CN115604787A - 通过手机将无线设备自动连接到网络的方法和系统 - Google Patents

通过手机将无线设备自动连接到网络的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过手机将无线设备自动连接到网络的方法和系统，包括响应于设备感测到手机与该设备邻近，触发该设备和该手机为初步通信模式；该设备在初步通信模式下周期性地广播具有唯一标识的广播消息(P2)；通过手机检测该广播消息(P2)的强度；响应于检测到该广播消息(P2)的强度大于第一阈值(T1)，在该手机和该设备之间建立受限的无线连接；通过该受限的无线连接在该设备和该手机之间传输多个数据包；检测多个数据包的强度；并响应于检测到多个数据包的强度分别大于第一阈值(T1)和第二阈值(T2)，在该设备和该手机之间建立完整的无线通信，从而通过该手机将该设备连接到网络。

Description

通过手机将无线设备自动连接到网络的方法和系统
技术领域
本申请涉及通过手机将无线设备自动连接到网络的方法和系统。
背景技术
目前，可以连接到网络或云端的无线智能设备(如蓝牙灯泡、WiFi插座和网络摄像头)得到了广泛使用。为了将没有显示器的无线智能设备连接到网络，通常使用智能手机来帮助无线设备获得网络的必要信息，并且通常需要经由智能手机的一些用户操作(例如扫描无线设备和进入网络信息)。然而，通过智能手机的用户操作可能是麻烦、耗时且容易出错的，并且可能导致通过手机将智能设备连接到网络失败。
发明内容
根据一个实施例，通过手机将无线设备自动连接到网络的方法可以包括：响应于所述设备感测到所述手机与所述设备邻近，触发所述设备和所述手机被设置为初步通信模式；由处于所述初步通信模式的设备周期性地广播具有唯一标识的广播消息；响应于接收到所述广播消息，由所述手机检测广播消息的强度；响应于检测到所述广播消息的强度大于第一阈值，通过手机在手机与设备之间自动建立受限的无线连接；经由所述受限的无线连接在所述设备和所述手机之间传输数据包，其中，所述数据包的至少第一数据包从所述设备发送到所述手机，并且所述数据包的至少第二数据包从所述手机发送到所述设备；检测所述数据包的强度，其中由所述手机检测所述第一数据包的第一强度，由所述设备检测所述第二数据包的第二强度；以及响应于检测到所述第一数据包的第一强度大于第一阈值并且检测到所述第二数据包的第二强度大于第二阈值，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以通过所述手机将所述设备连接到网络。
根据一个实施例，所述无线设备可以包括：传感器，用于感测手机与所述设备邻近；触发器，用于响应于感测到与所述设备邻近的所述手机而将所述设备设置为初步通信模式；广播机，用于在所述初步通信模式下，通过所述设备周期性地广播具有唯一标识的广播消息，其中响应于检测到所述广播消息的强度大于第一阈值，所述手机在所述手机和所述设备之间建立受限的无线连接；发送器，用于通过所述受限的无线连接将至少第一数据包发送到所述手机，其中所述手机通过所述受限的无线连接将至少第二数据包发送到所述设备；和检测器，用于检测第一数据包的第一强度，其中由所述手机检测第二数据包的第二强度，并且其中响应于检测到所述第一数据包的第一强度和所述第二数据包的第二强度分别大于第一阈值和第二阈值时，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以通过手机将所述设备连接到网络。
根据一个实施例，一种系统可以包括：存储指令的存储器；以及一个或多个处理器，所述处理器由所述指令配置以执行操作：响应于设备感测到手机与该设备邻近，触发所述设备和所述手机被设置为初步通信模式；通过处于初步通信模式的设备周期性地广播具有唯一标识的广播消息；响应于接收到所述广播消息，通过所述手机检测广播消息的强度；响应于检测到广播信息的强度大于第一阈值，由所述手机在该手机和所述设备之间自动建立受限的无线连接；经由所述受限的无线连接在所述设备和所述手机之间传输数据包，其中至少第一数据包从所述设备发送到所述手机，并且其中至少第二数据包从所述手机传输到所述设备；检测数据包的强度，其中通过所述手机检测第一数据包的第一强度，并由所述设备检测第二数据包的第二强度；并且响应于检测到所述第一数据包的第一强度大于第一阈值和检测到所述第二数据包的第二强度大于第二阈值，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以通过所述手机将所述设备连接到网络。
附图说明
