一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法及终端与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法及终端。

背景技术：

遥控已广泛的应用在家庭电器上，比如说电视、机顶盒、电视盒子、空调、投影仪、摄像头等。现有的遥控主要分为红外遥控、蓝牙遥控和射频遥控。其中：

红外遥控的优点是发送与接收单元成本低，使用比较广泛，数据传输速率较低，只有1kbps。然而，由于红外线无法穿过障碍物进行遥控或者无法以很大的角度对设备进行遥控，致使红外遥控的指向性比较差，设计自由度比较差。

蓝牙遥控需要和设备配对，而蓝牙芯片与设备之间存在兼容性的问题，导致遥控效果无法得到保证，且不仅兼容性比较差，成本也较高。

射频遥控，使用基于802.15.4标准的2.4G频段，无指向性限制，传输速率为1Mbps；不过需要在出厂前进行配对设定，在设备很多的情况下，2.4GHz设备有时会与WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)之间产生干扰，从而降低遥控操作的精度，且成本较高。

因此，亟需一种成本较低且具有较广的通用性的遥控方法，用以避免现有遥控方法所存在的缺陷。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法及终端，用以提供一种成本较低且具有较广的通用性的遥控方法。

本发明方法包括一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法，该方法包括：受控终端在尚未与遥控终端建立通信的状态下，监听无线信号；

所述受控终端从监听到的无线信号中获取N个组播报文，所述N个组播报文为所述遥控终端通过无线信号发送的；

所述受控终端解析获取到的N个组播报文，确定每个组播报文中的IP组播地址信息；

所述受控终端根据IP组播地址信息确定出所述遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息；

所述受控终端根据获取的所述认证信息连接所述无线WiFi接入点，与所述遥控终端建立通信。

基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种终端，包括：

监听单元，用于在尚未与遥控终端建立通信的状态下，监听无线信号；

收发单元，用于从监听到的无线信号中获取N个组播报文，所述N个组播报文为所述遥控终端通过无线信号发送的；

处理单元，用于解析获取到的N个组播报文，确定每个组播报文中的IP组播地址信息；根据IP组播地址信息确定出所述遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息；

连接单元，用于根据获取的所述认证信息连接所述无线WiFi接入点，与所述遥控终端建立通信。

本发明实施例通过改造网络侧组播报文的内容，改造之后遥控终端发送的组播报文中IP组播地址就包含了遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息，即无线WiFi接入点的SSID和密码等，这样受控终端轮询监听无线信号，当监听到遥控终端发送的组播报文后，就会按照预设的传输协议进行解析，最终根据多个组播报文中的有效数据组装了完整的认证信息，进而根据认证信息接入无线WiFi接入点，实现了遥控终端与受控终端之间建立通信链路，因为无线WiFi的传输速率高、指向性强，不需要专门的硬件结构支持，所以成本低且具有较强的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能遥控系统的框架示意图；

图2为本发明实施例提供一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供一种IP层映射至MAC的示意图；

图4为本发明实施例提供一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法交互示意图；

图5为本发明实施例提供一种终端结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。如图1所示，本发明实施例提供的智能遥控系统包括遥控终端10、多个受控终端20及路由器30。其中，遥控终端10与多个受控终端20均支持WIFI功能，且遥控终端10与受控终端20均处于WIFI的网络环境中。受控终端20支持WIFI客户端模式，并通过有线或者无线的方式与路由器30连接。其中，受控终端20因为是摄像头之类的独立设备，用户不能操作它使其连接局域网，需要接受遥控终端的控制后连接局域网，遥控终端10可以是移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等的固定终端。

下文中，假设遥控终端10是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

结合图1中的智能遥控系统，本发明实施例提供一种基于无线WiFi的遥控通信建立方法流程示意图，参见图2所示，具体地实现方法包括：

步骤S101，受控终端在尚未与遥控终端建立通信的状态下，监听无线信号。

步骤S102，所述受控终端从监听到的无线信号中获取N个组播报文，所述N个组播报文为所述遥控终端通过无线信号发送的。

步骤S103，所述受控终端解析获取到的N个组播报文，确定每个组播报文中的IP组播地址信息。

步骤S104，所述受控终端根据IP组播地址信息确定出所述遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息；

步骤S105，所述受控终端根据获取的所述认证信息连接所述无线WiFi接入点，与所述遥控终端建立通信。

在执行步骤S101之前，遥控终端在启动后首先检测周围是否存在无线Wifi接入点，当检测到存在无线Wifi接入点时，通过所述无线Wifi接入点接入无线网络，并且保存该无线Wifi接入点的认证信息，认证信息可以是无线Wifi接入点的SSID(Service Set Identifier，服务集标识)和密码等。需要说明的是，本发明实施例中提及的遥控终端一般指的是智能终端，而受控终端则是指非智能终端。比如说，受控终端是摄像头，遥控终端是手机，一般摄像头上面没有类似手机的智能操作系统，因此作为一个独立设备，用户无法利用人机交互界面操作它，使得将它连接至无线网络，为了解决这一问题，就需要利用手机对其进行WiFi配对，控制摄像头接入局域网，因此手机利用本发明实施例提供的遥控方法，可以控制该摄像头连接上无线Wifi接入点，进而操作该摄像头进行拍照等操作。

