CN113766590B - 在无线联网中应用的方法和无线装置 - Google Patents

在无线联网中应用的方法和无线装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113766590B
CN113766590B CN202010507326.9A CN202010507326A CN113766590B CN 113766590 B CN113766590 B CN 113766590B CN 202010507326 A CN202010507326 A CN 202010507326A CN 113766590 B CN113766590 B CN 113766590B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
wireless
access
connection request
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010507326.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113766590A (zh
Inventor
刘一桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou C Sky Microsystems Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou C Sky Microsystems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou C Sky Microsystems Co Ltd filed Critical Hangzhou C Sky Microsystems Co Ltd
Priority to CN202010507326.9A priority Critical patent/CN113766590B/zh
Publication of CN113766590A publication Critical patent/CN113766590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113766590B publication Critical patent/CN113766590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/06Reselecting a communication resource in the serving access point
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

公开一种在无线联网中应用的方法和无线装置。该方法包括:经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识,接入设备在第一信道和第二信道下广播无线网络标识,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;经由第一信道,发送第一连接请求至接入设备,第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;经由第一信道,获取接入设备广播的网络配置信息,其中,接入设备在第二信道下广播网络配置信息,并且在接收到第一连接请求后切换为在第一信道下广播网络配置信息。和现有技术相比,无线装置不再被动地监听第一信道等待接入设备广播网络配置信息,而是主动促使接入设备切换到第一信道切换到广播网络配置信息。

Description

在无线联网中应用的方法和无线装置
技术领域
本公开涉及物联网领域,尤其涉及一种在无线联网中应用的方法和无线装置。
背景技术
物联网(IoT,Internet of things)是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,是将各种传感设备与互联网结合起来而形成的网络。物联网设备可以采用有线或者无线入网方式连接到网络中,但是由于无线连接在组网便捷性方面具有更多优势,因此很多物联网设备选用无线连接。无线连接可通过wifi、蓝牙、ZigBee等无线连接技术实现。wifi是其中使用比较广泛的无线连接技术。
物联网设备建立wifi无线连接的常规方法是物联网设备在不知道路由器密码的情况下,通过抓取路由器发送的所有广播包,从中提取出例如无线网络标识和连接密码等关键信息,并使用这些关键信息连接到路由器。
但是发明人发现实际生活中的物联网设备建立无线连接存在以下问题。由于wifi无线连接使用电磁波收发信息,wifi无线连接协议规定了电磁波的频率范围为2.4Ghz和5Ghz并按照指定宽度将频率范围划分为多个信道,而设备双方实际上是使用信道收发信息才实现wifi无线连接,但是物联网设备为了降低制造成本多使用最基础的20mhz的信道,而现在多数家庭路由器多支持20mhz和40mhz的信道,因此当路由器使用40mhz的信道广播连接密码时,物联网设备由于无法接收到路由器的广播包,进而无法提取出连接密码,也就无法建立wifi连接。当然,通过对物联网设备进行硬件升级能够使物联网设备支持40mhz的信道,但是这样会显著增加物联网设备的生产成本。
发明内容
有鉴于此,本公开的目的是提供一种在无线联网中应用的方法和无线装置,以解决现有技术中存在的问题。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种无线装置,包括:
取指令单元,用于从外部的存储器取回计算机指令;
指令译码单元,用于对取回的计算机指令进行译码;
指令执行单元,用于执行译码后的所述计算机指令,以实现:
经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识,所述接入设备在第一信道和第二信道下广播所述无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
经由所述第一信道,获取所述接入设备广播的网络配置信息,其中,所述接入设备在所述第二信道下广播所述网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
可选地,所述经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识包括:
主动扫描或被动扫描第一信道,获取所述接入设备广播的无线网络标识。
可选地,所述指令执行单元还实现:在所述获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,持续监听所述第一信道,在监听超时的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,所述指令执行单元还实现:在所述获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,向所述第一信道发送探测请求,在超时未得到反馈的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,所述指令执行单元还实现:接收用户操作,当用户操作符合设定要求时,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,所述用户操作为按键操作。
可选地,所述连接密码为伪连接密码,所述网络配置信息包括建立无线连接的正确密码,所述指令执行单元还实现:在所述第一连接请求未成功建立无线连接的情况下,经由所述第一信道,发送第二连接请求至所述接入设备,所述第二连接请求至少包括无线网络标识和正确连接密码。
可选地,所述指令执行单元还实现:重复执行所述发送第一连接请求至所述接入设备的步骤,直到获取所述接入设备广播的网络配置信息。
可选地,所述无线装置与所述接入设备工作于同一频段,所述同一频段被划分为多个所述第一信道和多个所述第二信道,所述第二信道的频段宽度是所述第一信道的频段宽度的n倍,n为大于1的正整数。
第二方面,本公开实施例提供一种物联网设备,所述物联网设备包括上述任一项所述的无线装置。
可选地,所述物联网设备为智能音箱、监控器、智能插座、智能门铃、儿童故事机、智能空调中的一种。
第三方面,本公开实施例提供一种在无线联网中应用的方法,包括:
经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识,所述接入设备在第一信道和第二信道下广播所述无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
经由所述第一信道,获取所述接入设备广播的网络配置信息,其中,所述接入设备在所述第二信道下广播所述网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