将参考以下附图描述本申请的非限制性和非穷举性得到实施例，其中，除非另有说明，否则在各种附图中相同的附图标记指代相同的部件。
图1A-1E是示出通过手机将无线设备自动连接到网络的方法的图。
图2是示出根据实施例的无线设备的图。
图3是示出可以实现示例软件架构的框图。
具体实施方式
现在将描述本申请的各个方面和示例。以下描述提供了具体细节，以对这些示例进行透彻的理解和描述。然而，本领域的技术人员将理解，本申请可以在没有这些细节的情况下被实施。
另外，为了简洁的目的并且避免不必要地使相关描述不清楚，可能没有示出或详细描述一些公知的结构或功能。
尽管结合本申请的某些特定示例的详细说明一起使用，但在以下呈现的描述中使用的术语旨在以其最广泛的合理方式进行解释。以下甚至可以强调某些术语，但是，旨在以任何受限方式解释的任何术语将在本具实施方式部分中公开且明确地定义。以下描述中使用的一些缩写和首字母缩写的定义，例如SSID：服务集标识符；BLE：蓝牙；和NFC：近场通信。
不失一般性，将以自动配对无线设备和手机的方法为例来参考说明性实施例。本领域的普通技术人员将理解，这只是为了清楚和充分地描述本申请，而不是限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求限定。
图1A-1E示出根据实施例的经由配备有BLE的设备(例如手机150)将无线设备 200连接(这将在图2中详细解释)到网络(图中未示出)的方法100的图。
根据一个实施例，在手机150的配对App被设置为激活状态的情况下，手机150 被放置成与设备200邻近以便满足第一配对条件，因此可以自动触发设备200和手机150被设置为初步通信模式。然后，基于手机150对来自设备200的具有唯一标识的周期性广播消息P2进行的分析，在手机150和设备200之间建立受限的无线连接模式。之后，基于设备 200和手机150对在手机150和设备200之间传输的数据包进行的进一步分析，在第二配对条件被检测到并满足的情况下，在手机150和设备200之间建立完整的无线连接模式。下面将参考图1A-1E更详细地解释通过手机150将设备200自动连接到网络或云端的过程。
参考图1A，当设备200远离手机150时，设备200可以周期性地广播广播包P1 以通知手机150和其他设备(图中未示出)设备200尚未处于初步通信模式。
参考图1B，响应于检测到手机150邻近设备200，设备200和手机150二者均被自动触发以被设置为初步通信模式。在初步通信模式下，设备200可以周期性地广播具有唯一标识的广播消息P2。具有唯一标识的广播消息P2与广播消息P1不同。
参考图1C，响应于从设备200接收到广播消息P2，手机150检测广播消息P2的强度。在一个实施例中，响应于检测到广播消息P2的强度大于存储在手机150中的第一阈值T1，手机150可以在手机150和设备200之间自动建立受限的无线连接。该受限的无线连接可以但不限于蓝牙(BLE)连接或WiFi连接。
参考图1D，在建立受限的无线连接之后，设备200和手机150可以相互传输数据包。例如，设备200可以将包含至少数据包P3的多个数据包发送到手机150，并且手机 150可以将包含至少数据包P4的多个数据包发送到设备200。
在一个实施例中，手机150和设备200可以检测所接收的数据包的强度。例如，手机150可以检测从设备200接收的数据包P3的强度并将其与阈值T1进行比较，并且设备200可以检测从手机150接收的数据包P4的强度并将其与阈值T2进行比较。例如，阈值T1可以存储在手机150中，阈值T2可以存储在设备200中。
在一个实施例中，响应于检测到数据包P3的强度大于阈值T1并且检测到数据包P4的强度大于阈值T2，在设备200和手机150之间建立完整的无线通信。在一个实施例中，该完整的无线通信可以包括但不限于WiFi连接。
在一个实施例中，从设备200发送到手机150的数据包P3可以包括被配置为启动WiFi网络配置的数据帧。
在一个实施例中，从手机150发送到设备200的数据包P4可以包括被配置为启动WiFi网络配置的数据帧。
在一个实施例中，响应于通过手机150检测到的数据包P3的强度小于阈值T1，暂停在设备200和手机150之间建立完整的无线通信的尝试。
在一个实施例中，响应于通过设备200检测到数据包P4的强度小于阈值T2，暂停在设备200和手机150之间建立完整的无线通信的尝试。
参考图1E，响应于建立完整的无线通信，设备200可以向手机150发送确认消息以确认该完整的无线通信。在一个实施例中，响应于建立完整的无线通信，设备200经由手机150自动连接到网络(图中未示出)的路由器。
