WO2024083235A1 - 基于Wi-Fi感知的配网方法、嵌入式芯片系统及介质 - Google Patents
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Abstract
一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,该方法包括:a)至少一个待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥; b)至少一个待配网设备从锚定主设备获取第一加密密文,第一加密密文包括根据第一共享密钥对锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;c)至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文;d)至少一个待配网设备根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密,以获取配网密钥;e)至少一个待配网设备根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
Description
本公开的实施例总体上涉及无线通信领域,并且更具体地涉及一种基于Wi-Fi感知的配网方法。
目前市场上的智能硬件产品以基于Wi-Fi通信的产品品类居多。这些Wi-Fi硬件设备通常没有配置人机交互界面,无法像个人电脑、手机等智能韩品一样具有能够提供给用户以选择Wi-Fi热点进行连接的界面。为了让这一类缺少人机交互界面的智能设备连接到网络,必须先解决将其正确连接至路由器的问题。也就是说,需要解决如何将无线网络的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)与接入密码等用于连接路由器的信息安全可靠地传输到这一类智能设备的问题,本发明旨在解决这一问题。
对于上述这些未配置有人机交互界面的智能硬件,目前其进行配网的方式主要有两种:
第一种方式是将智能硬件设置为Soft AP模式,即设置手机处于Station模式,然后使用手机去连接智能硬件处的Soft AP,连接成功后将无线接入点的SSID及密码传输给智能设备,智能设备在接收到无线接入点的SSID及密码后,从Soft AP模式切换回Station模式,并利用接收到的无线接入点的SSID及密码与无线接入点连接完成配网。
第二种方式是将智能硬件设置为混杂模式,在混杂模式下其可以接收空中符合条件的无线报文。在手机端将SSID及接入密码编码到UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)报文中,并通过无线广播报文或组播报文进行发送。智能硬件在接收到无线报文后进行相应的解码,获取正确的SSID和接入密码,进而通过获取到的SSID及密码与无线接入点连接,完成配网。
以上描述的传统的Soft AP配网、混杂模式配网等方式,配网速度慢,安全性差,尤其是在面对同时给多台智能设备配网的需求时,配网效率非常低,其主要缺点包括如下:
用户体验差:基于Soft AP的配网方式可以保证配置成功,但是用户体验不友好,因为此类方法要求手机先连接到Soft AP上,无论是手动的(iOS)还是自动的(Android),配置完成后再切换回来,整个操作过程十分繁琐和复杂。
安全性差、成功率低:智能配置虽然方便,但是在Wi-Fi环境很复杂的情况下,存在一定失败的概率,手机要把路由器的密码传送给Wi-Fi模块,如果是明文的话,很容易被截取,从而给Wi-Fi网络带来了极大的安全隐患。
速度慢:采用Soft AP和混杂模式配网时,每个设备都需经过一一与云端交互、完成绑定等操作,一次配网时间通常需要10秒左右,如果待配网设备是几十台甚至数百台时,则配网时间会非常长。
发明内容
因此,期望提供一种基于Wi-Fi感知的批量配网方法和系统,旨在解决现有的智能设备在执行单个设备配网或者批量配网时操作复杂、安全性差以及配网成功率低的问题。
在第一方面中,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,方法包括:a)至少一个待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥;b)至少一个待配网设备从锚定主设备获取第一加密密文,第一加密密文包括根据第一共享密钥对锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;c)至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文;d)至少一个待配网设备根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密,以获取配网密钥;e)至少一个待配网设备根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
优选地,步骤a)进一步包括:至少一个待配网设备向锚定主设备发送配置信息,其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
进一步优选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则至少一个待配网设备配置有私钥,私钥由移动终端通过扫描待配网设备上的二维码或由用户在移动终端上输入而获取或通过锚定主设备获取。
进一步优选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤c)进一步包括:至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据私钥和配网密钥进行运算而获得的更新的配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
进一步优选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则步骤e)进一步包括:至少一个待配网设备根据私钥和配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