可选地,所述经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识包括:
主动扫描或被动扫描第一信道,获取所述接入设备广播的无线网络标识。
可选地,还包括:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,持续监听所述第一信道,在监听超时的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,还包括:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,向所述第一信道发送探测请求,在超时未得到反馈的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,还包括:接收用户操作,当用户操作符合设定要求时,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
可选地,所述用户操作为按键操作。
可选地,所述连接密码为随机密码,所述网络配置信息包括建立无线连接的正确密码,所述方法还实现:在所述第一连接请求未成功建立无线连接的情况下,经由所述第一信道,发送第二连接请求至所述接入设备,所述第二连接请求至少包括无线网络标识和正确密码。
第四方面,本公开实施例提供一种接入设备,包括:
取指令单元,用于从外部的存储器取回计算机指令;
指令译码单元,用于对取回的计算机指令进行译码;
指令执行单元,用于执行译码后的所述计算机指令,以实现:
在第一信道和第二信道下广播所述无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,接收无线设备的第一连接请求,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
在所述第二信道下广播所述网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
本公开实施例提供的无线装置利用接入设备在感知到网络环境中有一个使用的第一信道的设备的情况下,会切换到使用第一信道这一特性,通过连接密码发起连接请求,以促使接入设备切换到第一信道广播网络配置信息,从而获取网络配置信息并通过网络配置信息与接入设备建立无线连接。和现有技术相比,无线装置不再处于被动地监听第一信道等待接入设备广播网络配置信息,而是主动促使接入设备切换到第一信道切换到广播网络配置信息。
附图说明
通过参考以下附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1是本公开一个实施例所应用的物联网(IoT)的一种系统架构图;
图2是本公开一个实施例所应用的物联网的另一种系统架构图;
图3是本公开一个实施例的物联网装置的结构图;
图4是本公开一个实施例的物联网处理器的结构图;
图5是现有技术中无线联网的技术方案的交互示意图;
图6是建立wifi无线连接所进行的信息交互的示意图;
图7是本公开实施例的无线设备和接入设备建立wifi无线连接的交互示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本公开进行描述,但是本公开并不仅仅限于这些实施例。在下文对本公开的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本公开。为了避免混淆本公开的实质,公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
物联网整体架构
图1是本公开一个实施例所应用的物联网(IoT)100的一种系统架构图。
云110可以表示互联网,或者可以是局域网(LAN)、或广域网(WAN),诸如公司的专有网络。IoT设备可以包括以各种组合来分组的任何数量的不同类型的装置。例如,交通控制组206可以包括沿着城市中的街道的IoT设备。这些IoT设备可以包括红绿灯、交通流量监控器、相机、天气传感器等。交通控制组206或其他子组中的各IoT设备可以通过无线链路208(诸如,LPWA链路等)来与云110进行通信。进一步地,有线或无线子网络212可以允许IoT设备彼此通信,诸如通过局域网、无线局域网等。IoT设备可以使用诸如网关210等另一装置来与云110进行通信。
IoT设备的其他分组可以包括远程气象站214、本地信息终端216、报警系统218、自动柜员机220、报警面板222、或移动车辆,诸如应急车辆224或其他车辆226等。这些IoT设备中的每一个都可以与其他IoT设备、与服务器140、或与两者进行通信。
如从图1中可以看出,大量IoT设备可以通过云110进行通信。这可以允许不同的IoT设备自主地向其他装置请求或提供信息。例如,交通控制组206可以从远程气象站组214请求当前天气预报,所述远程气象站组可以在没有人为干预的情况下提供预报。进一步地,可以由自动柜员机220向应急车辆224警告正在发生盗窃。当应急车辆224朝向自动柜员机220前进时,其可以访问交通控制组206以请求准许到达所述位置,例如,通过灯变红以在交叉路口阻止交叉车流足够的时间从而使应急车辆224无阻碍地进入交叉路口。
诸如远程气象站214或交通控制组206等IoT设备集群可以被配备成与其他IoT设备以及与云110进行通信。这可以允许IoT设备在装置之间形成自组织(ad-hoc)网络,允许它们用作单个装置,其可以被称为雾装置。下面关于图2进一步讨论雾装置。
在图2中,虚线包围的IoT设备的集群可以被称为雾装置302、在云110边缘操作。如本文使用的,雾装置302是可以被分组用于执行特定功能,诸如交通控制、天气控制、工厂控制、视频采集等的装置集群。
在一个示例中,雾装置302包括在交通交叉路口的一组IoT设备。雾装置302可以根据由OpenFog联盟(OFC)等发布的规范来建立。这些规范允许在将雾装置302耦合到云110以及耦合到端点装置(诸如在这个示例中的交通灯304和数据聚合器306)的网关210之间形成计算元件的层级结构。雾装置302可以利用IoT设备集合提供的组合的处理和网络资源。因此,雾装置302可以用于任何数量的应用,包括例如金融建模、天气预报、交通分析等。
例如,通过交叉路口的交通流量可以由多个交通灯304(例如,三个交通灯304)控制。对交通流量和控制方案的分析可以由通过网状网络与交通灯304和彼此通信的聚合器306实施。可以通过网关210将数据上传到云110。网关210从云110接收命令。所述网关210通过网状网络与交通灯304和聚合器306通信。
可以在雾装置302中使用任何数量的通信链路。例如,与IEEE 802.15.4兼容的短程链路308可以提供靠近交叉路口的IoT设备之间的本地通信。例如,与LPWA标准兼容的较长范围链路310可以提供IoT设备与网关210之间的通信。为了简化所述图,并非每个通信链路308或310都标有附图标记。
雾装置302可以是大规模互连网络,其中,多个IoT设备例如通过通信链路308和310彼此通信。可以使用由Open Connectivity Foundation TM(OCF)于2015年12月23日发布的开放互连协会(OIC)标准规范1.0来建立网络。这个标准允许装置发现彼此并且建立互连通信。也可以使用其他互连协议,包括例如,来自AllSeen联盟的AllJoyn协议、优化的链路状态路由(OLSR)协议、或用于移动自组连网的更好方法(B.A.T.M.A.N.)等。
在一些方面,受到应用场景、制造工艺和制造成本的限制,用于组成雾装置的多个IoT设备都不具有网卡这样的网络组件,因此在组建雾装置时,只能将多个IoT设备之间适配的通信类型接口进行通信耦合以形成互联网络。例如,通过USB接口或PCIe将两个IoT设备互相联通。当然,IoT设备的数量可提供一定冗余,从而允许即使丢失了许多IoT设备也可以维持通信。
在一些方面,来自一个IoT设备的通信可以沿着最方便的路径传递以到达网关210,例如,具有最少数量的中间跳数或最高带宽等的路径。在这些网络中,互连的数量提供了大量的冗余,从而允许即使丢失了许多IoT设备也可以维持通信。
在一些方面,雾装置302可包括临时IoT设备。换句话说,并非所有IoT设备都可以是雾装置302的永久成员。例如,图2中,如下三个瞬态IoT设备已经加入雾装置302:第一车辆312、第二车辆314和行人316。在这些情况下,IoT设备可以内置在车辆312和314中,或者可以是由行人316携带的智能电话。还可以存在其他IoT设备,诸如自行车计算机、摩托车计算机、无人机等中的IoT设备。
由IoT设备形成的雾装置302可以通过云110与客户端通信,例如,与作为位于云110的边缘的单个装置的服务器140通信。在这个示例中,可以在雾装置302内没有标识任何特定IoT设备的情况下发生到雾装置302中的特定资源的控制通信。因此,如果雾装置302内的一个IoT设备发生故障,则雾装置302中的其他IoT设备可能能够发现和控制资源,所述资源诸如致动器或附接到IoT设备的其他装置。例如,交通灯304可以是有线连接的,以便允许任何一个交通灯304控制其他交通灯304的灯。聚合器306也可以在交通灯304的控制下在雾装置302的其他功能中提供冗余。