以这种方式，设备200可以通过手机150自动连接到网络，而无需扫描设备200 或输入网络的某些信息(例如SSIN和密码)。设备和手机的配对方便、准确且省时，因此可以提高用户满意度。
图2是示出根据实施例的无线设备200的图。设备200可以包括传感器210、触发器220、广播机230、发送器240和检测器250。
在一个实施例中，传感器210可以被配置为感测与设备200邻近的手机150。触发器220可以被配置为响应于感测到与设备200邻近的手机150，将设备200设置为初步通信模式。
在初步通信模式下，广播机230可以被配置为周期性地广播具有唯一标识的广播消息P2(参考例如图1B)。响应于检测到广播消息P2的强度大于第一阈值T1(参考例如图1C)，手机150可以在手机150和设备200之间建立受限的无线连接。
在一个实施例中，发送器240可以被配置为经由受限的无线连接将包含至少数据包P3的多个数据包发送到手机150。手机150还可以经由受限的无线连接将包含至少数据包P4的多个数据包发送到设备200。
在一个实施例中，检测器250可以被配置为检测数据包P3的强度。手机150还可以检测数据包P4的强度。在一个实施例中，响应于检测到数据包P3强度和数据包P4的强度分别大于强度阈值T1和强度阈值T2，可以在设备200和手机150之间建立完整的无线通信。在建立了完整的无线通信之后，设备200自动连接到网络(图中未示出)的路由器，并因此通过手机150连接到网络。
在一个实施例中，强度阈值T1可以存储在手机150中，第二强度阈值T2可以存储在设备200中。
在一个实施例中，当没有在设备200附近感测到手机150时，设备200可以周期性地广播广播包P1以通知其他设备(包括手机150)设备200尚未处于初步通信模式。
在一个实施例中，由电容检测，设备200可以在传感器范围内(例如在一英尺内)感测到手机150与设备200邻近。由红外强度检测，设备200还可以在传感器范围内 (例如，在视线范围内)感测到手机150与设备200邻近。由近场通信(NFC)电感检测，设备200也可以在传感器范围内(例如在5英尺内)感测到手机150与设备200邻近。由无线信号飞行时间检测，设备200可以在传感器范围内感测到手机150与设备200邻近。
图3是示出了软件架构304的框图300，该软件架构可以被安装在本文所述的任何一个或多个无线智能设备(诸如智能插座)上。软件架构304由诸如机器302之类的硬件支持，机器302包括处理器320、存储器326和I/O组件338。在该示例中，软件架构304可以被概念化为层的堆叠，其中每个层提供特定的功能。软件架构304包括诸如操作系统 312、库310、框架308和应用程序306之类的层。在操作上，应用程序306通过软件堆栈调用API调用350并响应API调用350接收消息352。
操作系统312管理硬件资源并提供公共服务。操作系统312包括例如内核314、服务316和驱动器322。内核314充当硬件和其他软件层之间的抽象层。例如，内核314提供内存管理、处理器管理(例如调度)、组件管理、联网和安全设置以及其他功能。服务316 可以为其他软件层提供另外的公共服务。驱动器322负责控制或与底层硬件接口。例如，驱动器322可以包括显示驱动器、摄像机驱动器、
Figure BDA0003156488590000051
或
Figure BDA0003156488590000052
低能耗驱动器、闪存驱动器、串行通信驱动器(例如，USB驱动器)、
Figure BDA0003156488590000053
驱动器、音频驱动器、电源管理驱动器，等等。
库310提供了应用程序306使用的公共底层基础结构。库310可以包括系统库318(例如C标准库)，其提供诸如内存分配功能、字符串操作功能、数学功能等的功能。另外，库310可以包括API库324，诸如媒体库(例如支持各种媒体格式的呈现和操作的库，如运动图像专家组-4(MPEG4)、高级视频编码(H.264或AVC)、运动图像专家组层-3 (MP3)、高级音频编码(AAC)、自适应多速率(AMR)音频编解码器、联合摄影专家组(JPEG或JPG)，或者便携网络图形(PNG))、图形库(例如，用于在显示器上以二维(2D)和三维(3D)形式呈现图形内容的OpenGL框架)、数据库库(例如SQLite提供各种关系数据库功能)、网络库(例如，提供web浏览功能的WebKit)等等。库310还可以包括各种各样的其他库328，以向应用程序306提供许多其他API。