在上述步骤中，因为IP地址在OSI模型的第三层，MAC地址在第二层，彼此之间不直接打交道，所以本发明实施例中遥控终端将发送的组播报文进行了改造，及将组播IP地址替换为自身连接的无线WiFi热点的认证信息，这样就可以将改造之后的组播IP地址发送出去了，因为受控终端具有监听功能，且遥控终端在受控终端的监听范围内，所以受控终端可以监听到遥控终端发送的组播报文，受控终端将监听到的组播报文进行解析，然后从N个组播报文中获取有效数据，进而根据有效数据还原出无线WiFi热点的认证信息，然后利用得到的认证信息连接上该无线WiFi热点，因为WiFi连接的有效范围通常在100米范围，连接稳定，完全可以满足移动设备之间的文件传输需求，目前主流WiFi芯片均支持802.11g，速度能够达到5～7MB/s，适合传输大数量的文件，而且本发明实施例提供的方法是基于底层80211mac协议，所以容易实现、过程简单。

进一步地，所述受控终端根据预设的无线通信传输协议中的映射关系，确定每个组播报文中的IP组播地址信息，进而确定出述无线WiFi接入点的认证信息，其中，所述映射关系指网络层IP组播地址中的连续后23位映射到数据链路层同一MAC地址的映射关系。如图3所示，因为组播MAC地址的高24bit为0x01005e，第25bit为0，即高25bit为固定值。MAC地址的低23bit为组播IP地址的低23bit。由于IP组播地址的前4bit是1110，代表组播标识，而后28bit中只有23bit被映射到MAC地址，这样IP地址中就有5bit信息丢失，导致的结果是出现了组播IP地址的最后连续后23位映射到同一MAC地址上。由于操作系统的权限原因不能控制MAC层。所以通过上述方法改造组播IP地址地址位中的数据就可以把IP层的认证信息传递到MAC层。

其中，所述每个组播报文的IP组播地址中的连续后23位至少包括防干扰标志位、专用报文标识位、校验和位、包序号位、有效数据负载位，例如，如表一所示。

表一

在表一中，第0位为防干扰位，一次配对过程中固定，在下一次配对开始时改变。在配对的过程中有可能存在其他的组播报文冲突，造成设备永远都接收不到有效数据。通过设置一位防干扰标志位避开与现有空间中组播报文的冲突，可以保证成功率；第1～2位为固定标志位，标志这个报文是我们配对的报文；第3～6位是在连续后23位中出自身以外所有数据的四位校验和，防止其他报文的冲突；第7～14位是包序号位，由于一次配对需要发送一组组播报文，无线报文在空间中比较容易丢失，因此想要一次性接收完整的一组报文的可能非常小，增加包序号可以叠加多伦报文的接收结果，保证了配对速度和成功率；第15～22位是有效数据。将要传递的SSID和密码休息加密后按字节为单位存放到这里，因为一个组播报文只能传输1个字节的SSID和密码信息，要传输完整的SSID和密码就需要发送多个组播报文。

进一步地，所述受控终端解析接收到的N个组播报文，获取每个组播报文中的有效数据之后，还包括：所述受控终端根据接收的组播报文中的校验和，校验获取的每个组播报文中的有效数据是否合法；若合法，则所述受控终端根据获取的合法的有效数据确定出所述无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息。

也就是说，如果遥控终端发送的组播报文需要连续10个报文才能完全发送无线WiFi热点的SSID和密码信息，那么遥控终端就对这10组播报文进行编号，编号包含在每个组播报文的包序号中，只有受控终端接收到这10个报文后才能够解析出来该无线WiFi热点的SSID和密码信息，当受控终端接收到这10报文之后，先按照预先确定的数据传输协议，获取组播报文中的校验和，然后用校验和对这10个报文进行校验，如果校验成功，则证明该组播报文是合法报文，否则的话，则是非法的。其中预先协定的数据传输协议如表二所示。

表二

表二中，对传输的一个字节的数据的基础上封装了传输协议。报文序号为0，表示这个报文中的有效数据是整个接收数据的长度(不包含自身和校验和)报文序号1～N是要传输的SSID和密码等。报文序号N+1是SSID和密码等有效数据的八位校验和。