在第二方面中,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,方法包括:a)锚定主设备与至少一个待配网设备协商获得第一共享密钥;b)锚定主设备向至少一个待配网设备发送第一加密密文,第一加密密文为根据第一共享密钥对锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;c)锚定主设备与移动终端协商获得第二共享密钥;d)锚定主设备向移动终端发送第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配网密钥加密而获得的密文。
优选地,步骤a)进一步包括:锚定主设备从至少一个待配网设备获取配置信息,其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
优选地,步骤d)进一步包括:锚定主设备向移动终端发送第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配置信息和配网密钥加密而获得的密文。
在第三方面中,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,方法包括:a)移动终端与锚定主设备协商获得第二共享
密钥;b)移动终端从锚定主设备获取第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配网密钥加密而获得的密文;c)移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配网密钥;d)移动终端向至少一个待配网设备发送第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
优选地,步骤b)进一步包括:移动终端从锚定主设备获取第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配置信息和配网密钥加密而获得的密文;其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入,其中,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则至少一个待配网设备配置有私钥。
进一步优选地,步骤c)进一步包括:移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配置信息和配网密钥。
进一步优选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤d)进一步包括:移动终端获取待配网设备的私钥,并对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥;并根据更新的配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
在第四方面中,公开了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当计算机程序运行时,使得装置执行如前所述的第一方面的方法,或者使得装置执行如前所述的第二方面的方法,或者使得装置执行如前所述的第三方面的的方法。
在第五方面中,公开了一种嵌入式芯片系统,包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有嵌入式芯片系统的通信装置执行如前所述的第一方面、第二方面或者第三方面的方法。
要注意到,在任何适当的情况下,本文公开的实施例中的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例。同样地,实施例中的任何实施例的任何优点可以应用于其他实施例,并且反之亦然。从以下描述中,所附实施例的其他目的、特征和优点将是显而易见的。
一些实施例的目的在于解决或减轻、缓解或消除以上或其他缺点中的至少一些。
特别的,针对上述问题,本公开提供的基于Wi-Fi感知的配网方法,其可以实现具有高度安全性的配网。另一方面,本公开通过精准选择配网目标,可以有效提高配网成功率,操作稳定性高。此外,本公开提供的方法可以在存在多个不需要加密准入的待配网设备时,实现批量配网。而对于需要加密准入的待配网设备,本公开的方法也能有效的防止误配网操作。因此,本公开的技术方案可以服务于不同的配网应用场景,并且在整个过程减少了用户的手动配网操作步骤,提升了用户体验。本公开的技术方案能够有效快速实现多个Wi-Fi设备的配网,并且配网过程中的数据交换都是加密的,只有待配网设备能对数据解密,从而保证了配网的安全性。并且,本公开利用Wi-Fi感知技术,最短只需要几十秒就能完成对所有设备的配网。
图1示出了由多个待配网设备组成的邻近感知网络集群的示意图。
图2示出了移动终端加入如图1所示的由多个待配网设备组成的邻近感知网络集群的示意图。
图3示出了一个实施例中的任一待配网设备与锚定主设备以及移动终端的之间的通信过程的示意图。
图4示出了邻近感知网络集群中的待配网设备通过Wi-Fi感知帧将配置信息发送给锚定主设备的示意图。
图5示出了另一个实施例中的任一待配网设备与锚定主设备以及移动终端的之间的通信过程的示意图。
图6示出了根据本公开一个实施例的基于Wi-Fi感知的配网方法的示意性流程图。
图7示出了根据本公开另一个实施例的基于Wi-Fi感知的配网方法的示意性流程图。
图8示出了根据本公开再一个实施例的基于Wi-Fi感知的配网方法的示意性流程图。
图9示出了根据一个实施例的一种待配网设备900的示意性框图。
图10示出了根据一个实施例的一种待配网设备1000的硬件结构的示意图。
现在将参照若干示例实施例讨论本公开。应当理解,仅出于使本领域技术人员能够更好地理解本公开并因此实现本公开的目的而讨论这些实施例,而不是暗示对本公开的范围的任何限制。