框架308提供了应用程序306使用的公共高层结构。例如，框架308提供各种图形用户界面(GUI)功能、高级资源管理和高级位置服务。框架308可以提供可以由应用程序306使用的各种其他API，其中某些API可能特定于特定操作系统或平台。
在一个示例中，应用程序306可以包括HOME应用程序336、联系人应用程序 330、浏览器应用程序332、图书阅读器应用程序334、位置应用程序342、媒体应用程序 344、消息传递应用序346，游戏应用程序348，以及各种各样的例如第三方应用程序340的其他应用程序。应用程序306是执行程序中定义的功能的程序。可以采用各种编程语言来创建以多种方式构造的一个或多个应用程序306，例如面向对象的编程语言(例如Objective- C、Java或者C++)或过程编程语言(例如C或汇编语言)。在特定示例中，第三方应用程序340(例如由特定平台的供应商以外的实体使用ANDROIDTM或IOSTM软件开发工具包 (SDK)开发的应用程序)可以是在诸如iOSTM、AndroidTM、
Figure BDA0003156488590000061
手机或其他移动操作系统上运行的移动软件。在该示例中，第三方应用程序340可以调用由操作系统312提供的 API调用350以促进本文所描述的功能。
各实施例的特征和方面可以集成到其他实施例中，并且可以在没有所示或所描述的所有特征或方面的情况下实现本说明书中所示的实施例。
本领域技术人员将理解，尽管出于说明的目的已经描述了系统和方法的特定示例和实施例，但是可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下进行各种修改。而且，一个实施例的特征可以被合并到其他实施例中，即使那些特征在本说明书的单个实施例中没有一起描述。因此，本申请由所附权利要求书描述。

Claims (20)

1.一种通过手机将无线设备自动连接到网络的方法，其特征在于，包括：
响应于所述设备感测到所述手机与该设备邻近，触发该设备和该手机被设置为初步通信模式；
由处于所述初步通信模式的所述设备周期性地广播具有唯一标识的广播消息(P2)；
响应于接收到所述广播消息(P2)，通过所述手机检测所述广播消息(P2)的强度；
响应于检测到所述广播消息(P2)的强度大于第一阈值(T1)，通过所述手机在所述手机和所述设备之间自动建立受限的无线连接；
经由所述受限的无线连接在所述设备和所述手机之间传输数据包，其中，所述数据包中的至少第一数据包(P3)从所述设备发送到所述手机，并且其中所述数据包中的至少第二数据包(P4)从所述手机发送到所述设备；
检测所述数据包的强度，其中由所述手机检测所述第一数据包(P3)的第一强度，并且由所述设备检测所述第二数据包(P4)的第二强度；和
响应于检测到的所述第一数据包(P3)的所述第一强度大于所述第一阈值(T1)并且检测到所述第二数据包(P4)的第二强度大于第二阈值(T2)，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以通过所述手机将所述设备连接到网络。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：响应于建立所述完整的无线通信，从所述设备发送确认信息到所述手机以确认所述完整的无线通信。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：响应于建立所述完整的无线通信，经由所述手机将所述设备连接到所述网络的路由器。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述设备发送到所述手机的所述第一数据包(P3)包括至少第一帧，所述第一帧被配置为启动WiFi网络配置。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述手机发送到所述设备的所述第二数据包(P4)包括至少第二帧，所述第二帧被配置为启动WiFi网络配置。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述设备远离所述手机时，所述设备周期性地广播与所述广播消息(P2)不同的另一广播消息(P1)，以通知该设备未处于所述初步通信模式。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受限的无线连接包括蓝牙连接或WiFi连接。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述完整的无线通信包括WiFi连接。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于所述手机检测到的所述第一数据包(P3)的所述第一强度小于所述第一阈值(T1)，暂停在所述设备和所述手机之间建立所述完整的无线通信的尝试。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于所述设备检测到所述第二数据包(P4)的所述第二强度小于所述第二阈值(T2)，暂停在所述设备和所述手机之间建立所述完整的无线通信的尝试。