在一些示例中,可以使用命令式编程风格来配置IoT设备,例如,每个IoT设备具有特定功能和通信伙伴。然而,可以以声明性编程风格来配置形成雾装置302的IoT设备,以便允许IoT设备重新配置它们的操作和通信,诸如以响应于条件、查询和装置故障来确定所需的资源。这可以在诸如行人316的瞬态IoT设备加入雾装置302时执行。
由于行人316可能比车辆312和314行进得更慢,因此雾装置302可以重新配置自身以确保行人316有足够的时间使其通过交叉路口。这可以通过形成车辆312和314以及行人316的临时组以控制交通灯304来执行。如果车辆312或314中的一个或两个是自主的,则临时组可以指导车辆在交通灯304之前减速。进一步地,如果交叉路口处的所有车辆都是自主的,则可能减少对交通信号的需求,因为自主车辆的防撞系统可能允许高度交叉的交通模式,这对于交通灯来说可能太复杂而无法管理。然而,交通灯304对于行人316、骑车人或非自主车辆仍然可以是重要的。
当瞬态装置312、314和316离开雾装置302的交叉路口附近时,雾装置302可以重新配置其自身以从网络中消除那些IoT设备。当其他瞬态IoT设备接近交叉路口时,雾装置302可以将其自身重新配置为包括那些装置。
雾装置302可以包括用于多个交叉路口的诸如沿着街道的交通灯304,以及沿着街道的所有瞬态IoT设备。雾装置302然后可以将其自身分成功能性单元,诸如交通灯304和靠近单个交叉路口的其他IoT设备。这种类型的组合可以使得能够在雾装置302中形成更大的IoT构造,例如,执行具体功能的IoT设备组。
例如,如果应急车辆加入雾装置302,则可以创建应急构造或虚拟装置,其包括街道的所有交通灯304,从而允许控制整个街道的交通流量模式。应急构造可以指导沿着街道的交通灯304保持红色以用于反向交通,并且绿色用于应急车辆从而加速应急车辆的通过。
如雾装置302所示,IoT网络的有机演变是改进或最大化IoT实施方式的效用、可用性和回弹性的中心。进一步地,所述示例表明了用于提高可信度并因此提高安全性的策略的有用性。装置的本地标识在实施方式中可能是重要的,因为身份的分散化确保不能利用中心机构来允许对可能存在于IoT网络内的对象进行模仿。进一步地,本地标识降低了通信开销和时延。
区块链可以用于分散标识,因为它们可以在装置之间提供关于当前使用的名称和身份的协议。如本文使用的,区块链是由数据结构块组成的身份记录的分布式数据库。进一步地,如本文使用的,条款区块链可以包括其他分布式分类账系统中的任何一个或多个。其他分布式分类账方法包括瑞波(Ripple)、超级分类账、多链、无钥签名基础设施等。每个数据结构块基于事务,其中下发装置、复合装置或虚拟装置的新名称是事务的一个示例。
使用区块链进行标识,可以通过观察名称和身份的重新下发来检测模仿,而无需相应的终止。公共区块链可能是最有用的,因为它们可以使得不同的观察者团体能够检测错误命名、恶意命名或命名基础设施故障。
图3是本公开一个实施例的物联网装置400的结构图,它可以是图1的交通控制组206中的物联网装置,也可以是远程气象站214、本地信息终端216、报警系统218、自动柜员机220、报警面板222、应急车辆224或其他车辆226中的物联网装置,也可以是图2的交通灯304和数据聚合器306中的物联网装置,或者第一车辆312、第二车辆314和行人316相关的物联网装置。
物联网装置400可以包括物联网处理器402,所述处理器可以是微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器或其他已知处理元件。处理器402可以是片上系统(SoC)的一部分,其中处理器402和其他组件形成为单个集成电路或单个封装体,诸如EdisonTM或GalileoTMSoC板。作为示例,处理器402可以包括基于架构核心TM的处理器,诸如QuarkTM、AtomTM、i3、、i5、i7或MCU级处理器,或者可从加利福尼亚州圣克拉拉市的公司获得的另一此类处理器。然而,可以使用任何数量的其他处理器,诸如可从加利福尼亚州森尼维耳市的超威半导体公司获得的、来自加利福尼亚州森尼维耳市的MIPS科技公司的基于MIPS的设计、由ARM控股有限公司或其客户或其许可证持有人或采用者许可的基于ARM的设计。处理器可以包括诸如来自公司的A5-A9处理器,来自科技公司的SnapdragonTM处理器、或来自德州仪器公司的OMAPTM处理器之类的单元。
处理器402可以通过总线406与系统存储器404通信。可以使用任何数量的存储器装置来作为定量的系统存储器404。作为示例,存储器404可以是根据联合电子器件工程委员会(JEDEC)的基于低功率双倍数据速率(LPDDR)的设计的随机存取存储器(RAM),诸如根据EDEC JESD 209-2E的当前LPDDR2标准(发布于2009年4月)、或下一代LPDDR标准,诸如将提供LPDDR2的扩展以增加带宽的LPDDR3或LPDDR4。在各实施方式中,各个存储器装置可以是任何数量的不同封装体类型,诸如单管芯封装体(SDP)、双管芯封装体(DDP)或四管芯封装体(Q17P)。在一些实施例中,这些装置可以直接焊接到母板上以提供较低档的解决方案,而在其他实施例中,这些装置被配置为一个或多个存储器模块,这些存储器模块进而通过给定的连接器耦合到母板。可以使用任何数量的其他存储器实施方式,诸如其他类型的存储器模块,例如,不同种类的双列直插式存储器模块(DIMM),包括但不限于microDIMM或MiniDIMM。例如,存储器的大小可以在2GB与16GB之间,并且可以配置为DDR3LM封装体或LPDDR2或LPDDR3存储器,其通过球栅阵列(BGA)焊接到母板上。
为了提供诸如数据、应用、操作系统等信息的持久存储,大容量存储装置408还可以经由总线406耦合到处理器402。为了实现更薄更轻的系统设计,可以通过固态驱动器(SSD)来实施大容量存储装置408。可以用于大容量存储装置408的其他装置包括闪存卡,诸如SD卡、microSD卡、xD图卡等,以及USB闪存驱动器。
在低功率实施方式中,大容量存储装置408可以是管芯上存储器或与处理器402相关联的寄存器。然而,在一些示例中,大容量存储装置408可以使用微硬盘驱动器(HDD)来实施。进一步地,除了所描述的技术之外或代替所描述的技术,任何数量的新技术可以用于大容量存储装置408,诸如电阻变化存储器、相变存储器、全息存储器或化学存储器等。例如,IoT设备400可以包括来自和的3D XPOINT存储器。
组件可以通过总线406进行通信。总线406可以包括任何数量的技术,包括工业标准架构(ISA)、扩展ISA(EISA)、外围组件互连(PCI)、外围组件互连扩展(PCIx)、PCIExpress(PCIe)或任何数量的其他技术。总线406可以是例如在基于SoC的系统中使用的专有总线。可以包括其他总线系统,诸如I2C接口、I3C接口、SPI接口、点对点型接口、和电源总线等。
总线406可以将处理器402耦合到网状收发机410,用于与其他网状装置/雾装置302通信。网状收发机410可以使用任何数量的频率和协议,诸如IEEE 802.15.4标准下的2.4千兆赫(GHz)传输,使用由特别兴趣小组定义的低功耗(BLE)标准、或标准等。为具体无线通信协议配置的任何数量的无线电可以用于到网状装置/雾装置302的连接。例如,WLAN单元可用于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准来实施Wi-FiTM通信。另外,例如,根据蜂窝或其他无线广域协议的无线广域通信可以经由WWAN单元发生。
网状收发机410可以使用多个标准或无线电进行通信以用于不同范围的通信。例如,物联网装置400可以使用基于BLE的本地收发机或另一低功率无线电与地理上邻近的装置(例如,在约10米内)通信以节省功率。可以通过ZigBee或其他中间功率无线电到达更远的网状装置/雾装置302,例如,在约50米内。两种通信技术可以以不同功率水平在单个无线电上发生、或者可以在单独的收发机(例如,使用BLE的本地收发机和使用ZigBee的单独网状收发机)上发生。网状收发机/雾装置302可以并入MCU中作为可由芯片直接访问的地址。
可以包括上行链路收发机414以与云110通信。上行链路收发机414可以是遵循IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.4g、IEEE 802.15.4e、IEEE 802.15.4k或NB-IoT标准等的LPWA收发机。物联网装置400可以使用由Semtech和LoRa联盟开发的LoRaWANTM(长距离广域网)在广泛区域上进行通信。本文描述的技术不限于这些技术,而是可以与实施长距离、低带宽通信的任何数量的其他云收发机一起使用,诸如Sigfox和其他技术。进一步地,可以使用IEEE 802.15.4e规范中描述的其他通信技术,诸如时隙信道跳变。
