SmartConfig一鍵配網(wǎng)

SmartConfigTM 是由 TI 開(kāi)發(fā)的配網(wǎng)技術(shù)，用于將新的 Wi-Fi 設(shè)備連接到 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)。它使用移動(dòng)應(yīng)用程序?qū)o(wú)線網(wǎng)憑據(jù)從智能手機(jī)或平板電腦端廣播給未配網(wǎng)的 Wi-Fi 設(shè)備。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，設(shè)備無(wú)需直接獲知 AP 的 SSID 或密碼，而是通過(guò)智能手機(jī)獲取。這對(duì)于沒(méi)有用戶(hù)界面的無(wú)頭設(shè)備和系統(tǒng)而言十分重要。目前， ESP32 支持三種類(lèi)型的 SmartConfig 配網(wǎng)： Airkiss、ESPTouch 和 ESPTouch v2。ESPTouch v2 自 SmartConfig v3.0 （SmartConfig 的版本可以從 esp_smartconfig_get_version() 獲?。┢痖_(kāi)始支持，ESPTouch v2 和 ESPTouch 采用完全不同的配網(wǎng)算法，因此配網(wǎng)速度更快。此外，ESPTouch v2 還增加了 AES 加密功能和自定義數(shù)據(jù)字段。

基本原理

設(shè)備進(jìn)入 Wi-Fi 混雜模式（promiscuous mode）以監(jiān)聽(tīng)捕獲周?chē)?Wi-Fi 報(bào)文。由于設(shè)備暫未聯(lián)網(wǎng)，且 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀已通過(guò)加密，設(shè)備無(wú)法獲取 payload 的內(nèi)容，但可以獲取報(bào)文的某些特征數(shù)據(jù)，例如每個(gè)報(bào)文的長(zhǎng)度。同時(shí)對(duì)于某些數(shù)據(jù)幀，例如 UDP 的廣播包或多播包，其報(bào)文的幀頭結(jié)構(gòu)比較固定，較容易識(shí)別。
此時(shí)在手機(jī) App 或者小程序端，即可通過(guò)發(fā)送 UDP 的廣播包或多播包，并利用報(bào)文的特征，例如長(zhǎng)度變化進(jìn)行編碼。
將目標(biāo) Wi-Fi 路由器的 SSID/PSW 字符以約定的編碼方式發(fā)送出去，設(shè)備端在捕獲到 UDP 報(bào)文后，按約定的方式進(jìn)行解碼，即可得到目標(biāo) Wi-Fi 路由器的相關(guān)信息并進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

設(shè)備綁定流程

SmartConfig 方式配網(wǎng)，每個(gè)廠商的編碼方式和報(bào)文選擇上有自己的協(xié)議，文章里的 ESP8266和ESP32采用的協(xié)議是樂(lè)鑫 ESP-TOUCH協(xié)議?；谠搮f(xié)議，設(shè)備端在連接 Wi-Fi 路由器成功后，將會(huì)告知手機(jī)端自己的 IP 地址。此時(shí)手機(jī)端可以通過(guò)數(shù)據(jù)通道，例如 TCP/UDP 通訊將后臺(tái)提供的配網(wǎng) Token 發(fā)送給設(shè)備，并由設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)至物聯(lián)網(wǎng)后臺(tái)，依據(jù) Token 進(jìn)行設(shè)備綁定。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，smartconfig一鍵配網(wǎng)就是ESP8266/32打開(kāi)配網(wǎng)模式，手機(jī)連接WIFI(必須是2.4GWIFI )后打開(kāi)樂(lè)鑫軟件APP進(jìn)入ESPTOUCH，輸入密碼，點(diǎn)擊確認(rèn)后手機(jī)會(huì)往外進(jìn)行發(fā)送報(bào)文，設(shè)備接收到報(bào)文后進(jìn)行連接WiFi，獲取ip地址。

ESP8266/ESP32 SmartConfig配網(wǎng)

AT指令配置方式

ESP8266/ESP32兩個(gè)通過(guò)smartconfig配網(wǎng)的方法是相同，只是燒錄的固件不同。

ESP8266模組燒錄的是樂(lè)鑫的ESP-WROOM-02-AT-V2.2.2.0固件，可直接從樂(lè)鑫的官網(wǎng): [ESP8266固件]進(jìn)行獲取，壓縮包里面都會(huì)有文檔進(jìn)行說(shuō)明這個(gè)固件是如何使用以及AT指令集。
ESP32模組燒錄的是樂(lè)鑫的ESP32-WROOM-32-AT-V3.4.0.0固件，可直接從樂(lè)鑫的官網(wǎng): [ESP32固件]進(jìn)行獲取，壓縮包里面都會(huì)有文檔進(jìn)行說(shuō)明這個(gè)固件是如何使用以及AT指令集。

燒錄對(duì)應(yīng)固件后，發(fā)送以下指令打開(kāi)配網(wǎng)

AT+CWMODE=1   //設(shè)置WiFi模式為單Station模式
AT+CWSTARTSMART  //開(kāi)啟 SmartConfig

手機(jī)端打開(kāi)ESPTOUCH軟件，進(jìn)入ESPTOUCH界面，然后輸入密碼點(diǎn)擊確認(rèn)后，就會(huì)開(kāi)始向外部發(fā)送報(bào)文了。（ [ESPTOUCH軟件下載地址]）

過(guò)一會(huì)后就可以看到ESP8266/32設(shè)備配網(wǎng)成功了。
軟件頁(yè)面：

串口頁(yè)面：

出現(xiàn)Smartconfig connected wifi則表示連接成功。

Arduino程序配置方式

官方在Arduino IDE中，同樣為ESP32提供了SmartConfig的示例，實(shí)際使用開(kāi)發(fā)可以修改移植到自己的項(xiàng)目中，下面我們來(lái)測(cè)試一下實(shí)際效果。
下載好ESP32的開(kāi)發(fā)環(huán)境，我們可以看官方已經(jīng)為我們提供了SmartConfig的例程，直接打開(kāi)進(jìn)行燒錄就可以。

燒錄完成后我們打開(kāi)串口輸出，查看連接現(xiàn)象，操作和上面的是一樣的，這里就不多說(shuō)了，直接看連接成功的輸出結(jié)果：

這里輸出獲取到的IP地址則已經(jīng)連接上了。

總結(jié)

1. 無(wú)論 SmartConfig 成功與否，都請(qǐng)?jiān)趫?zhí)行其他命令之前調(diào)用AT+CWSTOPSMART 釋放 SmartConfig 占用的內(nèi)存。
2. 串口的接線兩個(gè)單片機(jī)各有不同，可以看對(duì)應(yīng)固件的用戶(hù)指南進(jìn)行接線。
   
   

審核編輯 黃宇