11.一种无线设备，其特征在于，包括：
传感器，用于感测手机与所述设备邻近；
触发器，用于响应于感测到与所述设备邻近的所述手机，将所述设备设置为初步通信模式；
广播机，用于由所述设备在所述初步通信模式下周期性地广播具有唯一标识的广播消息(P2)，其中，响应于检测到所述广播消息(P2)的强度大于第一阈值(T1)，所述手机在所述手机与所述设备之间建立受限的无线连接；
发送器，用于经由所述受限的无线连接将至少第一数据包(P3)发送到所述手机，其中，所述手机通过所述受限的无线连接将至少第二数据包(P4)发送到所述设备；和
检测器，用于检测所述第一数据包(P3)的第一强度，其中，所述手机检测所述第二数据包(P4)的第二强度，并且其中响应于检测到所述第一数据包(P3)的所述第一强度和所述第二数据包(P4)的第二强度分别大于第一阈值(T1)和第二阈值(T2)，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以经由所述手机将所述设备连接到网络。
12.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，所述第一强度阈值(T1)存储在所述手机中，并且其中所述第二强度阈值(T2)存储在所述设备中。
13.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，当在所述设备附近没有感测到手机时，所述设备周期性地广播另一广播包(P1)，以通知该设备未处于所述初步通信模式。
14.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，与所述设备邻近的所述手机是由电容检测感测到的。
15.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，与所述设备邻近的所述手机是由红外强度检测感测到的。
16.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，与所述设备邻近的所述手机是由近场通信(NFC)电感检测感测到的。
17.如权利要求11所述的无线设备，其特征在于，与所述设备邻近的所述手机是由无线信号飞行时间检测感测到的。
18.一种系统，其特征在于，包括：
存储指令的存储器；和
一个或多个处理器，所述处理器由所述指令配置为执行以下操作：
响应于设备感测到手机与所述设备邻近，触发所述设备和所述手机被设置为初步通信模式；
由处于所述初步通信模式的所述设备周期性地广播具有唯一标识的广播消息(P2)；
响应于接收到所述广播消息(P2)，由所述手机检测所述广播消息(P2)的强度；
响应于检测到所述广播消息(P2)的强度大于第一阈值(T1)，通过所述手机在所述手机和所述设备之间自动建立受限的无线连接；
经由所述受限的无线连接在所述设备和所述手机之间传输数据包，其中至少第一数据包(P3)从所述设备发送到所述手机，并且其中至少第二数据包(P4)从所述手机发送到所述设备；
检测所述数据包的强度，其中由所述手机检测所述第一数据包(P3)的第一强度，并且由所述设备检测所述第二数据包(P4)的第二强度；和
响应于检测到所述第一数据包(P3)的所述第一强度大于第一阈值(T1)并且检测到所述第二数据包(P4)的所述第二强度大于第二阈值(T2)，在所述设备和所述手机之间建立完整的无线通信，以经由所述手机将所述设备连接到网络。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述操作还包括：从所述设备发送确认信息到所述手机，以确认所述完整的无线通信。
20.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述操作还包括：经由所述手机将所述设备无线连接到所述网络的路由器。
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