无线自动发现与配网的方法、系统、电子装置及介质与流程

1.本技术涉及数据通信技术领域，特别是智慧型无线路由器技术领域，涉及一种无线自动发现与配网的方法、系统、电子装置及介质。


背景技术：

2.图1是根据相关技术中的智能家居系统的示意图，如图1所示，在一个家庭网络中，一套智能家居系统包括无线路由器10、云平台20、智能家居30和手机app 40，智能家居30一般依靠无线路由器10连接internet(因特网)，为了建立这个连接，需要为智能家居30输入上级无线路由器10的ssid和密钥。ssid是service set identifier的缩写，意思是服务集标识，ssid技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络，防止未被授权的用户进入本网络。配网一般指的是wi-fi设备获取路由器信息(ssid、password等)并连接路由器的过程。
3.典型地，现在的智能家居30都有对应的手机app 40来辅助用户完成上述配置，通过手机与智能家居30的蓝牙通信，在手机上将上级无线路由器10的密钥手动输入之后，发送给智能家居30。随着智能家居30越来越多，现有技术这种需要在配网阶段由用户手工输入上级无线路由器的访问密钥的配置方式，对于家里智能设备较多的用户来说不够方便。有的app能够自动读出用户连接过的无线路由器密钥，而将这个密钥发给智能家居，实现免配，但这个限制较多，有的ios系统不允许用户去读取存放在手机系统中的密码；即便能够读取，如果用户修改了无线密码，智能家居无法感知到密钥变更，就会导致后续连接失败。
4.针对相关技术中，家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种无线自动发现与配网的方法、系统、电子装置及介质，以至少解决相关技术中，家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种无线自动发现与配网的方法，应用于手机app已连接智能家居的场景；所述方法包括：
7.所述手机app命令智能家居作为终端扫描周边无线热点，所述智能家居确认是否存在可一键连网的网关，若是，则发送网关信息至所述手机app；
8.所述手机app向云平台请求给所述网关分配动态的密钥；所述云平台下发所述密钥至所述网关和所述手机app；
9.所述手机app发送所述密钥至所述智能家居，智能家居用所述密钥连接网关对应的无线路由器，并在连接成功后完成无线参数配置。
10.在其中一些实施例中，所述智能家居确认是否存在可一键连网的网关的过程包括：
11.所述智能家居扫描周边无线热点，确认是否存在由无线路由器广播的无线信标帧，若是，则根据所述无线信标帧携带的网关信息，确认对应网关是否可一键连网，其中，所述网关信息包括ssid以及网关自定义的无线特征。
12.在其中一些实施例中，所述智能家居确认存在可一键连网的网关之后，所述方法还包括：
13.所述智能家居确认所述网关的rssi强度是否大于预设强度阈值，若是，则发送所述网关的网关信息至所述手机app，其中，若所述手机app接收到多个不同网关的网关信息，则由手机app端对所述网关进行选择。
14.在其中一些实施例中，所述手机app向云平台请求给所述网关分配动态的密钥，过程包括：
15.所述手机app通过集成所述云平台的认证sdk，得以和所述云平台安全通信，并请求所述云平台分配动态密钥；
16.其中，在所述网关已分配密钥的情况下，所述云平台下发所述密钥至所述网关和所述手机app；在所述网关未分配密钥的情况下，所述云平台创建动态的密钥，并下发所述密钥至所述网关和所述手机app。
17.在其中一些实施例中，所述云平台下发所述密钥至所述网关后，所述方法还包括：
18.所述无线路由器记录所述密钥的初始分配时间；
19.在所述智能家居用所述密钥连接无线路由器的情况下，所述无线路由器确认当前连接的时间与所述初始分配时间的间隔时长是否超出预设时长阈值，若是，则拒绝所述连接。
20.在其中一些实施例中，所述无线路由器记录所述密钥的初始分配时间之后，所述方法还包括：
21.所述无线路由器确认所述预设时长阈值范围内是否有智能家居用所述密钥与其连接，并将有无连接的情况上报至所述云平台；
22.所述云平台在没有终端使用所述密钥的情况下，或者，所述云平台在所述预设时长阈值范围内未收到所述无线路由器的上报内容的情况下，删除所述密钥以回收密钥资源。
23.在其中一些实施例中，在所述智能家居被所述手机app解绑的情况下，所述方法包括：
24.所述手机app将解绑的消息通知云平台，所述云平台删除所述密钥，并发送删除指令至所述无线路由器，以回收所述密钥资源。
