一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法

摘要

本发明的一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法。它包括以下步骤：将第三方智能WI-FI？STA设备连接至目标WI-FI？AP设备，第三方智能WI-FI？STA设备采集与目标WI-FI？AP设备实现WI-FI网络配对所需的信息，并将这些信息进行编码和加密，然后将编码加密后的信息以数据包的形式发送到空气中；物联网设备内的WI-FI模块抓取空气中的数据包，并对数据包进行解密和解码，获取用于与目标WI-FI？AP设备实现WI-FI网络配对所需的配对信息；物联网设备内的WI-FI模块通过获取的配对信息与目标WI-FI？AP设备进行配对。本发明无需人机交互界面，操作简单，配对时间短。

说明书

技术领域

本发明涉及WI-FI网络配对技术领域，尤其涉及一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法。

背景技术

WI-FI网络配对是指一种将个人电脑、无线手持设备（如手机、pad）或其他无线终端设备等（以下简称WI-FISTA设备），以无线方式连线到无线路由器、AP、其他WI-FIHost等（以下简称WI-FIAP设备），无线保真的实现互连技术。

目前整个WI-FI网络配对过程大都是WI-FISTA设备发起，其首先要支持人机交互，由WI-FISTA设备内部对空气中WI-FI信道进行扫描，获知空气中的WI-FIAP设备，交互地选择或者输入需要配对上的WI-FIAP设备，设置好WI-FI加密方式，输入PASSWORD，最后与WI-FIAP设备进行配对交互，最终成功接入无线网络。该技术存在的缺点是：WI-FISTA设备配对到WI-FIAP设备，需要有人机交互界面，且所有WI-FISTA设备均需经过扫描WI-FI信道、选择WI-FIAP设备、设置加密方式、输入PASSWORD等步骤才能最终接入无线网络。因此成本较高，且操作繁琐，加大了WI-FI网络配对时间。

目前，随着智能家居、自动化办公、自动化生产的社会需求越来越多，基于物联网设备的无线连接需求也越来越广泛。而在物物相联的信息传递环节中，缺乏人机交互界面或终端、网络连接操作繁琐等问题显得尤为突出。因此适应于物联网应用的WI-FISTA设备如需实现其目的，均需要克服上述WI-FI网络配对方法所存在的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有物联网设备实现WI-FI网络配对需要人机交互界面，操作繁琐，配对时间长的技术问题，提供了一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法，其无需人机交互界面，操作简单，配对时间短。

本发明的一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法，包括以下步骤：

S1：将第三方智能WI-FISTA设备连接至目标WI-FIAP设备，第三方智能WI-FISTA设备采集与目标WI-FIAP设备实现WI-FI网络配对所需的信息，并将这些信息进行编码和加密，然后将编码加密后的信息以数据包的形式发送到空气中；

S2：需要进行WI-FI配对的物联网设备内的WI-FI模块抓取空气中的数据包，并对数据包进行解密和解码，获取用于与目标WI-FIAP设备实现WI-FI网络配对所需的配对信息；

S3：物联网设备内的WI-FI模块通过获取的配对信息与目标WI-FIAP设备进行配对。

在本技术方案中，第三方智能WI-FISTA设备为具备WI-FI网络连接功能的智能手机、平板电脑或笔记本电脑。用户使用第三方智能WI-FISTA设备连接至目标WI-FIAP设备，第三方智能WI-FISTA设备记录WI-FI网络配对成功的无线网络名称SSID、本地管理IEEEMAC地址BSSID、信道、加密方式等信息，并将这些信息进行编码和加密，以数据包的形式发送到空气中。

需要进行WI-FI配对的物联网设备抓取到空气中的数据包，经过解密和解码后得到配对信息，使用该配对信息与目标WI-FIAP设备配对成功。物联网设备无需人机交互界面，用户通过手机等设备一键操作就能完成物联网设备的WI-FI配对工作，操作简单，配对时间短。

作为优选，所述步骤S2包括以下步骤：

S21：物联网设备内的WI-FI模块扫描空气中的WI-FIAP设备发出的广播信息，确定抓包信道，然后依据预先设置的过滤机制抓取空气中的数据包；

S22：物联网设备内的WI-FI模块结合WI-FI信标报文和抓取到的数据包，分析得出数据包的加密方式，进而对数据包进行解密和解码得到与目标WI-FIAP设备实现WI-FI网络配对所需的配对信息。

作为优选，所述步骤S21包括以下步骤：

S211：物联网设备内的WI-FI模块扫描周围的WI-FIAP设备发出的广播信息，记录下每个WI-FIAP设备的无线网络名称SSID、本地管理IEEEMAC地址BSSID、信道、加密方式、接收信号强度RSSI；

