CN112804731B - 一种优化配网的方法及智能硬件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种优化配网的方法和智能硬件，智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息；智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器；通过智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器并进行遍历，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息，由于配网信息是在与待连接的路由器匹配的配网条件下获取的，保证了未配网的智能硬件能够正常、可靠地获取配网信息以实现配网，提高了智能硬件的配网成功率。

Description

一种优化配网的方法及智能硬件

技术领域

本发明涉及无线组网领域，尤其涉及一种优化配网的方法及智能硬件。

背景技术

物联网分为工业物联网、行业物联网和家庭物联网，家庭物联网即智能家居，互联网巨头均有意抢占家庭物联网的蓝海。家庭物联网由智能家居控制器和众多智能硬件构成。家庭物联网、智能家居或者智能硬件生态，需要智能组网才能互联互通，从而构成生态系统。智能硬件生态并没有统一的配网标准，而是各自为战通过WIFI私有协议配置网络，然后成为相互协作的整体。很多智能硬件没有WIFI配网交互接口(比如智能语音接口、触摸屏等)，这就导致需要在其他终端的协助和引导下才能实现WIFI配网。

现有技术中，WIFI配网有两种模式：SmartConfig配网模式(即一键配网模式)和软AP配网模式。软AP配网模式操作复杂，用户体验较差。SmartConfig配网模式的原理是:配网设备在局域网内发送组播包或广播包，将配网信息(SSID和密码)编码到WiFi MAC报文中。未配网的智能硬件(例如故事机)对WiFi信道进行全频段扫描，并通过混杂模式监听前者发送的MAC报文，解析出SSID和密码信息，然后连接网络，其基本架构图如图1所示。

但是，SmartConfig配网模式中，由于智能硬件的WIFI性能、路由器等因素，存在兼容性与配网成功率不高的问题，比如，配网设备与智能硬件的物理传输速率不兼容，造成智能硬件无法接收到配网设备发送的配网报文或者WIFI路由器的邻近信道串扰，造成智能硬件可能在错误的信道接收配网设备发送的配网报文，以上都将导致智能硬件的配网失败，影响智能硬件的配网成功率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种优化配网的方法及智能硬件，提高智能硬件的配网成功率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种优化配网的方法，包括步骤：

S1、智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；

S2、智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息；

S3、智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器。

进一步的，所述配网条件包括WIFI物理层传输速率；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，主动发送鉴权请求给所有路由器，触发所述待连接的路由器以低速转发来自配网设备的配网信息。

进一步的，所述步骤S2还包括：

智能硬件主动发送完鉴权请求给对应的路由器后，在所述路由器对应的信道上监听预设时间；

当探测到配网信息的同步头后，锁定接收到配网信息的同步头对应的信道。

进一步的，所述配网条件包括无线信道；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，确定待连接的路由器所在的无线信道；

在所述无线信道上接收配网设备发送的配网信息。

进一步的，所述步骤S1包括：

智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器，确定扫描到的所有路由器的BSSID和信道信息；

所述步骤S2包括：

从配网设备接收配网报文，根据接收到的配网报文的BSSID和信道信息，判断其与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则丢弃所述配网报文。

进一步的，所述步骤S2还包括：

增加所述智能硬件在预设无线信道上的监听时间，所述预设无线信道为路由器常用的无线信道。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种优化配网的智能硬件，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；

S2、智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息；

S3、智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器。

所述配网条件包括WIFI物理层传输速率；

进一步的，所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，主动发送鉴权请求给所有路由器，触发所述待连接的路由器以低速转发来自配网设备的配网信息。

进一步的，所述步骤S2还包括：

智能硬件主动发送完鉴权请求给对应的路由器后，在所述路由器对应的信道上监听预设时间；

当探测到配网信息的同步头后，锁定接收到配网信息的同步头对应的信道。

进一步的，所述配网条件包括无线信道；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，确定待连接的路由器所在的无线信道；

在所述无线信道上接收配网设备发送的配网信息。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时实现的所述步骤S1包括：

智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器，确定扫描到的所有路由器的BSSID和信道信息；

所述步骤S2包括：从配网设备接收配网报文，根据接收到的配网报文的BSSID和信道信息，判断其与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则丢弃所述配网报文。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时实现的步骤S2还包括：

增加所述智能硬件在预设无线信道上的监听时间，所述预设无线信道为路由器常用的无线信道。

本发明的有益效果在于：通过智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器并进行遍历，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息，由于配网信息是在与待连接的路由器匹配的配网条件下获取的，保证了未配网的智能硬件能够正常、可靠地获取配网信息以实现配网，提高了智能硬件的配网成功率。