除了针对网状收发机410和上行链路收发机414所提到的系统之外,还可以使用任何数量的其他无线电通信和协议,如本文所述。例如,无线电收发机410和414可以包括LTE或其他蜂窝收发机,其使用扩频(SPA/SAS)通信来实施高速通信,诸如用于视频传输。进一步地,可以使用任何数量的其他协议,诸如用于中速通信的网络,诸如静止图片、传感器读数和网络通信的提供。
无线电收发机410和414可以包括与任量的3GPP(第三代合作伙伴计划)规范兼容的无线电,特别是长期演进(LTE)、长期演进-高级(LTE-A)、长期演进-高级专业版(LTE-APro)、或窄带IoT(NB-IoT)等。可以注意到,可以选择与任何数量的其他固定、移动或卫星通信技术和标准兼容的无线电。这些可以包括例如任何蜂窝广域无线电通信技术,其可以包括例如第五代(5G)通信系统、全球移动通信系统(GSM)无线电通信技术、通用分组无线电服务(GPRS)无线电通信技术、或GSM演进的增强型数据率(EDGE)无线电通信技术。可以使用的其他第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电通信技术包括UMTS(通用移动电信系统)、FOMA(自由移动的多媒体接入)、3GPP LTE(长期演进)、3GPP LTE-高级(长期演进-高级)、3GPP LTE-高级专业版(长期演进-高级专业版)、CDMA2000(码分多址2000)、CDPD(蜂窝数字分组数据)、Mobitex、3G(第三代)、CSD(电路交换数据)、HSCSD(高速电路交换数据)、UMTS(3G)(通用移动电信系统(第三代))、W-CDMA(UMTS)(宽带码分多址(通用移动电信系统))、HSPA(高速分组接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)、HSUPA(高速上行链路分组接入)、HSPA+(高速分组接入Plus)、UMTS-TDD(通用移动电信系统-时分双工)、TD-CDMA(时分-码分多址)、TD-SCDMA(时分-同步码分多址)、3GPP Rel。8(Pre-4G)(第3代合作伙伴计划发布8(第Pre-4代)),3GPP Rel。9(第三代合作伙伴计划发布9),3GPP Rel。10(第三代合作伙伴计划发布10),3GPP Rel。11(第三代合作伙伴计划发布11),3GPP Rel。12(第三代合作伙伴计划发布12),3GPP Rel。13(第三代合作伙伴计划发布13),3GPP Rel。14(第三代合作伙伴计划发布14)、3GPP LTE Extra、LTE授权辅助接入(LAA)、UTRA(UMTS陆地无线电接入)、E-UTRA(演进型UMTS陆地无线电接入)、LTE高级(4G)(长期演进-高级(第4代))、cdmaOne(2G)、CDMA2000(3G)(码分多址2000(第三代))、EV-DO(演进-数据优化或演进-仅数据)、AMPS(1G)(高级移动电话系统(第1代))、TACS/ETACS(总接入通信系统/扩展总接入通信系统)、DAMPS(2G)(数字AMPS(第2代))、PTT(按键通话)、MTS(移动电话系统)、IMTS(改进型移动电话系统)、AMTS(高级移动电话系统)、OLT(挪威语“Offentlig Landmobil Telefoni”,公共陆地移动电话)、MTD(瑞典语Mobiltelefonisystem D的缩写,或移动电话系统D)、Autotel/PALM(公共自动陆地移动)、ARP(芬兰语“Autoradiopuhelin”,“汽车无线电话”)、NMT(北欧移动电话)、Hicap(NTT(日本电报电话公司)的高容量版本)、CDPD(蜂窝数字分组数据)、Mobitex、DataTAC、iDEN(集成数字增强网络)、PDC(个人数字蜂窝)、CSD(电路交换数据)、PHS(个人手持电话系统)、WiDEN(宽带集成数字增强网络)、iBurst、非授权移动接入(UMA,也称为3GPP通用接入网络,或GAN标准)、无线吉比特联盟(WiGig)标准、一般的mmWave标准(无线系统在10-90GHz及以上运行,诸如WiGig、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ay等)。除了上面列出的标准之外,可以将任何数量的卫星上行链路技术用于上行链路收发机1014,包括例如符合ITU(国际电信联盟)或ETSI(欧洲电信标准协会)发布的标准的无线电等等。因此,本文提供的示例被理解为适用于现有的且尚未明确表达的各种其他通信技术。
可以包括网络接口控制器(NIC)416以向云110或其他装置(例如网状装置302)提供有线通信。有线通信可提供以太网连接,或者可以基于其他类型的网络,诸如控制器区域网络(CAN)、本地互连网络(LIN)、设备网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速通道、过程现场总线(PROFIBUS)或过程现场网(PROFINET)等。可以包括附加的NIC 416以允许连接到第二网络,例如,通过以太网提供到云的通信的NIC 416、以及通过另一种类型的网络提供到其他装置的通信的第二NIC 416。
总线406可以将处理器402耦合到用于连接外部装置的接口418。外部装置可以包括传感器420,诸如加速计、水平传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、气压传感器等。接口418可用于将物联网装置400连接到致动器422,诸如电源开关、阀门致动器、可听声音生成器、视觉警告装置等。
虽然未示出,但是各种输入/输出(I/O)装置可以存在于物联网装置400内或连接到所述物联网装置。例如,可以包括显示器以示出诸如传感器读数或致动器位置等信息。可以包括诸如触摸屏或小键盘等输入装置以接受输入。
电池424可以为物联网装置400供电,但是在物联网装置400安装在固定位置的示例中,它可以具有耦合到电网的电源。电池424可以是锂离子电池、金属-空气电池,诸如锌空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池、混合型超级电容器等。
电池监测器/充电器426可以包括在物联网装置400中以跟踪电池424的充电状态(SoCh)。电池监测器/充电器426可用于监测电池424的其他参数,以提供故障预测,诸如电池424的健康状态(SoH)和功能状态(SoF)。电池监测器/充电器426可以包括电池监测集成电路。电池监测器/充电器426可以通过总线406将关于电池424的信息传送到处理器402。电池监测器/充电器426还可以包括模数(ADC)转换器,所述模数转换器允许处理器402直接监测电池426的电压或来自电池424的电流。
电池参数可以用于确定物联网装置400可以执行的动作,诸如传输频率、网状网络操作、感测频率等。
电源块428或耦合到电网的其他电源可以与电池监测器/充电器426耦合以对电池424充电。在一些示例中,电源块428可以用无线功率接收器代替,以例如通过物联网装置400中的环形天线无线地获得功率。无线电池充电电路可以包括在电池监测器/充电器426中。所选择的特定充电电路取决于电池424的尺寸,并且因此取决于所需的电流。可以使用由Airfuel联盟颁布的Airfuel标准、由无线电力联盟(Wireless Power Consortium)颁布的Qi无线充电标准、或者由无线电力联盟颁布的Rezence充电标准等来执行充电。在一些示例中,电源块428可以用太阳能电池板、风力发电机、水发电机或其他自然电力系统来增强或代替。
图4是本公开一个实施例的物联网处理器402的结构图。由于物联网处理器402可以是微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器或其他已知处理元件,图4仅以微处理器为例示出了物联网处理器402的结构图。
程序存储ROM(只读存储器)504是物联网处理器402中只读而不可写入的存储器,主要用来放置用户所开发的程序,而其性质乃属于不常更动或永不变动之资料。微控制器402的动作便是依据储存于此区之程序指令运作。与一般的CPU执行多种多样的指令不同,微控制器402一般只执行用户固定开发的程序(例如对于摄像头物联网装置而言,拍摄摄像头安放的位置的视频,并在从视频中识别出异常情况时报警),很少涉及其它程序。
寄存器堆506可以包括用于存储不同类型的数据和/或指令的多个寄存器,这些寄存器可以是不同类型的。例如,寄存器堆506可以包括:整数寄存器、浮点寄存器、状态寄存器、指令寄存器和指针寄存器等。寄存器堆506中的寄存器可以选用通用寄存器来实现,也可以根据处理器402的实际需求采用特定的设计。
运算逻辑单元(ALU)507用于执行指令序列(即程序)。运算逻辑单元507执行每个指令的过程包括:通过总线503从存放指令的程序存储ROM 504中取出指令,对取出的指令进行译码,执行译码后的指令,并将指令执行结果等保存在结果累积器508中,如此循环,直到执行完指令序列中的全部指令或遇到停机指令,将执行结果它能够给输入/输出端口509输出。