S212：物联网设备内的WI-FI模块根据接收信号强度RSSI对每个WI-FIAP设备的信道进行排序，按照排序快速循环切换每个信道；

S213：物联网设备内的WI-FI模块依据预先设置的过滤机制抓取信道上的数据包；

S214：物联网设备内的WI-FI模块抓取到有效加密编码的数据包。

作为优选，所述步骤S22包括以下步骤：

S221：物联网设备内的WI-FI模块结合Wi-Fi信标报文和抓取到的数据包，分析得出数据包的加密方式；

S222：物联网设备内的WI-FI模块对数据包进行解密，经过校验判断是否解密正确，如果不正确则执行步骤S301，如果正确则执行步骤S401；

S301：物联网设备内的WI-FI模块过滤解密不正确的数据包；

S302：判断当前是否已确定目标WI-FIAP设备的信道，如果确定则跳转至步骤S213，如果不确定则跳转至步骤S212；

S401：物联网设备内的WI-FI模块确定抓取到解密正确数据包的信道为目标WI-FIAP设备的信道；

S402：对数据包进行解码得到目标WI-FIAP设备的配对信息。

作为优选，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：物联网设备内的WI-FI模块与目标WI-FIAP设备进行配对；

S32：物联网设备内的WI-FI模块发送确认数据包到第三方智能WI-FISTA设备，提示WI-FI网络配对已完成。

作为优选，所述步骤S22还包括以下步骤：

S403：分析是否需要目标WI-FIAP设备的无线网络名称SSID，如果需要则执行步骤S404，否则执行步骤S405；

S404：判断目标WI-FIAP设备的无线网络名称SSID和加密密码PASSWORD是否都在解密解码得到的配对信息内，如果是则跳转至步骤S501，否则跳转至步骤S213；

S405：判断目标WI-FIAP设备的加密密码PASSWORD是否在解密解码得到的配对信息内，如果是则跳转至S501，否则跳转至步骤S213；

S501：确定目标WI-FIAP设备的配对信息。

作为优选，所述步骤S212中物联网设备内的WI-FI模块根据按照接收信号强度RSSI从高到低的顺序对每个WI-FIAP设备的信道进行排序。

作为优选，所述步骤S214中物联网设备内的WI-FI模块抓取信道上的广播包、多播包和单播包，从而抓取到有效加密编码的数据包。

作为优选，所述步骤S302中判断当前是否已确定目标WI-FIAP设备的信道的方法包括以下步骤：用于与目标WI-FIAP设备实现WI-FI网络配对的配对信息存储在多个数据包中，如果物联网设备内的WI-FI模块在某一个信道上抓取到1个以上解密正确的数据包，则判断该信道为目标WI-FIAP设备的信道。

作为优选，所述步骤S22包括以下步骤：

S601：物联网设备内的WI-FI模块对数据包进行解密，经过校验判断是否解密正确，如果不正确则执行步骤S602，如果正确则执行步骤S603；

S602：物联网设备内的WI-FI模块过滤解密不正确的数据包，接着跳转至步骤S21；

S603：对数据包进行解码得到目标WI-FIAP设备的配对信息。

本发明的实质性效果是：（1）无需人机交互界面，操作简单，配对时间短。（2）通过使用智能手机APP或其它第三方智能WI-FISTA设备作为WI-FI连接媒介，使得需要进行WI-FI配对的物联网设备与目标WI-FIAP设备配对的稳定性更高。（3）配对成功率高、时间短、距离远、抗干扰性强、安全性高，能够配对隐藏SSID的WI-FIAP设备。

附图说明

图1是本发明的一种工作原理图；

图2是物联网设备进行WI-FI配对的工作流程图。

图中：1、第三方智能WI-FISTA设备，2、物联网设备，3、目标WI-FIAP设备。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种适用于物联网的快捷WI-FI网络配对方法，如图1、图2所示，包括以下步骤：

S1：将第三方智能WI-FISTA设备1连接至目标WI-FIAP设备3，第三方智能WI-FISTA设备1采集与目标WI-FIAP设备3实现WI-FI网络配对所需的信息，并将这些信息进行编码和加密，然后将编码加密后的信息以数据包的形式发送到空气中；

S2：需要进行WI-FI配对的物联网设备2内的WI-FI模块抓取空气中的数据包，并对数据包进行解密和解码，获取用于与目标WI-FIAP设备3实现WI-FI网络配对所需的配对信息；