应该理解的是,尽管术语“第一”和“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用来将元件彼此区分。例如,在不脱离示例实施例的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。如本文中使用的,术语“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任意和所有组合。
本文使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的,而并非意在限制示例实施例。如在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在还包括复数形式,除非上下文明确地给出相反的指示。将进一步理解的是,当在本文中使用时,术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”、“含有”和/或“并入”表示存在所陈述的特征、元件和/或组件等,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合。
在下面的描述和权利要求中,除非另外定义,否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。下面将参考附图描述本公开的一些示例性实施例。
在介绍本公开的实施例的方案之前,首先对本发明中将要应用的基本概念进行解释,以便更好地解释本公开的方案的实现过程。
Wi-Fi感知(Wi-Fi Aware)协议:Wi-Fi感知协议是Wi-Fi联盟基于IEEE802.11协议之上定制的相邻设备发现协议。该协议工作于IEEE 802.11设备,但不属于IEEE 802.11标准增强或修订,并且Wi-Fi感知只需IEEE 802.11终端设备商对驱动软件改造升级。Wi-Fi感知功能使得设备能够发现彼此并直接
连接,而无需它们之间的任何其他类型的连接Wi-Fi感知也称为邻近感知网络(NAN)。
邻近感知网络集群(Neighbor Awareness Network Cluster,“NAN Cluster”):邻近感知网络集群是由多个相邻的设备形成的集合,这些设备共享一组公共的NAN参数集,且同步于相同的发现窗口(Discovery Window)时间规程,并拥有一个NAN Cluster ID唯一标识。
NAN设备:支持实现NAN协议功能的设备。NAN设备可作为主设备(Master)或非主设备(Non-Master)两种角色中的任一种。其中,NAN集群中Master优先级最高者为锚定主设备(Anchor Master),其可以为一个同步的集群保持时序,集群中其他NAN设备须遵从其时间同步TSF。在NAN集群中,每一台NAN设备都应具备成为锚定主设备的能力。继承成为锚定主设备者应保持原有TSF。
此外,对于支持Wi-Fi感知的设备,其无需通过Wi-Fi接入点(AP),就可自主检测、提醒和连接其他设备。特别的,Wi-Fi感知应用可以配置为,提醒用户附近有运行相同应用的设备。Wi-Fi感知的发现功能可以基于距离等各种参数执行,例如,当另一个运行相同应用的设备距离不到10英尺(约3.048米)远时提醒用户。应用也可以配置为,建立与另一个设备点对点的安全数据连接,以进行应用数据交换。
实施例一
图1示出了多个支持Wi-Fi感知的待配网设备组成邻近感知网络集群的示意图。如图1所示,多个待配网设备均开启Wi-Fi感知服务,并经过协商组成一个邻近感知网络集群。其中,这些待配网设备中Master优先级最高的设备被推举成为锚定主设备(Anchor Master),其余待配网设备(例如待配网设备A、待配网设备B、…待配网设备N)为非锚定主设备。锚定主设备可以通过发送信标帧(beacon帧)以使得其他待加入该近感知网络集群的设备发现,并且这些其他设备可以通过回复Wi-Fi感知帧以使得锚定主设备发现。
图2示出了移动终端加入如图1所示的邻近感知网络集群的示意图。移动终端开启Wi-Fi感知服务,在接收到邻近感知网络集群中的信标帧(Beacon)后即加入到上述由多个待配网设备组成的邻近感知网络集群中。作为示例而非限制,移动终端可以是支持Wi-Fi感知服务的智能手机、智能平板、笔记本电脑等移动终端设备。
作为示例而非限制,移动终端获取配网信息。其中,移动终端可以通过人机交互的方式预先获取到配网信息,或者以任何其他可以适用的方式获取配网信息。
图3示出了任一待配网设备与锚定主设备以及移动终端的之间的通信过程的示意图,以最终实现配网目的。
A.锚定主设备向待配网设备分发配网密钥
步骤S110:待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥。其中,该待配网设备尚未获取到配网密钥。作为示例而非限制,锚定主设备与该待配网设备通过对称密钥算法协商计算获得第一共享密钥。
步骤S114:锚定主设备生成配网密钥。作为示例而非限制,锚定主设备可以通过随机的方式生成配网密钥。
步骤S116:锚定主设备根据第一共享密钥,对配网密钥进行加密,以获得第一加密密文。
步骤S118:锚定主设备向待配网设备发送第一加密密文。
步骤S134:待配网设备根据第一共享密钥对接收到的第一加密密文进行解密,从而获取配网密钥。
作为示例而非限制,上述锚定主设备向待配网设备分发配网密钥的过程,还可以包括以下步骤:
步骤S112:待配网设备向锚定主设备发送配置信息。
值得注意的是,除非特别指出,上述方法的步骤并不限定执行的先后顺序。例如,步骤S112可以在步骤S114至步骤S134中的任一步骤之前或之后执行。
作为示例而非限制,步骤S112可以在待配网设备刚刚加入邻近感知网络集群时执行。替代地,该步骤可以在其他任何适合的时刻执行。如图4所示示出了邻近感知网络集群中的待配网设备通过Wi-Fi感知帧将配置信息发送给锚定主设备的示意图。
示例性地,锚定主设备可以在从各个待配网设备处接收到Wi-Fi感知帧后,整理所有待配网设备的配置信息并保存。
在一些实施例中,Wi-Fi感知帧可以是发布(Publish)帧、Follow-up帧或者订阅(Subscribe)帧,上述感知帧均可以携带自定义信息。