附图说明

图1为现有技术中SmartConfig配网失败的原理示意图；

图2为本发明实施例的一种优化配网的方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例的一种优化配网的智能硬件的结构示意图；

图4为本发明实施例的智能硬件请求低速模式下的配网信息的步骤流程图；

图5为本发明实施例的智能硬件请求防串扰的配网信息的步骤流程图；

标号说明：

1、一种优化配网的智能硬件；2、存储器；3、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明提出的优化配网的方法及智能硬件能够适用于各种需要实现智能硬件WIFI配网的场景，所述智能硬件包括故事机、音箱、智能电视、智能手环、智能手表等需要连接到物联网中的设备，这些设备往往没有WIFI配网交互接口，下面结合具体的应用场景来说明。

请参照图2，一种优化配网的方法，能够实现各种智能硬件的SmartConfig配网，包括步骤：

S1、智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；

S2、智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息；

在与待连接的路由器匹配的配网条件下，智能硬件能够正确地接收到已配网设备(比如手机)广播的组播包或广播包，从而从接收的组播包或广播包中获取实现连网的配网信息；

S3、智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器。

在另一个可选的实施例中，所述配网条件包括WIFI物理层传输速率；

如图4所示，智能硬件主动扫描并获取无线环境中所有的无线路由器；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，并主动发送鉴权请求给所有路由器，触发所述待连接的路由器以低速转发配网设备广播的包含配网信息的组播包或广播包给智能硬件；

即无线路由器发现存在其它设备后，会以低速转发配网设备发送的配网报文；

智能硬件接收待连接的路由器低速转发的来自配网设备的配网信息后，根据接收的组播包或广播包中包含的配网信息配置网络以实现连网；

智能硬件主动发送完鉴权请求给对应的路由器后，在所述路由器对应的信道上监听预设时间；

当探测到配网信息的同步头后，锁定接收到配网信息的同步头对应的信道；

锁定到相应的信道后，智能硬件就能够接收更多的报文，以解码出配网信息；

一般智能硬件的WIFI规格只支持2.4G单天线，20M带宽；而手机一般都支持2.4G双天线，20/40M带宽，20M带宽、40M带宽单天线和双天线对应的就是不同的WIFI物理层速率，当信号好时，例如手机与无线路由器近距离时，双方就会以高速率进行通信，所以当手机以双天线，40M带宽方式发送配网时，智能硬件是接收不到所述配网报文的，最终将导致配网失败，而通过本实施例的方式，能够很好的解决已配网设备(如手机)和智能硬件由于物理速率不匹配而出现的智能硬件无法正常接收到配网报文，从而无法配网的问题；

本实施例能够很好的解决物理层速率不兼容的问题，智能硬件对所有扫描到的路由器发送鉴权请求，触发路由器以低速转发配网设备发给它的配网报文给无线局域网内的其它设备，解决当配网设备以高速率(例如802.11n双天线)发出配网报文，而智能硬件无法收到的问题(一般智能硬件只支持802.11单天线)。

在另一个可选的实施例中，所述配网条件包括无线信道；

请参照图5，智能硬件主动扫描并获取无线环境中的所有路由器；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，确定待连接的路由器所在的无线信道；

在所述无线信道上接收配网设备发送的配网信息；

具体的，所述步骤S1包括：

智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器，确定扫描到的所有路由器的BSSID和信道信息；

所述步骤S2包括：

从配网设备接收配网报文，根据接收到的配网报文的BSSID和信道信息，判断其与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则丢弃所述配网报文，这样保留下来的配网报文所在的信道就是与待连接的路由器所在的无线信道相同；

在确定了配网信息后，智能硬件配网握手并配网；

由于802.11 2.4G相邻信道存在干扰，可能会导致原本在信道1上发送的配网报文，在信道2上被收到，从而出现在错误的信道上接收配网设备的配网报文，造成锁定在错误的信道上，而无法接收到正确的配网信息，从而影响未配网的智能硬件配网的成功率和效率；而通过本实施例的方法，智能硬件扫描环境中的所有路由器，以确定每个路由器所在的信道；当锁定信道时，根据收到报文中的BSSID信息及其所在的信道，与扫描到路由器MAC地址及信道信息对比，判断是否存在误锁定信道的情况，防止出现在错误的信道上继续接收配网信息，从而导致配网慢或失败的问题。

