物联网wifi卡(物联网wifi连接方案)

 

摘要：本文以通俗易懂的方式和形象的漫画配图详细的介绍了物联网设备的Wi-Fi配网七中方式，nice！

1 背景介绍

物联网时代，各种各样的智能物联网设备正走进我们我们的生活，智能门锁、摄像头、猫眼门铃、扫地机、智能音箱、空气净化器、体脂秤等等。

这些物联网设备都有一个共同的特征，就是可以联网，通过配套的手机APP，可以实现对设备的监控和操作。

比如家用的无线监控摄像头，通过对应的手机APP可以实现视频的实时查看，以及反过来对摄像头的角度旋转控制。当然，要想使用这些功能，首先需要将买来的摄像头进行联网，也就是连接到自家的Wi-Fi路由器中，通过路由器连接互联网（细化的是指该设备对应的物联网云服务器，或称云平台）。

那这些物联网设备，具体是通过怎样的方式连接到Wi-Fi路由器上的呢？

2 Wi-Fi基础知识

2.1 STA模式与AP模式

首先介绍Wi-Fi的两种工作模式：STA模式与AP模式。

STA模式：Station，即Wi-FI工作在无线终端模式，通过连接AP热点连接到网络AP模式：Access Point，即Wi-Fi工作在热点模式，其它设备可以连接到此节点（AP热点）

怎么理解这两种模式呢，如下图左，家里的Wi-Fi路由器，它的Wi-Fi就工作在AP模式，它就是一个无线热点，其它的设备，如无线摄像头，以及家里的电视、空调都要连接到这个路由器中，这些其它设备，连接路由器靠的也是自己的Wi-Fi，但这些联网设备的Wi-Fi通常工作于STA模式，也就是作为一个无线终端。

不过，这些其它设备不是始终工作在STA模式的，比如无线摄像头，在刚买回来进行Wi-Fi配网时，它的Wi-Fi就会先工作于AP模式，即这个摄像头是一个无线热点，如下图，我们的手机可以连接到这个热点，可以给它发送家里的路由器的Wi-Fi名称与密码，这样摄像头就能实现联网了，即实现了设备的Wi-Fi配网。当然，这只是其中一种配网方式，还有许多其它方式可以实现物联网设备的Wi-Fi配网。

2.2 专业名词介绍

在正式介绍各种Wi-Fi配网方式之前，还需要了解一些其它名称，下面先列举一些本篇需要用到的名词：

Wi-Fi路由器：即家庭中常用的Wi-Fi路由器，家中的设备可共同连接到此节点形成局域网SSID：Wi-Fi名称，其本意是Service Set Identifier，服务集标识password：Wi-Fi密码物联网设备：可以连接网络的智能设备，如智能音箱，智能插座，网络摄像头等待配网设备：物联网设备刚开箱或恢复了出厂设置，需要配网已配网设备：已经连接Wi-FI的物联网设备手机APP：即智能手机，通过安装物联网设备对应的APP软件，来更方便地使用设备物联网平台：用于管理物联网设备的云端服务器Wi-Fi模块：物联网设备上的Wi-Fi电子模块，用于连接互联网

3 物联网设备Wi-Fi配网方案

目前，有多种多样的配网方案，下面以无线网络摄像头这个物联网设备为例，讲解各种配网方式的基本工作原理。

3.1 设备热点配网

设备热点配网(dev-ap-config)，是一种比较常用的配网方式，该方式在配网时，先让待配网的设备处于AP模式，让手机连接到此设备上，然后通过手机将配网设备发送给设备，然后设备就可以切换到STA模式，连接Wi-Fi路由器了。其具体的配网过程如下：

待配网设备端的Wi-Fi模块首先工作在AP配网模式（如按下设备的配网键，设备进入配网模式），开启一个约定名称的AP热点。手机APP端扫描设备机身的二维码，获得设备ProductKey，并将手机连接到设备建立的热点中。连接建立后，即手机与设备建立了一个局域网。手机通过某种方式（如TCP或UDP传输）将Wi-Fi路由器的配网信息（SSID/password）发送给设备。设备得到配网信息后，切换到STA模式，即可连接到Wi-Fi。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备、路由器这四者的交互关系为：

