数量为对应Ping包的数目。在本实施例中，只有2个包长分组会在3秒内持续收到包，即对应步骤S104中的1字节和10字节的包。其他数量的数据包，并不是Ping包，可以直接丢弃。

步骤S205、如果在数据包的发送特征中解析出重置命令，进入步骤S206，否则进入步骤S202。

当接收比例在0.2至0.3之间，判断为解析出重置命令。智能手机以10ms间隔发送Ping包，在3秒内智能设备可收到300包数据。由于数据包比较多，有部分丢包对结果比例无影响，若抓到的数包于小200包，则判断为丢包过多，数据无效，即发送特征中没有重置命令。

步骤S206、智能设备完成重置操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种智能设备重置方法，其特征在于，运行在智能手机上的移动应用，向连接到作为无线接入点的所述智能手机的智能设备发起重置操作，包含步骤：

步骤S101、在所述智能手机上开启所述移动应用；

步骤S102、根据所述智能手机的操作系统判断是否可以直接修改无线接入点的无线信息列表，如果所述移动应用可以直接修改所述无线接入点的无线信息列表，进入步骤S103，否则进入步骤S104；所述无线信息列表包含SSID、信道、MAC地址和信号强度；

步骤S105、所述智能设备完成重置。

2.根据权利要求1所述的智能设备重置方法，其特征在于，步骤S103中的重置命令是字符串形式的重置标识，作为所述SSID，通过所述无线接入点广播。

3.根据权利要求1所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S104中、所述发送特征是不同包长的所述数据包的发送数量之间的比例。

4.根据权利要求3所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S104中、将所述重置命令编码在数据包发送特征中的具体方式是：所述移动应用控制所述智能手机，在所述信道上，每轮发送多个符合I CMP协议的Ping包；在同一轮的每两个所述Pi ng包之间包含一个发送间隔；每轮发送的所述Ping包具有多种不同的包长；每轮发送的全部所述Ping包按包长分组后，每组包含的所述Ping包的数量之间的比例为发送比例，所述发送比例在预定比例阈值的范围内；所述智能手机持续重复发送多轮所述Ping包。

5.根据权利要求4所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S104中、所述智能手机发送2种长度的Ping包。

6.根据权利要求5所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S104中，2种所述Ping包之间的所述发送比例为0.25，所述预定比例阈值为0.2至0.3之间。

7.根据权利要求4所述的智能设备重置方法，其特征在于，所述发送间隔为5毫秒至50毫秒之间。

8.一种智能设备重置方法，其特征在于，智能设备连接作为无线接入点的智能手机，响应运行在所述智能手机上的移动应用发起的重置操作，包含步骤：

步骤S202、当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线接入点提供的无线信息列表；所述无线信息列表，包含SSID、信道、MAC地址和信号强度；如果在所述无线信息列表中解析出重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S203；

步骤S204、所述智能设备完成重置操作。

9.根据权利要求8所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤202中，当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线信息列表，去除所述信号强度小于-85dbm的所述无线接入点，进一步解析剩下的所述无线接入点提供的无线信息列表；如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S203。

10.根据权利要求8或9所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤202中，当所述智能设备进入所述重置状态后，扫描周围的所述无线接入点，获取所述无线接入点提供的所述无线信息列表；如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，且所述信号强度大于等于-55dbm时，进入步骤S204，否则进入步骤S203。

11.根据权利要求8所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤202中，所述智能设备在所述无线信息列表中获取所述SSID并与所述智能设备中的预置重置标识比对，如果所述SSlD与所述预置重置标识一致，则认为解析出有效的所述重置命令。

12.根据权利要求11所述的智能设备重置方法，其特征在于，所述重置标识是所述智能设备的MAC地址。

13.根据权利要求8所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中、所述智能设备依据所述无线信息列表中描述的多个所述信道的所述信号强度，确定在每个所述信道上的扫描间隔；所述智能设备在每个所述信道上停留每个所述信道对应的所述扫描间隔，尝试锁定所述信道，如果锁定所述信道失败，切换下一个信道尝试锁定；如果锁定成功，监听所述信道上的数据包，并在接收到的所述数据包的发送特征中解析所述重置命令，如果在所述无线信息列表中解析出所述重置命令，进入步骤S204，否则进入步骤S202。

14.根据权利要求13所述的智能设备重置方法，其特征在于，所述智能设备将所述无线信息列表中描述的多个所述信道，按照对应的所述信号强度排序，分成多个信号等级；在对应所述信号强度越高的所述信号等级中的所述信道上，分配越短的所述扫描间隔。

15.根据权利要求8所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中，所述智能设备在每一个所述信道上监听预设监听间隔的时间长度，记录在所述预设监听间隔中收到的不同长度的Ping包的数量，并统计不同长度的所述Ping包之间的接收比例；如果所述接收比例在预定比例阈值的范围内，判断为解析出所述重置命令。

16.根据权利要求15所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中，所述预设监听间隔为3秒。

17.根据权利要求15所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中，所述智能设备统计2种长度的Ping包。

18.根据权利要求17所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中，所述预定比例阈值为0.2至0.3之间。

19.根据权利要求15所述的智能设备重置方法，其特征在于，在步骤S203中，所述智能设备判定所述数据包为Ping包的方式为：将当前所述信道上侦测到的数据包按照包长分成多个包长分组；若所述包长分组在所述预设监听间隔中收到数据包的数目持续递增，则判定所述包长分组为Ping包分组，且所述包长分组对应的包长为对应Ping包的长度，所述包长分组的对应的数据包数量为对应Ping包的数目。