分享個(gè)WIFI 一鍵配置原理-以ESP8266為例

        遠(yuǎn)程控制需要服務(wù)器，但是用戶通過自己的電腦在家里搭建服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的可能性很小，因?yàn)榇罱ǚ��?wù)器需要公網(wǎng)的Ip還有服務(wù)器相關(guān)的軟件開發(fā)，并且維護(hù)過程是一個(gè)成本較高的開支。

方式一：自己買服務(wù)器硬件，搭建在騰訊服務(wù)器百度服務(wù)器中心等（方便維護(hù)），企業(yè)自身開發(fā)服務(wù)器軟件等。（超大型企業(yè)）

方式二：通過租用阿里云，自己寫服務(wù)器的軟件實(shí)現(xiàn)。（企業(yè)用戶，難度較大）

方式三：通過一些P2P平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)穿透。但是國內(nèi)的這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)不夠準(zhǔn)確。(小部分企業(yè)使用)

方式四：通過第三方平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，比如機(jī)智云等。（企業(yè)用戶和個(gè)人開發(fā)者）

方式五：通過路由器的花生殼技術(shù)解析，實(shí)現(xiàn)映射的過程。（業(yè)余愛好者）

從上面可以很清楚的看出，對(duì)于一般企業(yè)來說，想要讓設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，從成本、維護(hù)、周期等等角度考慮，選擇機(jī)智云之類的方案是最快捷、安全可靠的聯(lián)網(wǎng)方式之一。

就聯(lián)網(wǎng)方面，目前運(yùn)用非常廣的WIFI，今天就總結(jié)下這個(gè)方面，也對(duì)于有需要的盆友也希望有拋磚引玉之效果。

來看個(gè)知乎上的提問，很有意思！

問題：

用機(jī)智云開發(fā)了一個(gè)智能插座，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)很神奇的一鍵配置功能。簡單的說就是：當(dāng)智能插座還沒有連上WiFi的時(shí)候，此時(shí)通過手機(jī)App可以將WiFi的SSID及密碼一鍵配置到智能插座上去。

知乎有人回答，看到比較好的解答是：

解析一鍵配置，其大體工作原理如下：

1. 設(shè)備進(jìn)入初始化狀態(tài)，開始收聽附近的 WiFi 數(shù)據(jù)包。

2. 手機(jī)/平板設(shè)置 WiFi 名字和密碼后，發(fā)送 UDP 廣播包。

3. 設(shè)備通過 UDP 包（長度）獲取配置信息，切換網(wǎng)絡(luò)模式，連接上家里 WiFi，配置完成。

接下來我們來分析一下原理

物聯(lián)網(wǎng)智能單品路線： 智能硬件+APP+云

APP將要配置上的路由的wifi用戶名、密碼進(jìn)入智能硬件，目前各個(gè)WIFI芯片廠家基本采用以下幾種方式：

1）SmartConfig

2）AP模式： APP 配置 手機(jī)連接到 智能硬件（WIFI芯片 的AP），構(gòu)建成一個(gè)局域網(wǎng)，當(dāng)然該局域網(wǎng)是不能上網(wǎng)的，但是局域網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)設(shè)備的通信是OK的。

此時(shí) 該局域網(wǎng)內(nèi)一般有三個(gè)設(shè)備（WIFI芯片工作在AP模式 或者是AP+STATION模式），手機(jī)和智能硬工作在STATION模式。

SmartConfig也就是所謂的一鍵配置，速度比AP模式快，為什么呢？請(qǐng)看下面分解。

所謂的SmartConfig就是：

AP模式比較不好的就是配置時(shí)間比smartconfig要長，手機(jī)連接的WIFI接入點(diǎn)會(huì)變化，如果配置不成功，手機(jī)就無法上網(wǎng)，需要在手動(dòng)配置WIFI，手機(jī)才能上網(wǎng)。

ESP8266 芯片：SDK提供兩種連接方式：

1）smartconfig

采用UDP廣播模式（UDP接收IP地址是255.255.255.255）esp8266先scan 下AP ，得到AP的相關(guān)信息,如工作的channel,然后配置wifi芯片工作在剛才scan到的channel上去接收UDP包，如果沒有接收到，繼續(xù)配置ESP8266工作在另外的channel上，如此循環(huán)，直到收到UDP包為止，為什么要提前進(jìn)行SCAN 下WIFI AP呢？

就是為了提高配置效率。假設(shè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中只有兩個(gè)AP,一個(gè)AP工作在CHANEL1，另外個(gè) ap工作在channel13,我們現(xiàn)在需要配置智能硬件連接到AP2 ,就是channel13上，如果不提前scan就需要從1--13掃描浪費(fèi)時(shí)間。就是需要從channel1-chane2---...channnel13一直掃描了，如果掃描了AP，芯片馬上從AP CHANNNEL1 到channel13加快獲取到UDP包。

2) AP接入

AP 是 (Wireless) AccessPoint 的縮寫，即 (無線) 訪問接入點(diǎn)。簡單來講就像是無線路由器一樣，設(shè)備打開后進(jìn)入 AP 模式，在手機(jī)的網(wǎng)絡(luò)列表里面，可以搜索到類似 TPLINK_XXX 的名字（SSID）。

隨著無線路由器雙頻 WiFi（可以有兩個(gè) WiFi 名字，其中一個(gè) 5G，一個(gè) 2.4G）的越來越多，也許下一次智能硬件公司更換 WiFi 方案時(shí)，設(shè)備支持 5G 也會(huì)是個(gè)選擇因素了（換個(gè)支持 5G 的芯片方案）。

再往下暢想，對(duì)于手機(jī)廠商來講，可以進(jìn)一步的優(yōu)化基于一鍵配置的連接 WiFi 方式：借助于手機(jī)共享自身連入的 wifi（SSID）給設(shè)備，直接給用戶提供免配置體驗(yàn)（實(shí)際是后臺(tái)替你做了一鍵配置的流程）。

當(dāng)然也會(huì)有其他連接方式，諸如使用 NFC，聲波識(shí)別等告訴智能設(shè)備要配置 WiFi 的名字和密碼，如叮咚音箱就是這樣做的。