在另一个可选的实施例中，所述步骤S2还包括：

增加所述智能硬件在预设无线信道上的监听时间，所述预设无线信道为路由器常用的无线信道；

比如，由于大部分AP的默认信道都工作在1或者6或者11，也就是说这三个无线信道是无线路由器工作概率比较大的无线信道，则可以增加未配网的智能硬件停留在上述三个无线信道的监听时间以加速配网时间，优化配网速度。

在另一个可选的实施例中，由于配网报文是广播包或组播包，所以智能硬件在监听配网设备发送的数据包时，可以直接将单播包过滤掉，从而减少计算量，提高配网速率。

在另一个可选的实施例中，请参照图3，一种优化配网的智能硬件1，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现上述各个方法实施例的步骤。

综上所述，本发明提供的一种优化配网的方法及智能硬件，智能硬件主动扫描无线环境中的所有无线路由器，通过主动发送鉴权请求能够触发待连接的无线路由器以低速转发配网报文，或者判断接收到的配网报文的BSSID与信道信息与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则表示在错误的信道接收到配网报文，则丢弃，从而能够正确获取配网信息，能够解决因为物理速率不匹配而出现未配网的智能硬无法正常接收用于配置网络的协议报文而无法配网的问题以及因为无线路由器的邻居信道串扰等原因导致的智能硬件无法配网或配网效率低的问题，提高了智能硬件的配网成功率，同时智能硬件在无线路由器常用信道上延长监听时间，并且能够自动滤除配网设备发送的不包含配网信息的单播包，仅对组播包和广播包进行分析计算，不仅保证配网的可靠性，提高配网成功率，而且也能够加快配网速率，从而实现了智能硬件又快又好的配网。

以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种优化配网的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；

S2、智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息，所述配网条件包括WIFI物理层传输速率；

所述步骤S2包括：智能硬件遍历所有路由器，主动发送鉴权请求给所有路由器，触发所述待连接的路由器以低速转发来自配网设备的配网信息；

S3、智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器。

2.根据权利要求1所述的优化配网的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

智能硬件主动发送完鉴权请求给对应的路由器后，在所述路由器对应的信道上监听预设时间；

当探测到配网信息的同步头后，锁定接收到配网信息的同步头对应的信道。

3.根据权利要求1所述的优化配网的方法，其特征在于，所述配网条件包括无线信道；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，确定待连接的路由器所在的无线信道；

在所述无线信道上接收配网设备发送的配网信息。

4.根据权利要求3所述的优化配网的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器，确定扫描到的所有路由器的BSSID和信道信息；

所述步骤S2包括：

从配网设备接收配网报文，根据接收到的配网报文的BSSID和信道信息，判断其与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则丢弃所述配网报文。

5.根据权利要求3或4所述的优化配网的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

增加所述智能硬件在预设无线信道上的监听时间，所述预设无线信道为路由器常用的无线信道。

6.一种优化配网的智能硬件，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器；

S2、智能硬件遍历所述路由器，确定与待连接的路由器匹配的配网条件，根据所述配网条件获取配网信息，所述配网条件包括WIFI物理层传输速率；

所述步骤S2包括：智能硬件遍历所有路由器，主动发送鉴权请求给所有路由器，触发所述待连接的路由器以低速转发来自配网设备的配网信息；

S3、智能硬件根据所述配网信息实现配网以连接对应的路由器。

7.根据权利要求6所述的优化配网的智能硬件，其特征在于，所述步骤S2还包括：

智能硬件主动发送完鉴权请求给对应的路由器后，在所述路由器对应的信道上监听预设时间；

当探测到配网信息的同步头后，锁定接收到配网信息的同步头对应的信道。

8.根据权利要求6所述的优化配网的智能硬件，其特征在于，所述配网条件包括无线信道；

所述步骤S2包括：

智能硬件遍历所有路由器，确定待连接的路由器所在的无线信道；

在所述无线信道上接收配网设备发送的配网信息。

9.根据权利要求8所述的优化配网的智能硬件，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现的所述步骤S1包括：

智能硬件主动扫描无线环境中的所有路由器，确定扫描到的所有路由器的BSSID和信道信息；

所述步骤S2包括：

从配网设备接收配网报文，根据接收到的配网报文的BSSID和信道信息，判断其与事先扫描到的路由器的BSSID和信道信息是否匹配，若否，则丢弃所述配网报文。

10.根据权利要求8或9所述的优化配网的智能硬件，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现的步骤S2还包括：

增加所述智能硬件在预设无线信道上的监听时间，所述预设无线信道为路由器常用的无线信道。