作为示例而非限制,在步骤S110中,待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥,包括:建立数据通道,通过密钥协商算法计算出第一共享密钥;其中密钥协商可以基于NAN中成对安全密钥协商过程的四次握手来磋商密钥,也可以通过DH或RSA、或ECC等非对称加密算法协商生成。
作为示例而非限制,配置信息可以包括每个待配网设备的地址信息,例如,MAC地址信息。作为示例而非限制,其中,配置信息还可以包括加密准入信息,其指示当前待配网设备是否配置有加密准入。如果待配网设备配置有加密准入,则指示待配网设备配置有私钥。进一步地,配置信息还可以包括锚定主设备从邻近感知网络集群中其他待配网设备获取的配置信息,例如其他待配网设备的地址信息、加密准入信息等。
作为示例而非限制,上述锚定主设备向待配网设备分发配网密钥的方法步骤,可以进一步推广至任何一台已获得配网密钥的待配网设备向待配网设备分发配网密钥,待配网设备根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密而获得配网密钥以及至少一个未获得配网密钥的待配网设备的地址信息后,执行以下步骤,以将所述配网密钥分发至至少一个未获得配网密钥的待配网设备:
(1)至少一个未获得配网密钥的待配网设备与已获得配网密钥的至少一个待配网设备协商获得相应的第一共享密钥;
(2)至少一个未获得配网密钥的待配网设备从已获得配网密钥的至少一个待配网设备获取相应的第一加密密文,相应的第一加密密文为根据相应的第一共享密钥对配网密钥加密而获得的密文;
(3)已获得配网密钥的至少一个待配网设备根据相应的第一共享密钥对相应的第一加密密文进行解密,以获取配网密钥。
如上所述,在这种情况下,首先,已获得配网密钥的设备与待配网设备协商获得第一共享密钥。其次,已获得配网密钥的设备根据第一共享密钥,对配网密钥进行加密,以获得第一加密密文。然后,已获得配网密钥的设备向待配网设备发送第一加密密文。待配网设备根据第一共享密钥对接收到的第一加密密文进行解密,从而获取配网密钥。进一步优化地,已获得配网密钥的设备还可以向待配网设备发送其从锚定主设备处获得的邻近感知网络集群中其他待配网设备的配置信息,例如,地址信息、加密准入信息等。通过这样的分发方式,可以有利于快速完成邻近感知网络集群中多个待配网设备获取到配网密钥,相比于每次都需要锚定主设备连接待配网设备并发送配网密钥而言,这一优化方法可以使得配网密钥的分发速度获得指数级的提升。
B.锚定主设备向移动终端发送配置信息及配网密钥
步骤S120:锚定主设备与移动终端协商获得第二共享密钥。
步骤S122:锚定主设备根据第二共享密钥对配网密钥加密,以获得第二加密密文。
步骤S124:锚定主设备向移动终端发送第二加密密文。
步骤S126:移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配网密钥。
进一步优化地,在步骤S126中,移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配网密钥以及配网信息。其中,作为示例而非限制,配置信息可以包括每个待配网设备的地址信息,例如,MAC地址信息。作为示例而非限制,其中,配置信息还可以包括加密准入信息,其指示当前
待配网设备是否配置有加密准入。如果待配网设备配置有加密准入,则指示待配网设备配置有私钥。
值得注意的是,除非特别指出,上述方法的步骤并不限定执行的先后顺序。示例性地,上述移动终端与锚定主设备之间的通信步骤可以通过Wi-Fi感知帧执行。
C.移动终端向待配网设备发送配网信息
步骤S128:移动终端获取配网信息。
步骤S130:移动终端根据配网密钥对获取的配网信息加密,以获得第三加密密文。
步骤S132:移动终端向至少一个待配网设备发送第三加密密文。
作为示例而非限制,移动终端可以通过人机交互的方式获取到配网信息。
在另一个实施例中,移动终端执行完上述步骤S132之后,如果待配网设备配置有加密准入,还执行步骤:获取该待配网设备的私钥,并对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥;并根据更新的配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。如果待配网设备未配置有加密准入,则执行步骤:根据配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
作为示例而非限制,移动终端可以通过扫描待配网设备上的二维码或由用户在移动终端上输入或通过锚定主设备获取待配网设备的私钥。替代地,移动终端也可以通过扫描待配网设备上的其他可识别码图案,以获取待配网设备的私钥。对于每一台配置有加密准入的待配网设备而言,其具有本设备独有的私钥。
值得注意的是,除非特别指出,上述方法的步骤并不限定执行的先后顺序。示例性地,上述移动终端与待配网设备之间的通信步骤可以通过Wi-Fi感知帧执行。
D.待配网设备获取配网信息
如上所述,待配网设备执行步骤S134,以获得配网密钥:至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
待配网设备在接收到从移动终端发出的第三加密密文后,进一步执行步骤S136:至少一个待配网设备根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
在另一个实施例中,待配网设备在接收到从移动终端发出的第三加密密文后,如果待配网设备配置有加密准入,还执行步骤:对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥,并根据更新的配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。如果待配网设备未配置有加密准入,则执行步骤:根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
作为示例而非限制,待配网设备在获取配网信息之后,扫描目标路由器并通过配网信息连接至目标路由器,完成配网。可选地,待配网设备可以向移动终端发送Wi-Fi感知帧,以通知移动终端停止发送其他Wi-Fi感知帧。
实施例二