S3：物联网设备2内的WI-FI模块通过获取的配对信息与目标WI-FIAP设备3进行配对。

步骤S2包括以下步骤：

S211：物联网设备内的WI-FI模块扫描周围的WI-FIAP设备发出的广播信息，记录下每个WI-FIAP设备的无线网络名称SSID、本地管理IEEEMAC地址BSSID、信道、加密方式、接收信号强度RSSI；

S212：物联网设备内的WI-FI模块根据接收信号强度RSSI对每个WI-FIAP设备的信道进行排序，按照排序快速循环切换每个信道；循环切换每个信道，从而可以在每个信道上停留一段时间抓取数据包；

S213：物联网设备内的WI-FI模块依据预先设置的过滤机制抓取信道上的数据包；过滤机制可以是只有特定格式的数据包才符合要求；

S214：物联网设备内的WI-FI模块抓取到有效加密编码的数据包，接着执行步骤S221；

S221：物联网设备内的WI-FI模块结合Wi-Fi信标报文和抓取到的数据包，分析得出数据包的加密方式；从ieee802.11WI-FI通信协议、TCP/IP通信协议入手，分析各种WI-FI加密方式；

S222：物联网设备内的WI-FI模块对数据包进行解密，经过校验判断是否解密正确，如果不正确则执行步骤S301，如果正确则执行步骤S401；

S301：物联网设备内的WI-FI模块过滤解密不正确的数据包；

S302：判断当前是否已确定目标WI-FIAP设备的信道，如果确定则跳转至步骤S213，如果不确定则跳转至步骤S212；确定目标WI-FIAP设备的信道就可以直接在该信道上抓取数据包，无需进行步骤S212快速循环切换每个信道；

S401：物联网设备内的WI-FI模块确定抓取到解密正确数据包的信道为目标WI-FIAP设备的信道；

S402：对数据包进行查表解码得到目标WI-FIAP设备的配对信息；

S403：分析是否需要目标WI-FIAP设备的无线网络名称SSID，如果需要则执行步骤S404，否则执行步骤S405；对于隐藏了SSID的WI-FIAP设备，要实现配对，需要抓到的数据包解密解码后的数据中有无线网络名称SSID，步骤S211中物联网设备内的WI-FI模块扫描到的目标WI-FIAP设备发出的广播信息中没有无线网络名称SSID；

S404：判断目标WI-FIAP设备的无线网络名称SSID和加密密码PASSWORD是否都在解密解码得到的配对信息内，如果是则跳转至步骤S501，否则跳转至步骤S213；

S405：判断目标WI-FIAP设备的加密密码PASSWORD是否在解密解码得到的配对信息内，如果是则跳转至S501，否则跳转至步骤S213；

S501：确定目标WI-FIAP设备的配对信息。

步骤S3包括以下步骤：

S31：物联网设备内的WI-FI模块与目标WI-FIAP设备进行配对；

S32：物联网设备内的WI-FI模块发送数据通信确认字符ACK响应数据包到第三方智能WI-FISTA设备，提示WI-FI网络配对已完成。

步骤S212中物联网设备内的WI-FI模块根据按照接收信号强度RSSI从高到低的顺序对每个WI-FIAP设备的信道进行排序。一般物联网设备与目标WI-FIAP设备最近，目标WI-FIAP设备的信号强度最强，从信号强度最强的信道开始抓取数据包能最快的抓取到需要的配对数据包。

步骤S214中物联网设备内的WI-FI模块抓取信道上的广播包、多播包和单播包，从而抓取到有效加密编码的数据包。

步骤S302中判断当前是否已确定目标WI-FIAP设备的信道的方法包括以下步骤：用于与目标WI-FIAP设备实现WI-FI网络配对的配对信息存储在多个数据包中，如果物联网设备内的WI-FI模块在某一个信道上抓取到1个或多个解密正确的数据包，则判断该信道为目标WI-FIAP设备的信道。

第三方智能WI-FISTA设备为具备WI-FI网络连接功能的智能手机、平板电脑或笔记本电脑。WI-FIAP设备为无线路由器、WI-FI热点等无线访问接入点。

物联网设备需要连入目标WI-FIAP设备的WIFI网络时，用户使用智能手机一键连接至目标WI-FIAP设备，手机APP将记录的WI-FI网络配对成功的无线网络名称SSID、本地管理IEEEMAC地址BSSID、信道、加密方式等信息，并将这些信息进行编码和加密，以数据包的形式发送到空气中。

物联网设备抓取到空气中的数据包，经过解密和解码后得到配对信息，使用该配对信息与目标WI-FIAP设备配对成功。物联网设备无需人机交互界面，用户通过智能手机等设备一键操作就能完成物联网设备的WI-FI配对工作，操作简单，配对时间短。