为了更加系统地描述上述遥控方法的实现过程，本发明实施例进一步地提供图4所示的交互图进行详细阐述，具体如下：

步骤201，遥控终端主动搜索附近的WiFi热点，用户操作遥控终端使其连接上路由器，然后遥控终端保存SSID和密码。

步骤202，遥控终端循环发送N个组播报文，其中每个组播报文中组播IP地址位代表的信息为无线WiFi热点的SSID和密码。

步骤203，受控终端轮询监听到所有信道的组播报文，然后获取遥控终端发送的N个组播报文。

步骤204，受控终端根据连续后23位MAC数据定义取出的有效数据。

步骤205，受控终端根据配对数据协议校验数据，得到合法的组播报文。

步骤206，受控终端取出SSID和密码连接路由器，然后将各个组播报文中的有效数据组装在一起，还原出无线WiFi热点的SSID和密码。

步骤207，受控终端连接上线WiFi热点的SSID和密码对应的路由器。

步骤208，受控终端连接局域网成功并通知遥控终端停止发送报文

进一步地，在所述受控终端连接所述无线WiFi接入点之后，还包括：所述受控终端通知所述遥控终端停止发送组播报文，并接收所述遥控终端发送的控制指令；所述受控终端执行与所述控制指令对应的操作。

比如说，手机通过上述遥控方法使得摄像头接入无线WiFi热点，然后手机向遥控器发送拍照或者摄像头转动等指令，摄像头收到执行后就开始执行相应的操作。虽然现有的技术中也有通过软AP的WiFi配对过程，这种方法受控终端需要按照WIFI的AP标准，广播信标帧。遥控终端实现软AP的连接过程有：认证，关联，四次握手交换密码、获取IP地址。遥控终端与受控终端通过TCP/IP写将SSID和密码发送给设备。遥控终端断开与受控终端的软AP去连接路由器，受控终端将从AP模式切换到STA模式去连接路由器，遥控终端和受控终端重新建立通信。但是这种配对过程复杂，存在一些手机无权限问题，配对速度慢，成功率低，体验不好，另外像WiFi直连等方法也存在传输速度慢成功率低的问题，而本发明实施例提供的方法是基于底层80211mac,协议简单，过程简单，效率高，速度快。而且该方法在协议设计上采用包序号的方式，可以叠加多组报文的结果，因此成功率高。另外，该方法遥控终端只需要发送普通的UDP组播报文，因此通用性好。该方法设计的传输层协议，在底层就可以判断数据的正确性，在出现接收数据错误时能及时的恢复处理。保证了配对的效率和速度。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种终端，该终端可执行上述方法实施例。本发明实施例提供的终端如图5所示，包括：监听单元401、收发单元402、处理单元403、连接单元404，其中：

监听单元401，用于在尚未与遥控终端建立通信的状态下，监听无线信号；

收发单元402，用于从监听到的无线信号中获取N个组播报文，所述N个组播报文为所述遥控终端通过无线信号发送的；

处理单元403，用于解析获取到的N个组播报文，确定每个组播报文中的IP组播地址信息；根据IP组播地址信息确定出所述遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息；

连接单元404，用于根据获取的所述认证信息连接所述无线WiFi接入点，与所述遥控终端建立通信。

进一步地，所述处理单元403具体用于：根据预设的无线通信传输协议中的映射关系，确定每个组播报文中的IP组播地址信息，其中，所述映射关系指网络层IP组播地址中的连续后23位映射到数据链路层同一MAC地址的映射关系。

进一步地，所述每个组播报文的IP组播地址中的连续后23位至少包括防干扰标志位、专用报文标识位、校验和位、包序号位、有效数据负载位。

进一步地，还包括：校验单元405，用于根据接收的组播报文中的校验和，校验获取的每个组播报文中的有效数据是否合法。

进一步地，所述处理单元403还用于，当所述校验单元的校验结果合法时，根据获取的合法的有效数据确定出所述无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息。

进一步地，所述收发单元402，还用于通知所述遥控终端停止发送组播报文，并接收所述遥控终端发送的控制指令；

所述处理单元403，还用于执行与所述控制指令对应的操作。

综上所述，本发明实施例通过改造网络侧组播报文的内容，改造之后遥控终端发送的组播报文中IP组播地址就包含了遥控终端接入的无线WiFi接入点对应的网络设备的认证信息，即无线WiFi接入点的SSID和密码等，这样受控终端轮询监听无线信号，当监听到遥控终端发送的组播报文后，就会按照预设的传输协议进行解析，最终根据多个组播报文中的有效数据组装了完整的认证信息，进而根据认证信息接入无线WiFi接入点，实现了遥控终端与受控终端之间建立通信链路，因为无线WiFi的传输速率高、指向性强，不需要专门的硬件结构支持，所以成本低且具有较强的通用性。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。