具体地说,运算逻辑单元507通过总线503将指令从程序存储ROM504中搬运到寄存器506中的指令寄存器中,并接收下一个取指地址或根据取指算法计算获得下一个取指地址,取指算法例如包括:根据指令长度递增地址或递减地址。然后,运算逻辑单元507按照预定的指令格式,对取回的指令进行解码,以获得取回的指令所需的操作数获取信息。操作数获取信息例如指向随机存储器(RAM)505中存储的操作数。运算逻辑单元507通过总线503,获取RAM 505中的操作数,进行运算执行。运算执行的结果写入结果累积器508中,适当的时候通过输入/输出端口509输出。
物联网装置402经常需要计时和计数,从而在特定时刻或特定事件累积到一定数量时产生一些动作。例如,红绿灯处的摄像头的物联网装置402需要定时切换红/黄/绿灯,并在变灯时发送采集的视频数据到物联网中的其它节点,例如发送到聚合器306进行交通数据分析。计时器/计数器501就是用来计时/计数的单元。计时器(Timer)由外加振荡晶体经除频电路来提供数种不同的时基(TimeBase)。计数器(Event Counter)专用于累计外部的事件个数,可能为脉冲或其它形式,也可用以产生正确的时间延迟。
中断产生器502是物联网装置402中产生中断的单元,用来处理立即事件,或列为优先处理的事件,负责时间计数器超时中断,及外部事件产生中断请求等工作。大部分微控制器的中断处理系统是多层的,内设有中断优先级电路,以决定先后顺序。常应用于IOT处理器402平时呈待机状态(Halt-Stop),由外加信号来唤醒的情况,或者需要立即处理(传感器、开关、警报器、电源故障预警器)的事件,或者需要一个固定间隔来处理(Display,KeyScan,Read-Time Clock)。在物联网装置400中,经常涉及到中断处理。例如,在摄像头的物联网装置400中,经常需要在监测到某些人或事件时产生报警,或产生一系列动作(例如将视频录制好传送给聚合器306或监控节点),在这些情况下,都需要产生中断,由中断来控制运算逻辑单元507的执行。另外,物联网装置400中,中断产生器502经常与计时器/计数器501相配合产生中断。例如,红绿灯处的摄像头的物联网装置402需要定时切换红/黄/绿灯,在计数器计量固定时间长度后,中断产生器502产生中断,让运算逻辑单元507控制产生变灯的动作,并在需要时发送采集的视频数据到物联网中的其它节点,例如发送到聚合器306进行交通数据分析。
现有技术中无线联网的技术方案
下面结合图5所示具体介绍现有技术中无线联网的技术方案。参考图上所示,终端511为PC机、IPAD、智能手机、PDA等电子设备中的一种。无线装置512的硬件结构可参考图1和2所示。无线装置512可以是用于提供遵循wifi相关协议的网络接入的无线模组,并至少包括包括处理器、存储器、功放器件以及用于集成上述元件的线路板。无线装置512可以是用于提供遵循wifi相关协议的网络接入的芯片。无线装置512还可以集成在物联网设备中,并形成诸如智能音箱、监控器、智能插座、智能门铃、儿童故事机、智能空调等多种物联网产品。这些物联网产品由于受制于制造成本大多没有安装输入输出设备,因此无法接收用户输入的无线网络标识(SSID)和连接密码等网络配置信息,当这些产品需要建立无线连接时,需要用户先在接入设备512上设置网络配置信息,并广播或组播给无线装置512。接入设备513可以是无线路由器、交换机或能够提供wifi热点的任意终端。
需要知道的是,wifi相关协议是一个协议族,包括IEEE802.11ac、IEEE802.11b、IEEE802.11g/a和/或IEEE802.11n等。而且,wifi相关协议也规定了可采用5GHz和2.4Ghz的频率范围进行wifi通信。5GHz频率的wifi通信遵循IEEE802.11ac、或者IEEE802.11n、或者IEEE802.11g/a的规定。当然,本公开各个实施例既可以使用5G的wifi通信技术,也可以使用2.4G频段的wifi通信技术。5G的wifi通信与2.4G的wifi通信相比,具有更高的无线传输速度,但是2.4G的wifi通信和5G的wifi通信是不同频段的wifi通信,两者并不兼容,大家通常所说一个设备能够同时支持2.4Gwifi通信和5Gwifi通信,是指该设备能够在两种频段下工作,但是同一时间,该设备只能工作在一个频段下。因此无线装置512和接入设备513要想建立无线连接,前提是它们要工作在同一频段下,例如,当它们都工作在5G的频段下,则可以建立wifi无线连接。
wifi无线连接使用电磁波收发信息,wifi无线连接协议规定了电磁波的频率范围为2.4Ghz和5Ghz并按照指定宽度将频率范围划分为多个信道,例如,常用的IEEE802.11b/g将2.4Ghz频段分为11或13个信道。而设备双方实际上是使用信道收发信息。
在本例中,接入设备513有两种工作模式:第一模式使用第一信道收发信息和第二模式使用第二信道收发信息。接入设备513分时使用第一信道和第二信息收发信息。无线装置512使用第一信道收发信息。第一信道指示第一频段,第二信道指示第二频段,第二信道的频段宽度大于第二信道的频段宽度。可选地,第一信道包含在第二信道中。进一步地,第二信道的频段宽度是第一信道的频段宽度的n倍,n为大于1的正整数。例如,假设接入设备513工作在5GHz频段,第一信道是指将5GHz频段以20mhz的频段宽度划分得到的多个信道,第二信道是指将5GHz频段以40mhz的频段宽度划分得到的多个信道,此时第二信道的频段宽度是第一信道的频段宽度的2倍。当然,还可以采用其他频段宽度进行信道划分,例如,10mhz、22mhz、30mhz、60mhz等频段宽度进行信道划分。
参考图上所示,用户可远程通过终端511设置接入设备513的无线网络标识、连接密码等信息。首先远程访问接入设备513的密码设置页面,用户输入无线网络标识和连接密码等信息,然后将这些信息提交给接入设备513,即步骤S11。接入设备513将无线网络标识和连接密码等信息缓存在应用中。
接入设备513分时使用第一信道和第二信道收发信息,它会分时使用第一信道和第二信道广播或组播无线网络标识(即步骤S21和S22)。通常,支持两种信道的接入设备会通过分时复用系统交替使用第一信道和第二信道收发信息,比如大多数时间采用第二信道收发信息,但是每隔10ms会有1ms处于采用第一信道收发信息。而为了让网络环境中的其他设备能够发现接入设备提供的无线网络,设计接入设备按照一定时间间隔持续不断地广播无线网络标识,例如持续不断地以间隔10ms广播无线网络标识,如此,使用第一信道收发信息的无线装置就会在第一信道上接收到无线网络标识。因此虽然接入设备513大部分时间通过第二信道广播或组播无线网络标识,但无线装置512一直监听第一信道,因此经过一段时间后,无线装置512利用步骤S32会监听步骤S22广播或组播的无线网络标识。
接入设备513采用步骤S23广播或组播网络配置信息。由于接入设备513大部分时间内使用第二信道广播或组播网络配置信息,而无线装置512则一直监听第一信道,因此可能一段时间内都无法得到网络配置信息,进而在这段时间内都无法利用网络配置信息和接入设备513建立连接。广播是一对所有的通讯模式,即设备无条件地向网络中的每一台设备发送信息,所有设备都可以接收到该信息,组播是一对一组的通讯模式,即设备向同一个组的设备发送信息,加入组内的设备都能够接收到信息。
可选地,在上述步骤S22至S23中,采用bacon帧广播或组播无线网络标识。wifi相关协议规定了数据传输的三种帧类型:管理帧、控制帧和数据帧。管理帧的主要工作就是管理无线客户端的接入和断开,例如beacon帧、Association帧。控制帧不仅可以控制传输的速率,还可以用来清空通道(CTS/RTS),协商信道(DFS/ACS)和提供单播通知(PS-Poll/ACK)等功能。数据帧都是用来传输数据的,当然有一些特殊用途的空的数据帧不会携带数据(比如用来通知切换到省电状态的帧)。
此外,大家知道,通信接口技术中的网络互连模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。当接入设备513是一个交换机或者路由器时,步骤S21和S22在网络层实现,即在网络层使用分时复用系统以第一信道和第二信道发送无线网络标识,当接入设备513是一个提供wifi热点的终端时,步骤S21和S22通常在应用层实现。而无论接入设备513为何种类型,步骤S23所指的广播或组播网络配置信息都在应用层(应用程序)实现。另外,除非在应用程序中另行指定,否则默认情况下,应用程序同样使用分时复用系统以第一信道和第二信道广播或组播网络配置信息,当然,如果应用程序中指定例如使用第二信道,则应用程序将一直使用第二信道,但这个指定仅作用于该应用程序网络层或其他应用程序不受影响。因此当接入设备513是一个交换机或者路由器时,等待一段时间之后,无线装置512一般能够在第一通道上监听到网络配置信息,进而利用网络配置信息与接入设备513建立无线连接。但是即使如此,由于无线装置512只能被动等待地监听第一信道以获得网络配置信息,因此这个建立无线连接的过程也并不受控无线装置512。