25.第二方面，本技术实施例提供了一种无线自动发现与配网的系统，包括手机app、智能家居、无线路由器和云平台，所述手机app连接智能家居；
26.在需要给智能家居配置无线参数的情况下，所述手机app命令智能家居作为终端扫描周边无线热点，所述智能家居确认是否存在可一键连网的网关，若是，则发送网关信息至所述手机app；
27.所述手机app向云平台请求给所述网关分配动态的密钥；所述云平台下发所述密钥至所述网关和所述手机app；
28.所述手机app发送所述密钥至所述智能家居，智能家居用所述密钥连接网关对应
的无线路由器，并在连接成功后完成无线参数配置。
29.第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述无线自动发现与配网的方法。
30.第四方面，本技术实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述无线自动发现与配网的方法。
31.相比于相关技术中，家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题，本技术实施例通过手机app命令智能家居作为终端扫描周边无线热点，该智能家居确认是否存在可一键连网的网关，若是，则发送网关信息至该手机app；手机app向云平台请求给该网关分配动态的密钥；云平台下发该密钥至网关和手机app；手机app发送该密钥至该智能家居，智能家居用该密钥连接网关对应的无线路由器，并在连接成功后完成无线参数配置，从而无需手工配置密钥，解决了相关技术中家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题；
32.并且，本技术实施例通过云平台和设备端结合，实现了无线密钥的自动发现与配置，在需要给智能家居配置无线参数的情况下，手机app会命令智能家居作为终端扫描周边无线热点，并在智能家居与无线路由器连接成功后自动完成无线参数配置，从而无线密钥变更后智能家居也会重新进行自动配置，解决了相关技术中手机app自动读出用户连接过的无线路由器密钥，但密钥变更后会导致后续连接失败的问题；
33.本实施例还通过手机app集成云平台的认证sdk，得以和云平台安全通信，并请求云平台分配动态密钥，这种方式将智能家居厂家与路由器厂家分开，路由器厂家专注于路由器和云平台的管理，而智能家居专注于智能家居和手机app的开发，在智能家居需要进行无线自动化识别与配置时，在app侧简单集成云平台的访问sdk即可，app的改造代价小，能够节省人力资源；
34.本实施例还通过无线路由器记录密钥的初始分配时间，并将预设时长阈值范围内智能家居有无与其连接的情况上报至云平台，并且在智能家居被手机app解绑的情况下，手机app也会将解绑的消息通知云平台，从而云平台可以管理动态密钥的生命周期，与无线路由器进行双向同步，实现了动态密钥资源的回收，避免资源浪费，并保证了动态密钥使用的安全性。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
36.图1是根据相关技术中的智能家居系统的示意图；
37.图2是根据本技术第一实施例的无线自动发现与配网的方法的示意图；
38.图3是根据本技术第二实施例的无线自动发现与配网的方法的示意图；
39.图4是根据本技术第三实施例的手机app的模块工作原理的示意图；
40.图5是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
41.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
42.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
43.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
44.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
45.本技术提供了一种无线自动发现与配网的方法，应用于手机app已连接智能家居的场景；图2是根据本技术第一实施例的无线自动发现与配网的方法的示意图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
46.步骤s201，手机app命令智能家居作为终端扫描周边无线热点，该智能家居确认是否存在可一键连网的网关，若是，则发送网关信息至该手机app；
