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快速配网介绍

Wi-Fi快速配网介绍

一种让不具备人机交互功能的Wi一类让不具备人机交互功能的Wi-Fi设备实现配网的技术方案,也称为一键配网、智能配网、无感配网、WiFi设备实现配网的技术方案,也称为一键配网、智能配网、无感配网、零配配网、Wi-Fi快连等。

目前市场上存在着众多的快速配网方案,市面上的这类方案实现方法都一样,其基本原理是让Wi-Fi设备处在监听模式(也称为混杂模式),

有哪些快速配网办法:

  • 二维码配网
  • 声波配网
  • AP配网
  • WPS配网
  • 路由器私有协议配网,比如小米快连等,前提是路由器和设备都要是一家的,或是兼容的。
  • 小米NFC触碰小网

    目前市面上存在着众多的快速配网方案,这些方案实现原理大体一致,都是让待配网的Wi-Fi设备处在监听模式(也称为混杂模式),通过监听无线信道中特定的网络包,来实现获取配网信息的目的,含有配网信息的网络包一般由已连接路由器的APP发出,或是由路由器本身发出,或是其他已配网的同类设备发出。

    由于无线路由器的工作信道是固定的,而待配网的设备并不知道路由器的工作信道,所以设备一般需要逐个扫描所有的信道,通过检测当前信道是存在的一些事先约定的具有明显特征的网络包,来锁定真正用于配网的信道。配网信息发送方除了要发送配网包,还要发送一些具有明显特征的包,以便于设备锁定信道。锁信道策略的好坏,将直接影响快速配网效率。

    除了信道锁定,快速配网还要具有纠错和抗丢包能力,因为无线信道是共用的,设备有可能收到其他设备发出的具有配网包特征、但并非配网包的数据包,这就要求算法具有纠错能力,不能返回错误的配网信息。同时,无线信道也是复杂的,设备有可能在接收配网包时有可能丢包,这就要求设备要有重复收包的能力,也就是配网信息要重复发送,让设备最终能够收到所有的配网包。

    提示

    信道扫描+锁信道方式的快速配网一般用于2.4G Wi-Fi,5G频段由于信道数量多且信道绑定复杂,信道扫描并不合适,这时可以使用管理帧配网,比较在向路由器发起Probe请求时,路由器在Probe响应中携带配网信息。


    以下是一些Wi-Fi快速配网的方案示例:

    方案名称厂家备注
    HiLink华为
    FastConfig雄迈广播包+组播包配网,只支持2.4G频段,需要扫描信道,方案通用,任何路由器都可以
    Pegasus配网涂鸦管理帧配网,采用802.11协议中Beacon/Probe Request/Probe Response帧实现待配网设备无感配网,支持2.4G/5G频段,无需扫描信道,缺点是


    除了上述方案,还有以下方案也可以实现设备配网:

    配网方案说明
    二维码配网摄像头类产品使用,扫描含有配网信息的二维码实现配网。
    声波配网参考链接:给摄像机远程配网,原理是手机将配网信息编码到音频声波中,待配网设备通过识别音频信号来获取配网信息。
    AP配网待配网设备先切换到AP模式,手机连接设备AP热点后输入路由器SSID和密码,设备收到后再切换回STA模式并连接指定路由器。
    蓝牙辅助配网通过蓝牙发送配网信息。
    WPS配网这是WPA标准支持的配网方式,有按键和pin码两种模式,按键模式下,设备进WPS配网状态后,路由器上按下WPS按键即可完成配网,pin码模式下,设备进WPS配网状态后,输入路由器上指定的pin码可以完成配网。
    路由器私有协议配网以小米快连为例,路由器内置私有的配网协议,可实现小米生态链设备零配置配网,并且路由器修改密码后设备可自动同步密码。
    NFC触碰配网路由器内置NFC芯片并写入配网信息,设备扫描NFC后获取配网信息。


    参考链接:



    雄迈专利介绍

    有摄像头的可以扫二维码,没有鼠标键盘,也没有摄像头的怎么办,

    与WPS对比,WPS有两种方式,一种是PIN码,一种是PBC按键。

    快速配网方式对比,小米快连,定制路由器,beacon_config之类的。

    Wi-Fi快速配网原理

    广播配网

    通过广播包的长度来携带配网信息。

    组播配网

    通过组播包的地址来携带配网信息。


    注意点:

    1. 机密性,配网包很容易截获,要使得配网信息不容易被破解。
    2. 加密内容尽量短,比如典型的异常加密,不增加长度。
    3. 抗丢包性,考虑一轮接收不到全部配网包的情况下,要能够多轮接收配网信息。
    4. 方便接收端锁定信道。
    5. 兼容性,不同的路由器,不同的加密方式,都要能够适配,考虑WPA3能否跑通快速配网,WPA3PSK肯定使用的也是AES加密,和WPA2PSK长度理论上应该是一样的,这两者会不会无法区分,还有WPA3 SAE认证和OWE认证等等。

    Q&A:

    1. 为什么不需要输入认证方式?

    Wi-Fi快速配网实现

    发送的数据包不能超过802.11帧最大长度2346字节,否则会被分片。

    可以考虑Wi-Fi设备配网适配开发这样的实现,将HAL接口实现与算法分离,定义一套通用的快速配网算法,在适配不同的Wi-Fi设备时,只要实现其对应HAL接口即可,涂鸦好像也是这么做的。

    快速配网方案需要注意的点

    无线路由器不转发组播包,但大概率会发送广播包。

    设备既可能收到APP发出的配网包,也可以收到路由器转发的配网包。

    锁信道,纠错,抗丢包(重复发能力)。

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