本公开的IoT设备和接入设备建立连接的技术方案
本公开实施例提供一种建立无线连接的技术方案,在该技术方案中,无线装置512通过发送连接请求促使接入设备513切换为使用第一信道广播或组播网络配置信息。但在介绍该技术方案之前,先介绍建立wifi无线连接涉及信息交互的更多细节。下面以图6所示进行详细描述。
在步骤S1之前,设备在加入现有网络之前,需要识别出现有网络,在所在区域识别出现有网络的过程叫做扫描(scanning)。扫描有被动扫描和主动扫描。被动扫描是在多个信道之间不断地切换并监听Bacon帧的到来。例如图5采用被动扫描方式获得无线网络标识。主动扫描是指在当前信道上发送探测请求,并当前信道上等待一段时间,如果收到反馈,则记录反馈,如果超时,则切换到下一个信道上发出探测。扫描结束后,根据设定的判断标准选定一个接入点加入。
步骤S1是将无线装置512与接入设备1表征的现有网络关联,包括:无线装置512向接入设备1发送关联帧,接入设备1回复关联响应帧。这个操作非常简单,而且几乎都会成功。
然后采用S2步骤进行802.1X身份验证。802.1X规定在允许任何数据通过之前必须先进行身份认证。当身份认证未完成之前,信息传输的端口只能传输认证帧,其他数据都会被丢弃,以此防范网络不会被未经授权的用户访问。具体到本步骤,无线装置512和接入设备1会经过多个回合的认证帧的交换,并通过第三方的认证服务器验证无线装置512的身份信息。认证成功之后,无线装置512得到接入设备1的连接端口的授权,可以访问接入设备1的连接端口。认证帧包括原设备的MAC和目标设备的MAC地址,身份认证就是基于MAC地址对设备访问进行授权。
然后无线装置512和接入设备1采用步骤S3进行四次握手。需要说明的是,四次握手过程用于无线装置512和接入设备1之间进行密钥的协商,以保证无线装置512和接入设备1之间通信的安全性。四次握手过程包括多个回合的信息交互,生成成对密钥(pairwisekey)和组密钥(group key),后续利用密钥对信息进行加密传输。
密钥配置完成之后,此时无线装置512和接入设备1之间建立短暂连接,就可以采用步骤S4收发网络协议封包。步骤S1-S3是在数据链路层传输层进行的信息交互,从步骤S4是在网络层(IP)进行的信息交互。步骤S4中,无线装置512将密码封装在网络协议包中发送给接入设备1,密码验证通过之后,无线装置512和接入设备1之间开始正常的数据传输过程。如果接入设备1和接入设备513同样支持第一模式和第二模式,那么由于分时复用系统,S1至S4的操作将使用第一信道完成。
无线装置512还可以从接入设备1转移到接入设备2。如果无线装置512发现接入设备2是一个更好的接入点,则可以利用预先身份验证S5转移到接入设备2。S5大致包括以下内容:首先无线装置512向接入点接入设备1发送一个预先身份认证的认证帧,接入设备1将认证帧转给接入设备2。在整个过程中,无线装置512仍旧和接入设备1保持关联,也可以现有的连接收发网络包。预先身份认证结果是无线装置512和接入设备2各自生成成对主密钥,并得到无线装置512和接入设备2,然后将其缓存。
当无线装置512确定转移到接入设备2时,采用步骤S6重新关联两者。无线装置512会向接入设备2提供缓存的密钥,通知接入设备2它已经通过身份验证。
接入设备2收到IoT的关联请求时,开始搜寻密钥缓存,找到可用密钥之后,并启动步骤S7的四次握手过程。
图7是本公开实施例的无线设备和接入设备建立wifi无线连接的交互示意图。
参考图上所示,步骤S67是用户通过终端511设置接入设备513的无线网络标识和连接密码。
步骤S68和步骤S69是接入设备513利用分时复用系统使用第二信道和第一信道广播或组播无线网络标识。
步骤S70是无线装置512扫描第一信道获取无线网络标识。扫描有被动扫描和主动扫描。在被动扫描模式下,接入设备513广播或组播包含无线网络标识的bacon帧,无线装置512监听Bacon帧的到来,并从bacon帧中读取无线网络标识。在主动扫描模式下,无线装置512向接入设备513发送探测请求,并获得无线装置512返回的反馈信息,并从反馈信息中读取无线网络标识。
步骤S71是接入设备513使用第二信道广播或组播网络配置信息。网络配置信息可以包括各种连接设置,例如连接用户、传输是否加密等信息。
步骤S72是无线装置512向接入设备513发送包含无线网络标识和连接密码的第一连接请求。本步骤中的连接密码可以是与接入设备513建立wifi无线连接的正确连接密码(即步骤S67中的密码),因此此时无线装置512和接入设备513会成功建立wifi无线连接。本步骤中的连接密码还可以是一个伪连接密码,它可以是一个固定字符串,例如123,或者由系统随机产生的字符串。使用该密码与接入设备513建立wifi连接大概率是要失败的,但是在失败之前,无线装置512和接入设备513会执行完图6中的步骤S1-S3,并在步骤S4将该密码和无线网络标识封装成为网络协议封包发送给接入设备513。此时,接入设备513和无线装置512相当于建立了一个短暂连接。无论采用伪连接密码还是正确连接密码,接入设备513都能够基于连接请求感知到当前网络环境中有一个使用第一信道的设备,因此会执行步骤S73,即当确定当前网络环境中有第一模式的设备后,则切换到使用第一信道。接入设备这一特性在应用程序实现,具体为:如果感知到网络环境中存在一个使用第一信道的wifi连接,而自身当前使用第二信道,则切换为使用第一信道。应用程序一旦切换到使用第一信道,通常就会一直保持使用第一信道,直到使用第一信道的设备与它断开连接。第一信道指示第一频段,第二信道指示第二频段,第一信道的频段宽度和第二信道的频段宽度不同,第二信道的频段宽度应大于第一信道的频段宽度。可选地,第一信道包含在第二信道中。进一步地,第二信道的宽度是第一信道的宽度的n倍,n为大于1的正整数。
步骤S73中,接入设备513使用第一信道广播网络配置信息。
步骤S74中,由于无线装置512一直在监听第一信道,因此能够监听到网络配置信息,
步骤S75中,无线装置512使用网络配置信息发送第二连接请求。
如果步骤S72发起的第一连接请求包含了伪连接密码,则网络配置信息应包含建立wifi无线连接的正确连接密码。之后,可继续执行步骤S75,通过正确连接密码和接入设备513建立wifi无线连接。如果步骤S72发起的第一连接请求包含了正确连接密码,则网络配置信息应包含建立wifi无线连接的其他一些网络配置信息,并可根据该网络配置信息、正确连接密码和无线网络标识建立wifi无线连接。
本实施例利用接入设备在感知到一个使用第一信道的wifi连接时会切换到第一信道这一特性,通过一个伪连接密码发起连接请求以促使接入设备从使用第二信道切换为使用第一信道广播网络配置信息,这样无线装置就可以监听到网络配置信息,并和接入设备建立wifi无线连接。和现有技术相比,无线装置不再处于被动状态,而是主动地促使接入设备切换到第一模式广播或组播网络配置信息。
步骤S72是促使接入设备513切换为使用第一信道广播网络配置信息的关键步骤。它由设定条件触发执行。具体可有以下几种触发方式:1)当无线装置512根据步骤S71接收到无线网络标识后,继续监听第一信道,如果超时还未监听到路由器513广播的网络配置信息,则触发执行步骤S72;2)无线装置512逐一扫描多个第一信道,如果经过n次扫描还没有监听到接入设备513广播的网络配置信息,则触发执行步骤S72;3)无线装置512使用多个第一信道发送探测请求,在超时未收到反馈的情况下,触发执行步骤S72;4)无线装置512还可以将步骤S72执行多次,以促使接入设备513感知到网络环境中存在一个使用第一信道的设备;5)无线装置512接收用户操作,当用户操作符合设定操作时,触发执行步骤S72,用户操作可以为各种按键操作,例如无线装置512至少具备电源按键,则可以长按电源键触发执行步骤S72,或无线设备512如具备音量按键,则可以将音量按键和电源按键结合起来触发执行步骤S72;6)无线装置512还可以发送包含自身的当前工作模式的数据帧,在数据帧中通知接入设备513使用无线装置512目前使用第一信道,以促使接入设备513切换为使用第一信道广播或组播网络配置信息。根据wifi相关协议,数据帧包括MAC头、帧体和帧校验序列。MAC头包括帧控制(frame control)、时长(duration)、目的地址(destination address,DA)、源地址(source address,SA)、BSSID和顺序控制(sequence control)。帧体包括建立2.4Ghzwifi或5Ghz wifi连接所需要的的参数信息。无线装置512通过MAC头可将自身的当前工作模式通知给接入设备513。
本公开实施例的商业价值
本公式实施例提供的无线装置可广泛应用于智能音箱、监控器、智能插座、智能门铃、儿童故事机、智能空调等各种IoT产品,并帮助这些IoT产品与接入设备建立wifi连接,由于该方案不会显著增加IoT产品的生产成本,因此具有一定的市场前景和商业价值。