47.步骤s202，手机app向云平台请求给该网关分配动态的密钥；云平台下发该密钥至网关和该手机app；
48.步骤s203，手机app发送该密钥至该智能家居，智能家居用该密钥连接网关对应的无线路由器，并在连接成功后完成无线参数配置。
49.通过上述步骤s201至s203，相对于相关技术中家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题，本技术实施例通过手机app命令智能家居作为终端扫描周边
无线热点，该智能家居确认是否存在可一键连网的网关，若是，则发送网关信息至该手机app；手机app向云平台请求给该网关分配动态的密钥；云平台下发该密钥至网关和手机app；手机app发送该密钥至该智能家居，智能家居用该密钥连接网关对应的无线路由器，并在连接成功后完成无线参数配置，从而无需手工配置密钥，解决了相关技术中家里智能设备较多的用户在给智能设备配网时不够方便的问题。
50.例如，图3是根据本技术第二实施例的无线自动发现与配网的方法的示意图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
51.步骤s301，手机app连接智能家居(例如，可通过蓝牙来通信)；手机app准备给智能家居配置无线参数；手机app命令智能家居作为终端扫描周边无线热点；智能家居发现存在可一键连网网关，该网关的beacon帧带有自定义参数可被识别，其中，beacon帧是无线信标帧，是802.11中一个周期性的帧，每隔一段时间就会向外界发出一个beacon(信标)信号用来宣布自己802.11网络的存在，无线路由器通过广播特定beacon侦让智能家居发现可自动配置能力的存在；智能家居将网关信息发送给手机app；
52.步骤s302，手机app向云平台询问该网关是否具备已分配的动态密钥，手机app与云平台存在授权关系，通过授权码认证；如果未分配，云平台分配动态密钥，下发给网关；云平台回复密钥给手机app；
53.步骤s303，智能家居借助手机app来获取动态连接无线路由器的密钥，手机app将密钥发送给智能家居，智能家居用指定密钥连接无线路由器，连接成功则自动完成无线参数配置。
54.在其中一些实施例中，无线路由器的模块组成包括无线收发模块、密钥初始化管理模块、云端通信模块、密钥管理器、无线密码认证模块、存储模块；
55.该无线收发模块负责发送无线帧，以及将自定义的无线特征添加进beacon信标中；在这个帧中会带有不同的信息元素，比如ssid的信息元素编号id为0；根据802.11规定，信息元素id编号为8-15是未使用的保留元素，因此可以在beacon帧中加入该编号范围内的自定义信息元素，本发明中，具体特征为元素标识符为8、长度为1、具体内容为0x01；进一步的，该beacon的格式示意如下：
[0056][0057]
该密钥初始化管理模块在路由器启动时，负责从云平台获取初始化的动态密钥；该云端通信模块负责对云平台的数据访问；
[0058]
该密钥管理器采取如下方式进行密钥的管理：路由器接到云平台下发的动态密钥之后，由存储模块保存于本地flash，其数据特征如下：
[0059][0060]
未使用时在用标志为0，当实际使用之后，在用标志为1，记录密钥初始分配时间，以便对比是否超过有效时间5分钟，归属终端mac为动态密钥使用者mac，即智能家居的mac；在5分钟超时时间内，如果智能家居使用此密钥来进行首次认证，无线密码认证模块将校验使用方mac与保存的有效终端mac相匹配，即认证通过，将密钥的属性置为在用；当智能家居被手机app解绑后，由手机app通知云平台，进行这台智能家居相关的动态密钥资源回收；路由器收到删除指令，由存储模块完成密钥删除。
[0061]
在其中一些实施例中，云平台的模块组成包括：路由器设备注册管理模块、密钥推送模块、定时器模块、动态密钥生成模块、密钥查询模块、数据库管理器；
[0062]
该路由器设备注册管理模块负责登记所有在线的路由器状态，以便于通过该密钥推送模块发送动态密钥给在线的路由器，如果设备离线，则存储之后，在设备在线时重新推送密钥；该定时器模块需要定时老化掉过时不使用的动态密钥；
[0063]
该动态密钥生成模块和该密钥查询模块的查询与生成模块方法如下：云平台接受app的查询，判断指定无线接入点(access point，简称ap)指定终端的动态密钥是否存在，关联信息如下：
[0064][0065]