3.2 手机热点配网

手机热点配网(phone-ap-config)，是设备热点配网的一个变种，热点不再由设备创建，而是由手机创建。其具体的配网过程如下：

手机APP端启动一个预定义热点（如热点名为abc，密码为12345678）。待配网设备先连接到手机热点上，与手机构成一个局域网。手机将Wi-Fi路由器的配网信息（SSID/password）发送给设备端。设备得到配网信息后，断开手机的热点，进入STA模式，连接到Wi-Fi路由器。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备、路由器这四者的交互关系为：

互联网小常识：网络版防病毒系统的基本安装对象包括系统中心的安装、服务器端的安装、客户端的安装和管理控制台的安装。安装方式主要有本地安装、客户端安装、Web安装和脚本登录安装。

互联网小常识：划分子网的三级地址结构为：网络号+子网号+主机号。

3.3 蓝牙配网

蓝牙配网(ble-config)，这种方式与热点配网类似，它用BLE（低功耗蓝牙）替代了设备端或APP端的热点进行配网信息传输，当然这种方式就要求设备端和APP都支持BLE。其具体的配网过程如下：

手机APP通过蓝牙连接到待配网的设备。手机通过BLE将Wi-Fi路由器的配网信息（SSID/password）发送给设备端。设备得到配网信息后，进入STA模式，即可连接到Wi-Fi。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备、路由器这四者的交互关系为：

3.4 零配配网

零配配网(zero-config)，这种方式不需要用户在手机APP端输入配网信息，而是利用已配网的设备对待配网的设备进行配网。该方式利用待配设备和主配设备的高权限优势的配网，直接使用802.11的管理帧（probe request/response）携带配网信息，从而实现高效配网（这种方式要求主配和待配设备的应用程序都能发送和接收802.11管理帧）。该方式的具体的配网过程如下：

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待配网设备向主配设备发送配网请求。已连接Wi-Fi的主配设备向物联网平台上报新设备。物联网平台向手机APP获取待配网设备的信息。手机APP将待配网设备的信息发送给平台。平台向已连接Wi-Fi设备下发对新设备的配网许可。已连接Wi-Fi的设备向待配网设备推送Wi-Fi的配网信息（SSID/password)。待配网设备进入STA模式，连接到Wi-Fi。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备（主配+待配）、路由器、物联网云平台这六者的交互关系为：

3.5 一键配网

一键配网(smart-config)，该方式只需要用户在APP中输入Wi-Fi配网信息即可，手机通过广播发送配网信息，待配网设备通过监听获取配网信息。其具体的配网过程如下：

用户在手机APP上输入配网信息，手机将配网信息广播出去。待配网设备进入sniffer模式（混杂模式，即不过滤数据报文），监听环境中所有的802.11报文，设备需要在所支持的信道（通常1-13）上轮询监听（因设备不知道手机和路由器的信道）。待配网设备捕获到符合配网规则的数据报文后停止信道轮询，尝试在在此信道上接收完成所有报文。若当前的信道接收失败或超时重新回到sniffer模式进行监听。待配网设备在数据报文接收成功后关闭sniffer模式，开启STA模式即可连接到Wi-Fi。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备、路由器这四者的交互关系为：

3.6 路由器配网

路由器配网(router-config)，该方式的基本思路是，路由器在配网模式下开启一个特定的用于配网的热点，设备扫描到该热点后连接该热点，获取配网信息，然后路由器切换到常规热点，设备连接此常规热点实现联网：

用户按下设备的配网按钮，设备进入混杂模式，扫描周围热点。用户按下路由器的配网按钮，路由器开启特定的热点。设备先连接到这个路由器的特定热点，获取配网信息。路由器再切换到常规热点。设备即可连接到Wi-Fi的常规热点。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、路由器、物联网设备这三者的交互关系为：

3.7 扫码配网

摄像头扫码配网(webcam-config)，该方式需要待配网设备自带摄像头并具备二维码解码能力。

用户按下设备的配网按钮，设备进入配网模式，准备扫描二维码。用户通过手机APP生成携带配网信息的二维码。设备的摄像头扫描APP生成的二维码，解码出配网信息。设备开启STA模式即可连接到Wi-Fi。

将以上配网过程，画成时间序列图，则用户、APP、物联网设备、路由器这四者的交互关系为：

原文作者：果果小师弟

原文标题：物联网WiFi配网方式原来是这七种！

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/S7MosKw_I2H2bv-gB9gpkA

互联网小常识：为了防止链路出现回路采用STP(spanning tree protocol，802.1d)。选择ID最小的网桥作为根网桥，非根网桥与根网桥最近的端口称为根端口，一个网段与根网桥最近的端口称为指定端口，其他称为阻塞端口。

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