本领域的技术人员能够理解,本公开可以实现为系统、方法和计算机程序产品。因此,本公开可以具体实现为以下形式,即完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码),还可以实现为软件和硬件结合的形式。此外,在一些实施例中,本公开还可以实现为一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如但不限于为电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件,或其他任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子包括:具体一个或多个导线的电连接,便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器、磁存储器或者上述任意合适的组合。在本文中,计算机可读的存储介质可以是任意包含或存储程序的有形介质,该程序可以被处理单元、装置或者器件使用,或者与其结合使用。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为截波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或者其他任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令系统、装置或器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等,以及上述任意合适的组合。
可以以一种或者多种程序设计语言或者组合来编写用于执行本公开实施例的计算机程序代码。所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,例如JAVA、C++,还可以包括常规的过程式程序设计语言,例如C。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
以上所述仅为本公开的优选实施例,并不用于限制本公开,对于本领域技术人员而言,本公开可以有各种改动和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种无线装置,包括:
取指令单元,用于从外部的存储器取回计算机指令;
指令译码单元,用于对取回的计算机指令进行译码;
指令执行单元,用于执行译码后的所述计算机指令,以实现:
经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识,所述接入设备在第一信道和第二信道下广播所述无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
经由所述第一信道,获取所述接入设备广播的网络配置信息,其中,所述接入设备在所述第二信道下广播所述网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
2.根据权利要求1所述的无线装置,其中,所述经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识包括:
主动扫描或被动扫描所述第一信道,获取所述接入设备广播的无线网络标识。
3.根据权利要求1所述的无线装置,其中,所述指令执行单元还实现:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,持续监听所述第一信道,在监听超时的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
4.根据权利要求1所述的无线装置,其中,所述指令执行单元还实现:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,向所述第一信道发送探测请求,在超时未收到反馈的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
5.根据权利要求1所述的无线装置,其中,所述指令执行单元还实现:接收用户操作,当用户操作符合设定要求时,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
6.根据权利要求5所述的无线装置,其中,所述用户操作为按键操作。
7.根据权利要求1所述的无线装置,其中,所述连接密码为伪连接密码,所述网络配置信息包括建立无线连接的正确连接密码,所述指令执行单元还实现:在所述第一连接请求未成功建立无线连接的情况下,经由所述第一信道,发送第二连接请求至所述接入设备,所述第二连接请求至少包括所述无线网络标识和所述正确连接密码。
8.根据权利要求1所述的无线装置,所述指令执行单元还实现:将所述发送第一连接请求至所述接入设备的步骤执行多次。
9.根据权利要求1至8任一项所述的无线装置,其中,所述无线装置与所述接入设备工作于同一频段,所述同一频段被划分为多个所述第一信道和多个所述第二信道,所述第二信道的频段宽度是所述第一信道的频段宽度的n倍,n为大于1的正整数。
10.一种物联网设备,所述物联网设备包括如权利要求1至9任一项所述的无线装置。
11.根据权利要求10所述的物联网设备,其中,所述物联网设备为智能音箱、监控器、智能插座、智能门铃、儿童故事机、智能空调中的一种。
12.一种接入设备,包括:
取指令单元,用于从外部的存储器取回计算机指令;
指令译码单元,用于对取回的计算机指令进行译码;
指令执行单元,用于执行译码后的所述计算机指令,以实现:
在第一信道和第二信道下广播无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,接收无线设备的第一连接请求,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
在所述第二信道下广播网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
13.一种在无线联网中应用的方法,包括:
经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识,所述接入设备在第一信道和第二信道下广播所述无线网络标识,所述第一信道指示第一频段,所述第二信道指示第二频段,所述第二信道的频段宽度大于所述第一信道的频段宽度;
经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备,所述第一连接请求至少包括无线网络标识和连接密码;
经由所述第一信道,获取所述接入设备广播的网络配置信息,其中,所述接入设备在所述第二信道下广播所述网络配置信息,并且在接收到所述第一连接请求后切换为在所述第一信道下广播所述网络配置信息。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述经由第一信道,获取接入设备广播的无线网络标识包括:
主动扫描或被动扫描所述第一信道,获取所述接入设备广播的无线网络标识。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,持续监听所述第一信道,在监听超时的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
16.根据权利要求13所述的方法,还包括:在获取所述接入设备广播的无线网络标识之后,向所述第一信道发送探测请求,在超时未得到反馈的情况下,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
17.根据权利要求13所述的方法,还包括:接收用户操作,当用户操作符合设定要求时,经由所述第一信道,发送第一连接请求至所述接入设备。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述用户操作为按键操作。
19.根据权利要求13所述的方法,其中,所述连接密码为伪连接密码,所述网络配置信息包括建立无线连接的正确连接密码,所述方法还实现:在所述第一连接请求未成功建立无线连接的情况下,经由所述第一信道,发送第二连接请求至所述接入设备,所述第二连接请求至少包括所述无线网络标识和所述正确连接密码。
CN202010507326.9A 2020-06-05 2020-06-05 在无线联网中应用的方法和无线装置 Active CN113766590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010507326.9A CN113766590B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 在无线联网中应用的方法和无线装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010507326.9A CN113766590B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 在无线联网中应用的方法和无线装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113766590A CN113766590A (zh) 2021-12-07