该关联信息的内容包括对应哪个ap mac，动态密钥的使用终端mac地址(即智能家居的无线mac地址)，动态密钥值，分配时间，是否在用，等等，如果动态密钥不存在，云平台创建一个新密钥，下发给路由器和app，由数据库管理器写入云端数据库；密钥下发给路由器之后，超过5分钟没有终端真实使用该动态密钥的话，由路由器上报给云平台，云平台删除此动态密钥，回收浪费资源；如果5分钟之内密钥被使用，路由器上报给云平台，置密钥在用标志置为在用；如果路由器异常，5分钟之内不上报密钥使用情况，由云平台定时器模块自动清除此密钥进行资源回收。
[0066]
在其中一些实施例中，智能家居的模块组成包括：蓝牙通信模块、无线扫描模块、无线选择模块、密钥存储模块；
[0067]
该蓝牙通信模块负责与手机进行蓝牙通信，接收手机的指令；该无线扫描模块在手机命令开始扫描时，由此模块扫描周边的无线环境，是否存在指定信标，判断信标的方法是提取上述信标特征，信息元素为8，内容是否为0x01；
[0068]
该无线选择模块在扫描到指定信标的路由器之后，由此模块进行初步的选择，判断rssi强于某个门限，这个门限值一般设定为-50，处于比较强的级别，因为配网的场景一般距离都比较近；如果有多个符合条件的无线，智能家居发送给手机app，信息包含：rssi信号强度，无线名称，手机app进行二次选择；密钥存储模块负责将手机app发送过来的密钥存储本地，用于认证。
[0069]
在其中一些实施例中，手机app的模块组成包括蓝牙通信模块、无线选择模块、密钥获取模块、平台认证模块、密钥发送模块；
[0070]
该蓝牙通信模块负责与智能家居通过蓝牙通信，交换密钥和作智能家居的激活绑定工作；该无线选择模块负责对智能家居上报的多个无线进行更进一步的选择，如果一个无线在手机有连接历史，而其他无线不存在连接历史，优先选择此无线，其他情况下，取rssi最高的无线，进一步地，这个过程可以呈现出来一个列表，让用户参与选择；在手机app选择一个无线之后，由手机app的密钥获取模块向指定云平台查询获取此无线密钥；
[0071]
由于app一般是与智能家居是同一个厂家，而与路由器并不是同一个厂家，为了保证查询的安全性，其数据获取需要经过云平台认证模块，图4是根据本技术第三实施例的手机app的模块工作原理的示意图，如图4所示：手机app与云平台采取https通信方式，为了保证手机app的合法性，首先app厂家要向云平台申请app访问授权；申请访问授权时，由app厂家向云平台提供唯一app id，云平台为app id分配一对密钥；厂家app里集成云平台提供的sdk；由sdk向云平台验证app id的合法性，如果合法，就可以下载证书；手机app通过sdk的导出接口，将证书存放本地，在调用查询接口之前，先提交证书进行有效性校验；如果有效性校验不通过，不能进行查询；如果校验通过，可以查询，进而查询动态密钥，提供智能家居的无线mac地址和选择的无线bssid；该密钥发送模块负责在拿到密钥之后，将密钥发送给智能家居。
[0072]
结合上述实施例中的无线自动发现与配网的方法，本技术实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种无线自动发现与配网的方法。
[0073]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种无线自动发现与配网的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0074]
在一个实施例中，图5是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图，如图5所示，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器，其中，该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力，网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器执行时以实现一种无线自动发现与配网的方法，数据库用于存储数据。
[0075]
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0076]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读
取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0077]
本领域的技术人员应该明白，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0078]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。