图5示出了另一个实施例中的任一待配网设备与锚定主设备以及移动终端的之间的通信过程的示意图,以最终实现配网目的。
步骤S210:待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥。其中,该待配网设备尚未获取到配网密钥。作为示例而非限制,锚定主设备与该待配网设备通过对称密钥算法协商计算获得第一共享密钥。
步骤S212:待配网设备向锚定主设备发送配置信息。其中,作为示例而非限制,配置信息可以包括每个待配网设备的地址信息,例如,MAC地址信息。配置信息还包括加密准入信息,其指示当前待配网设备是否配置有加密准入。如果待配网设备配置有加密准入,则指示待配网设备配置有私钥。
步骤S214:锚定主设备生成配网密钥。作为示例而非限制,锚定主设备可以通过随机的方式生成配网密钥。
步骤S216:锚定主设备根据第一共享密钥,对配网密钥进行加密,以获得第一加密密文。
步骤S218:锚定主设备向待配网设备发送第一加密密文。
步骤S220:锚定主设备与移动终端协商获得第二共享密钥。
步骤S222:锚定主设备根据第二共享密钥对配置信息与配网密钥加密,以获得第二加密密文。
步骤S224:锚定主设备向移动终端发送第二加密密文。
步骤S226:移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配置信息与配网密钥。
步骤S228:移动终端获取配网信息。
步骤S230:移动终端根据配置信息,判断待配网设备是否配置有加密准入。
如果待配网设备配置有加密准入,则执行步骤S230a:获取该待配网设备的私钥,并对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥;并根据更新的配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
如果待配网设备未配置有加密准入,则执行执行步骤S230b:根据配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
步骤S232:移动终端向待配网设备发送第三加密密文。
步骤S234:待配网设备根据第一共享密钥对接收到的第一加密密文进行解密,从而获取配网密钥。
如果待配网设备配置有加密准入,则执行步骤S236a:待配网设备对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥,并根据更新的配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
如果待配网设备未配置有加密准入,则执行步骤S236b:待配网设备根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
作为示例而非限制,待配网设备在获取配网信息之后,扫描目标路由器并通过配网信息连接至目标路由器,完成配网。可选地,待配网设备可
以向移动终端发送Wi-Fi感知帧,以通知移动终端停止发送其他Wi-Fi感知帧。
值得注意的是,除非特别指出,上述方法的步骤并不限定执行的先后顺序。
示例性地,上述待配网设备、锚定主设备与移动终端之间的通信步骤可以通过Wi-Fi感知帧执行。例如,在步骤S234中,待配网设备可以对从锚定主设备处接收到的Wi-Fi感知帧中自定义的有效载荷部分进行解析,获得第一加密密文,并进一步根据第一共享密钥对接收到的第一加密密文进行解密,从而获取配网密钥。
实施例三
根据本公开的第三方面,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,如图6所示,该方法包括:
a)至少一个待配网设备与锚定主设备协商获得第一共享密钥;
b)至少一个待配网设备从锚定主设备获取第一加密密文,第一加密密文包括根据第一共享密钥对锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;
c)至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文;
d)至少一个待配网设备根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密,以获取配网密钥;
e)至少一个待配网设备根据配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
可选地,步骤a)进一步包括:至少一个待配网设备向锚定主设备发送配置信息,其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
进一步可选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则至少一个待配网设备配置有私钥,私钥由移动终端通过扫描待配网设备上的二维码或由用户在移动终端上输入而获取或通过锚定主设备获取。
进一步可选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤c)进一步包括:至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,第三加密密文为根据私钥和配网密钥进行运算而获得的更新的配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
进一步可选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则步骤e)进一步包括:至少一个待配网设备根据私钥和配网密钥对第三加密密文进行解密,以获取配网信息。
可选地,配置信息还包括待配网设备的的地址信息。
进一步可选地,该方法进一步包括:f)至少一个待配网设备向移动终端反馈根据配网信息进行配网的结果。
可选地,第一加密密文还包括根据第一共享密钥对至少一个未获得配网密钥的待配网设备的地址信息进行加密而获得的密文。
可选地,至少一个待配网设备根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密而获得配网密钥以及至少一个未获得配网密钥的待配网设备的地址信息后,执行以下步骤,以将配网密钥分发至至少一个未获得配网密钥的待配网设备:
(a)至少一个未获得配网密钥的待配网设备与已获得配网密钥的至少一个待配网设备协商获得相应的第一共享密钥;
(b)至少一个未获得配网密钥的待配网设备从已获得配网密钥的至少一个待配网设备获取相应的第一加密密文,相应的第一加密密文为根据相应的第一共享密钥对配网密钥加密而获得的密文;
(c)已获得配网密钥的至少一个待配网设备根据相应的第一共享密钥对相应的第一加密密文进行解密,以获取配网密钥。
可选地,至少一个待配网设备与锚定主设备通过非对称密钥协商以获得第一共享密钥。
可选地,多个待配网设备之间和/或多个待配网设备与移动终端之间通过Wi-Fi感知帧进行通信。
实施例四
根据本公开的第四方面,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,如图7所示,该方法包括:
a)锚定主设备与至少一个待配网设备协商获得第一共享密钥;
b)锚定主设备向至少一个待配网设备发送第一加密密文,第一加密密文为根据第一共享密钥对锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;
c)锚定主设备与移动终端协商获得第二共享密钥;
d)锚定主设备向移动终端发送第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配网密钥加密而获得的密文。
可选地,步骤a)进一步包括:锚定主设备从至少一个待配网设备获取配置信息,其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
可选地,步骤d)进一步包括:锚定主设备向移动终端发送第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配置信息和配网密钥加密而获得的密文。
可选地,配置信息还包括锚定主设备从邻近感知网络集群中其他待配网设备获取的配置信息。
实施例五
根据本公开的第五方面,公开了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,如图8所示,方法包括:
a)移动终端与锚定主设备协商获得第二共享密钥;
b)移动终端从锚定主设备获取第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配网密钥加密而获得的密文;
c)移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配网密钥;
d)移动终端向至少一个待配网设备发送第三加密密文,第三加密密文为根据配网密钥对移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
可选地,步骤b)进一步包括:移动终端从锚定主设备获取第二加密密文,第二加密密文为根据第二共享密钥对配置信息和配网密钥加密而获得的密文;其中配置信息指示至少一个待配网设备是否配置有加密准入,其中,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,则至少一个待配网设备配置有私钥。
可选地,步骤c)进一步包括:移动终端根据第二共享密钥对第二加密密文进行解密,以获取配置信息和配网密钥。
进一步可选地,如果至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤d)进一步包括:移动终端获取待配网设备的私钥,并对私钥与配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥;并根据更新的配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
进一步可选地,移动终端通过扫描待配网设备上的二维码或由用户在移动终端上输入或通过锚定主设备获取待配网设备的私钥。
实施例六
如图9所示,示出了一种待配网设备900,包括:接收模块902、发送模块904、密钥协商模块906、存储模块908、加解密模块910、解析模块912。
其中,接收模块用于发现无线环境中的Wi-Fi感知服务,以及从其他待配网设备、锚定主设备或者移动终端接收Wi-Fi感知帧。发送模块用于通过发送Wi-Fi感知帧让邻近感知网络集群中的其他设备发现本待配网设备,以及向其他待配网设备、锚定主设备或移动终端发送Wi-Fi感知帧。例如,当待配网信息获取到配网信息后,可以通过发送模块向移动终端反馈配网结果。密钥协商模块用于执行待配网设备与其他设备(例如锚定主设备、移动终端)之间进行的非对称加密交互过程中的共享密钥协商,以获取相应的共享密钥。存储模块用于保存获取的共享密钥、配网密钥、配网信息等。加解密模块用于加密密文或者解密密文,例如根据第一共享密钥对配网密钥进行加密以获得第一加密密文,或者根据第一共享密钥对第一加密密文进行解密
以获得配网密钥。解析模块用于对接收到的信标帧、Wi-Fi感知帧等进行解析,以获得有效载荷部分载有的信息。
如前所述,作为示例而非限制,邻近感知网络集群中的多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备。在多个待配网设备进行配网的过程中,还可以选择其他的待配网设备作为锚定主设备,而不局限于推举固定的待配网设备作为锚定主设备。
作为示例而非限定,待配网设备可以包括智能网络摄像头、智能电视盒子、智能音箱等不具备人机交互界面的智能设备,或者其他具备人机交互界面的智能设备。
实施例七
如图10所示,示出了一种待配网设备1000的硬件结构,包括:处理器1002、无线通信接口1004、通用串行总线接口1006、存储器1008以及用于实现这些组件之间的通信连接的通信总线。
其中,可选地,无线通信接口可以提供Wi-Fi、蓝牙(Bluetooth,BT)等无线通信。待配网设备通过无线通信模块接收和发送Wi-Fi感知帧。
其中,可选的,通用串行总线接口是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口、Micro USB接口、USB Type C接口等中的任意一种,并且通用串行总线接口可以用于实现与外围设备之间的数据传输等功能。