CN113766590B true CN113766590B (zh) 2024-04-19

Family

ID=78785183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010507326.9A Active CN113766590B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 在无线联网中应用的方法和无线装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113766590B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115802383B (zh) * 2022-11-18 2023-06-27 广州芯德通信科技股份有限公司 一种mesh路由器配对生产方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101084687A (zh) * 2004-12-23 2007-12-05 科胜讯系统公司 用于无线客户端连接和远程配置的系统及方法
WO2015092114A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Nokia Technologies Oy Establishing new access network
CN105101330A (zh) * 2015-06-25 2015-11-25 小米科技有限责任公司 连接切换方法及装置
CN108445909A (zh) * 2018-05-18 2018-08-24 天宇经纬(北京)科技有限公司 一种无人机控制系统
US10064059B1 (en) * 2017-12-08 2018-08-28 Chengfu Yu Autonomous pairing of internet of things devices utilizing broadcast packets
CN110868748A (zh) * 2019-11-06 2020-03-06 北京小米移动软件有限公司 智能设备入网、网络接入方法、装置、设备、系统及介质
CN110995665A (zh) * 2019-11-15 2020-04-10 北京小米移动软件有限公司 配网方法及装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10827417B2 (en) * 2013-12-10 2020-11-03 Beijing Zhigu Rui Tuo Tech Co., Ltd. Wireless network access method and access apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101084687A (zh) * 2004-12-23 2007-12-05 科胜讯系统公司 用于无线客户端连接和远程配置的系统及方法
WO2015092114A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Nokia Technologies Oy Establishing new access network
CN105101330A (zh) * 2015-06-25 2015-11-25 小米科技有限责任公司 连接切换方法及装置
US10064059B1 (en) * 2017-12-08 2018-08-28 Chengfu Yu Autonomous pairing of internet of things devices utilizing broadcast packets
CN108445909A (zh) * 2018-05-18 2018-08-24 天宇经纬(北京)科技有限公司 一种无人机控制系统
CN110868748A (zh) * 2019-11-06 2020-03-06 北京小米移动软件有限公司 智能设备入网、网络接入方法、装置、设备、系统及介质
CN110995665A (zh) * 2019-11-15 2020-04-10 北京小米移动软件有限公司 配网方法及装置、电子设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN113766590A (zh) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Miao et al. Narrowband internet of things: Simulation and modeling
US10313977B2 (en) Adaptive network topology
CN105210417B (zh) 用于控制网络外设备到设备通信的系统和方法
US9860677B1 (en) Internet-of-things gateway coordination
US20190182126A1 (en) Network Node Availability Prediction Based On Past History Data
US11252786B2 (en) IoT networking extension with bi-directional packet relay
US20190044737A1 (en) Secure wireless network association
JP7400092B2 (ja) ウェイクアップ信号検出方法および装置
WO2015154248A1 (zh) 一种系统信息的传输方法及基站、用户设备
CN107432043B (zh) 一种nan设备之间的寻呼方法及nan设备
CN113228717A (zh) 一种通信方法及装置
CN113766590B (zh) 在无线联网中应用的方法和无线装置
WO2021239113A1 (zh) 数据传输方法及装置
WO2022022491A1 (zh) 通信方法及装置
TWI621370B (zh) 裝置對裝置通訊之使用者設備及其資源選擇方法
CN116097688B (zh) 通信方法、装置及系统
CN113708946B (zh) 计算系统及消息路由方法
WO2023030209A1 (zh) 一种通信方法及通信装置
KR20230169300A (ko) 통신 방법 및 장치 그리고 관련 디바이스
Mikhaylov et al. Mechanisms for improving throughput and energy efficiency of Bluetooth Low Energy for multi node environment
CN114641056B (zh) 处理单元以及对接收机的增益进行调节的方法
US20230397159A1 (en) User equipment and base station involved in paging
US20230389123A1 (en) Communication apparatuses and communication methods for sidelink broadcast
CN113673001A (zh) 安全保护组件和相关装置及方法
Wang et al. Design of cable temperature wireless monitoring system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240223

Address after: 310052 Room 201, floor 2, building 5, No. 699, Wangshang Road, Changhe street, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: C-SKY MICROSYSTEMS Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 5th Floor, No. 2, Lane 55, Chuanhe Road, No. 366 Shangke Road, Pudong New Area Free Trade Pilot Zone, Shanghai

Applicant before: Pingtouge (Shanghai) semiconductor technology Co.,Ltd.

Country or region before: China

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant