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全面掌握WiFi配网:一篇文章就让你通晓全局!

Posted: 2024年 Dec 2日 18:16
by yuguo

全面掌握WiFi配网:一篇文章就让你通晓全局!

随着无线网络的普及,WiFi已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。从智能家居设备到各种移动终端,WiFi配网的需求持续增长。然而,对于许多人来说,WiFi配网的过程可能显得有些复杂。那么,如何才能更好地理解和掌握WiFi配网呢?本文将为你深入剖析每一个细节点,让你轻松成为WiFi配网的专家。

WiFi配网的基本概念

通常情况下,IoT设备由于缺乏操作系统和屏幕,只能被动接收来自其他设备的信息。我们称这一将配网信息传递给IoT设备,使其连接路由器并完成云端注册的过程为配网。只有成功完成配网后,IoT设备才能够实现远程控制、智能场景等功能。

因此,如何建立通信通道,将配网信息有效传递给IoT设备,是我们需要重点关注的关键环节。

根据通信通道的不同,常见的配网方式如下:

常见的配网方式

EZ配网

介绍EZ配网前,我们需要先理解网口工作模式中的混杂模式。
混杂模式,英文名称为Promiscuous Mode,它是指一台机器能接收所有经过它的数据流,而不论数据流中包含的目的地址是否是它自己,此模式与非混杂模式相对应。在非混杂模式下,网络适配器仅侦听自己的 MAC 地址上的流量。在混杂模式下,它可以侦听所有数据包。
EZ配网则是利用混杂模式可以侦听当前环境下所有数据包的这个特性,完成配网数据的捕捉,数据捕捉过程如下图所示:

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当设备已经捕获到完整的配网数据包之后设备会去连接路由器,连接成功后开始连云激活,App在触发广播/组播的发送之后就会去云端进行设备轮询,检测设备是否配网成功,具体过程如图所示:

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只要配网信息(SSID、Password、token)输入的是正确的,且设备在混杂模式下能捕捉到路由器转发的配网信息数据包,那么本次配网则完成了99%。

对于配网用户来说,只需要将设备重置进入待配网模式,并输入正确路由器SSID和Password即可完成配网,那么为什么EZ配网的体验会很糟糕?
来细说一下EZ配网的不足:

  1. EZ配网的信息传递是通过广播/组播的方式,App和设备之间无法建立稳定的连接,那么设备连接路由器和连云激活的过程中所出现的错误无法上报,用户无法得知此次配网为什么失败,也就无法针对本次配网失败进行纠正操作。
    2.若手机没有连接路由器,或者连接的是5G频段的路由器,那么设备则无法收到配网信息导致配网失败。
    3.对手机和路由器的兼容性有较高的要求,如有些路由器会默认关闭广播/组播报文的转发,使得设备接收不到路由器转发的报文,从而导致配网失败。
    4.iOS对混频网络存在兼容性问题。
    5.iOS需要开启本地网络权限,才可以发送广播/组播。
    6.App无法知道设备的状态,可能设备还未进入待配网状态就开始配网,导致App空忙活。

AP配网

设备打开AP模式后可以创建一个热点网络(AP),然后手机连接该AP网络,即可形成一条信息传递通道,通过此通道即可完成配网信息的传输。

AP配网看上去也非常美好,但是配网用户操作起来会非常繁琐,首先需要将设备重置到AP模式(第一次重置设备是EZ模式,然后再重置设备才进入AP模式),此时启动App获取配网token,然后跳转到手机的系统设置页连接对应的设备热点,再重新回到App进行配网操作。如果用户不了解该工作流程,那配网体验会是非常糟糕的。

用涂鸦智能App体验一下AP配网

步骤 1步骤 2步骤 3步骤 4
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如果要配置AP配网,那么对于配网引导则需要配置完善,这样才能更好的引导用户走上正确的配网流程,从而提高配网体验。

双模配网

BLE-WiFi双模设备解决了EZ配网不知道设备是否进入待配网状态、且无法得知配网配网错误的问题,在建立了稳定的通信通道的情况下也解决了AP配网繁琐的操作流程。

WiFi芯片在有了蓝牙芯片的加持之后,减少了设备不能被发现和通信通道难建立的缺点,重置设备之后即可通过蓝牙模块对外发出待配网广播包,App捕获到待配网广播包之后即可获取设备的基本信息,通过这些信息展示给用户,用户也能准确的选择到自己的设备,在输入完配网信息之后,通过蓝牙建立稳定的通信通道进行数据传输,若配网信息有误也可以通过蓝牙通道上报错误信息,从头到尾都是有迹可循的,这样的配网流程,即使在配网过程中出现了失败,也能通过配网错误去纠正用户。

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因大部分IoT设备都仅支持2.4G的网络,且WiFi6、WiFi7的慢慢普及,很多用户都出现了配不上网的情况,通过建立蓝牙通道优先扫描设备支持的WiFi列表,然后进行配网,这样的配网体验也能达到最佳,详见:【iOS】BLE-WiFi 双模设备先扫描支持的WiFi列表后配网

结语

在复杂多变的网络环境中,双模配网以其高效、可靠和用户友好的特点成为连接IoT设备的理想选择。通过双模配网技术,你、可以确保IoT设备始终保持稳定连接,从而实现远程控制和智能管理,享受更便捷和智能生活。