其中,可选地,待配网设备还可以包括射频(Radio Frequency,RF)电路、传感器、电源管理模块等辅助硬件组件。
实施例八
根据本公开的第八方面,提供了一种计算机可读存储介质,当计算机程序运行时,使得装置执行如实施例三中所描述的方法,或者使得装置执行如实施例四中所描述的方法,或者使得装置执行如实施例五中所描述的方法。
其中,计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。计算机存储介质的示例包括但不限于:相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
需要注意的是,本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施,例如,可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中,本发明的方法可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。另外,本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现,例如,作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
实施例九
根据本公开的第九方面,提供了一种嵌入式芯片系统,该嵌入式芯片系统包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有嵌入式芯片系统的通信装置执行如实施例三中所描述的方法;或者使得安装有嵌入式芯片系统的通信装置执行如实施例四中所描述的方法;或者使得安装有嵌入式芯片系统的通信装置执行如实施例五中所描述的方法。
要理解,本公开内的模块的命名以及交互模块的选择仅用于例示目的,并且适合于执行上面描述的方法中的任何方法的节点可以以多种备选方式来配置以便能够执行所建议的过程动作。
还应该注意到,本公开中描述的单元要被视为逻辑实体,并且没有必要被视为分离的物理实体。
上面已经参照几个实施例主要描述了本发明概念的某些方面。然而,如由本领域技术人员容易意识到的,不同于上面公开的实施例的实施例同样是可能的并且在本发明概念的范围内。类似地,虽然已经讨论了许多不同的组合,但是并未公开所有可能的组合。本领域技术人员将会意识到,其他组合
存在并且在本发明概念的范围内。此外,如由技术人员所理解的,本文公开的实施例同样也可适用于其他标准和通信系统,并且结合其他特征公开的来自特定附图的任何特征可以可适用于任何其他附图和/或与不同特征组合。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
根据本公开的内容,提供了一种基于Wi-Fi感知的配网方法,利用Wi-Fi感知服务发现设备并通过Wi-Fi感知帧进行设备间通信的特点,能够使得所有待配网设备以安全可靠的方式获取配网密钥,并根据配网密钥解密包含配网信息的密文,最终连接到无线路由器,从而可以提高待配网设备在配网过程的安全性。
在另一方面,本公开的技术方案对于未设置加密准入的待配网设备,能够实现对大量的待配网设备批量地进行配网,使得配网过程方便简单,进而减少了单个设备配网或者批量配网时操作复杂性,极大缩短了配网时间。此外,由于Wi-Fi感知帧高效率的传输特点,以及利用待配网设备在获取配网信息后的及时反馈机制,大幅提高了待配网设备的批量配网的成功率。
本公开的技术方案已经经过实验验证,其是完全可行的,在干扰严重、丢包率高的情况下也能成功传输Wi-Fi配网信息,而在干扰少、丢包率低的情况下的测试显示传输信息能够更快地完成。
Claims (22)
- 一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,所述多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,其特征在于,所述方法包括:a)所述至少一个待配网设备与所述锚定主设备协商获得第一共享密钥;b)所述至少一个待配网设备从所述锚定主设备获取第一加密密文,所述第一加密密文包括根据所述第一共享密钥对所述锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;c)所述至少一个待配网设备从移动终端获取第三加密密文,所述第三加密密文为根据所述配网密钥对所述移动终端获取的配网信息加密而获得的密文;d)所述至少一个待配网设备根据所述第一共享密钥对所述第一加密密文进行解密,以获取所述配网密钥;e)所述至少一个待配网设备根据所述配网密钥对所述第三加密密文进行解密,以获取所述配网信息。
- 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a)进一步包括:所述至少一个待配网设备向所述锚定主设备发送配置信息,其中所述配置信息指示所述至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
- 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,如果所述至少一个待配网设备配置有加密准入,则所述至少一个待配网设备配置有私钥,所述私钥由所述移动终端通过扫描所述待配网设备上的二维码或由用户在所述移动终端上输入而获取或通过所述锚定主设备获取。
- 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,如果所述至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤c)进一步包括:所述至少一个待配网设备从所述移动终端获取第三加密密文,所述第三加 密密文为根据所述私钥和所述配网密钥进行运算而获得的更新的配网密钥对所述移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
- 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,如果所述至少一个待配网设备配置有加密准入,则步骤e)进一步包括:所述至少一个待配网设备根据所述私钥和所述配网密钥对所述第三加密密文进行解密,以获取所述配网信息。
- 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述配置信息还包括所述待配网设备的地址信息。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:f)所述至少一个待配网设备向所述移动终端反馈根据所述配网信息进行配网的结果。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一加密密文还包括根据所述第一共享密钥对至少一个未获得配网密钥的待配网设备的地址信息进行加密而获得的密文。
- 根据权利要求7中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个待配网设备根据第一共享密钥对所述第一加密密文进行解密而获得配网密钥以及所述至少一个未获得配网密钥的待配网设备的地址信息后,执行以下步骤,以将所述配网密钥分发至所述至少一个未获得配网密钥的待配网设备:所述至少一个未获得配网密钥的待配网设备与已获得配网密钥的所述至少一个待配网设备协商获得相应的第一共享密钥;所述至少一个未获得配网密钥的待配网设备从已获得配网密钥的所述至少一个待配网设备获取相应的第一加密密文,所述相应的第一加密密文为根据所述相应的第一共享密钥对所述配网密钥加密而获得的密文;已获得配网密钥的所述至少一个待配网设备根据所述相应的第一共享密钥对所述相应的第一加密密文进行解密,以获取所述配网密钥。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个待配网设备与所述锚定主设备通过非对称密钥协商以获得第一共享密钥。
- 根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述多个待配网设备之间和/或所述多个待配网设备与移动终端之间通过Wi-Fi感知帧进行通信。
- 一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,所述多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,其特征在于,所述方法包括:a)所述锚定主设备与所述至少一个待配网设备协商获得第一共享密钥;b)所述锚定主设备向至少一个待配网设备发送第一加密密文,所述第一加密密文为根据所述第一共享密钥对所述锚定主设备生成的配网密钥加密而获得的密文;c)所述锚定主设备与移动终端协商获得第二共享密钥;d)所述锚定主设备向所述移动终端发送第二加密密文,所述第二加密密文为根据所述第二共享密钥对所述配网密钥加密而获得的密文。
- 根据权利要求11所述的方法,其特征在于,步骤a)进一步包括:所述锚定主设备从所述至少一个待配网设备获取配置信息,其中所述配置信息指示所述至少一个待配网设备是否配置有加密准入。
- 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤d)进一步包括:所述锚定主设备向所述移动终端发送第二加密密文,所述第二加密密文为根据所述第二共享密钥对所述配置信息和配网密钥加密而获得的密文。
- 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述配置信息还包括所述锚定主设备从所述邻近感知网络集群中其他待配网设备获取的配置信息。
- 一种基于Wi-Fi感知的配网方法,其在由多个待配网设备组网形成的邻近感知网络集群中执行,所述多个待配网设备中的一个被选定为锚定主设备,其特征在于,所述方法包括:a)移动终端与所述锚定主设备协商获得第二共享密钥;b)所述移动终端从所述锚定主设备获取第二加密密文,所述第二加密密文为根据所述第二共享密钥对配网密钥加密而获得的密文;c)所述移动终端根据所述第二共享密钥对所述第二加密密文进行解密,以获取所述配网密钥;d)所述移动终端向至少一个待配网设备发送第三加密密文,所述第三加密密文为根据所述配网密钥对所述移动终端获取的配网信息加密而获得的密文。
- 根据权利要求15所述的方法,其特征在于,步骤b)进一步包括:所述移动终端从所述锚定主设备获取第二加密密文,所述第二加密密文为根据所述第二共享密钥对配置信息和所述配网密钥加密而获得的密文;其中所述配置信息指示所述至少一个待配网设备是否配置有加密准入,其中,如果所述至少一个待配网设备配置有加密准入,则所述至少一个待配网设备配置有私钥。
- 根据权利要求16所述的方法,其特征在于,步骤c)进一步包括:所述移动终端根据所述第二共享密钥对所述第二加密密文进行解密,以获取所述配置信息和所述配网密钥。
- 根据权利要求17所述的方法,其特征在于,如果所述至少一个待配网设备配置有加密准入,步骤d)进一步包括:所述移动终端获取所述待配网设备的私钥,并对所述私钥与所述配网密钥进行运算以获取更新的配网密钥;并根据更新的配网密钥对配网信息进行加密以获得第三加密密文。
- 根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述移动终端通过扫描所述待配网设备上的二维码或由用户在所述移动终端上输入或通过所述锚定主设备获取所述待配网设备的私钥。
- 一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当所述计算机程序运行时,使得装置执行如权利要求1至10中任意一项所述的方法,或者使得装置执行如权利要求11至14中任意一项所述的方法,或者使得装置执行如权利要求15至19中任意一项所述的方法。
- 一种嵌入式芯片系统,其特征在于,包括:处理器,用于从存储器中调用并运行计算机程序,使得安装有所述嵌入式芯片系统的通信装置执行如权利要求1至10中任意一项所述的方法;或者使得安装有所述嵌入式芯片系统的通信装置执行如权利要求11至14中任意一项所述的方法;或者使得安装有所述嵌入式芯片系统的通信装置执行如权利要求14至19中任意一项所述的方法。
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