一种基于wifi的sta模式与ap模式的物联网控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统及其控制方法，所述控制器内加载有AP软件控制模块和STA软件控制模块，所述AP软件控制模块控制WIFI模块通过AP信道与用户控制终端连接而实现AP直连控制，所述STA软件控制模块控制WIFI模块通过STA信号与无线路由器连接而实现STA跨互联网连接。用户可同时对物联网电器进行STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制，也可以实现STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制之间的自动切换功能。
【专利说明】—种基于WIFI的STA模式与AP模式的物联网控制系统及其控制方法
[【技术领域】]
[0001]本发明涉及一种基于WIFI的STA模式与AP模式的物联网控制系统及其控制方法。
[【背景技术】]
[0002]目前的基于WIFI的物联网应用于智能家居，智能工业等领域，WIFI只能启用STA模式或AP模式。当控制设备的WIFI模块处于STA模式时，控制设备的WIFI模块是直接连接路由器，通过路由器连接到互联网进而与服务器进行通讯，用户即可通过可联网控制终端(智能手机，PC)进行跨互联网控制；当控制设备的WIFI模块处于AP模式时，具有WIFI功能控制终端可接入此设备AP，并且可以通过直连方式进行点对点控制。
[0003]目前，这种方式局限性在于当用户需要直连控制时，必须切换到AP模式，因此控制器设备的WIFI模块必须断开与路由器的连接，即也断开与网络服务器的连接，从而让具有WIFI功能的控制终端可接入此设备AP进行直连控制。同样，当用户需要进行跨互联网控制时，必须断开直连状态，进入STA模式，通过路由器接入互联网，使得可联网控制终端进行跨互联网控制。
[0004]物联网终端电器需要在STA模式与AP模式进行手动的切换时，导致终端产品只能选择一种工作状态或进行繁琐的操作，跨互联网连接或直连；并且无法同时启动以STA模式进行跨互联网和以AP模式进行直连控制。
[
【发明内容】
]
[0005]本发明克服了上述技术的不足，提供了一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统，用户可同时对物联网电器进行STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制，也可以实现STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制之间的自动切换功能。
[0006]为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案:
[0007]一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统，包括有控制器1，所述控制器I内加载有AP软件控制模块和STA软件控制模块，所述控制器I连接有物联网电器2、WIFI模块3，所述WIFI模块3内加载有AP信道和STA信道，所述WIFI模块3无线连接有用户控制终端4和无线路由器5，所述无线路由器5连接有用于记录物联网电器2信息的网络服务器6，所述网络服务器6与用户控制终端4进行无线连接，所述AP软件控制模块控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4连接而实现AP直连控制，所述STA软件控制模块控制WIFI模块3通过STA信号与无线路由器5连接而实现STA跨互联网连接，所述控制器I控制AP信道和STA信道同时启用或者相互间自动切换。
[0008]所述用户控制终端4为具有WIFI功能的智能手机或电脑。
[0009]一种基于WIFI的STA模式与AP模式同时启动的控制方法，其步骤如下:
[0010]第一步:在控制器I中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块；[0011]第二步:在WIFI模块3中加载AP信道和STA信道；
[0012]第三步:WIFI模块3对无线路由器5服务集标识进行扫描，并判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0013]第四步:若为一致时，控制器I通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，否则控制器I检验无线路由器5服务集标识的身份是否正确；
[0014]第五步:当身份验证正确时，控制器I记录此无线路由器5服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，重复第三步；
[0015]第六步:WIFI模块3对用户控制终端4的服务集标识进行扫描，并判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0016]第七步:若为一致，控制器I通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器5STA信道连接，否则控制器I验证用户控制终端4服务集标识身份是否正确；
[0017]第八步:当控制器I验证用户控制终端4身份正确时，控制器I记录此用户控制器终端4服务集标识，通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器5STA信道连接，否则重复第五步；
[0018]一种基于WIFI的STA模式与AP模式相互间自动切换的控制方法，其步骤如下:
[0019]第一步:在控制器I中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块；
[0020]第二步:在WIFI模块3中加载AP信道和STA信道；
[0021]第三步:控制器I检测是否收到网络服务器6的AP模式切换信号；
[0022]第四步:当控制器I没有检测到网络服务器6的AP模式切换信号时，WIFI模块3对无线路由器5服务集标识进行扫描，并判断是否与控制器I历史记录中的服务集标识一致；
[0023]第五步:若为一致，控制器I通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，否则控制器I验证无线路由器5服务集标识身份是否正确；
[0024]第六步:当身份验证正确时，控制器I记录此无线路由器5服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器4建立跨互联网控制连接，否则重复第三步；
[0025]第七步:当控制器I检测到网络服务器6的AP模式切换信号时，WIFI模块3扫描是否存在用户控制终端4的服务集标识；
[0026]第八步:若扫描到用户控制终端4的服务集标识，判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0027]第九步:若为一致，控制器I通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，否则控制器I验证用户控制终端4的服务集标识身份是否正确；
[0028]第十步:当控制器I验证用户控制终端4身份正确时，控制器I记录此用户控制终端4服务集标识，并通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，否则重复第七步；
[0029]第十一步:若没有扫描用户控制终端4的服务集标识时，判断扫描时间是否为时间T;
[0030]第十二步:若扫描时间为时间T，则重复第二步，否则重复步骤第七步。
[0031]所述时间T为3分钟。
[0032]本发明的有益效果是:
[0033]1、本发明能同时对物联网电器进行STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制，实现了终端状态、直连状态与跨互联网状态三者进行状态同步，使WIFI广泛应用在单个物联网电器中。
[0034]2、本发明实现了 STA模式与AP模式同时连接，能直接对物联网电器进行控制，避免了跨互联网控制造成的延时，增强用户体现，同时能将物联网数据通过互联网存储到网络服务器中。
[0035]3、本发明实现了 STA模式的互联网控制和AP模式的直连控制自动切换，代替了用户通过手动方式切换两种状态，提高了控制物联网电器的灵活性。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0036]图1为本发明的结构示意图；
[0037]图2为本发明的STA模式与AP模式同时启动的控制方法流程图；
[0038]图3为本发明的STA模式与AP模式相互间自动切换的控制方法流程图。
[【具体实施方式】]
[0039]下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述:
[0040]如图1所不,一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统,包括有控制器1，所述控制器I内加载有AP软件控制模块和STA软件控制模块，所述控制器I连接有物联网电器2、WIFI模块3，所述WIFI模块3内加载有AP信道和STA信道，所述WIFI模块3无线连接有用户控制终端4和无线路由器5，所述无线路由器5连接有用于记录物联网电器2信息的网络服务器6，所述网络服务器6与用户控制终端4进行无线连接，所述AP软件控制模块控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4连接而实现AP直连控制，所述STA软件控制模块控制WIFI模块3通过STA信号与无线路由器5连接而实现STA跨互联网连接，所述控制器I控制AP信道和STA信道用于同时启用或者相互间自动切换。
[0041]所述用户控制终端4为具有WIFI功能的智能手机或电脑。
[0042]一种基于WIFI的STA模式与AP模式同时启动的控制方法，其步骤如下:
[0043]步骤一、在控制器I中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块；
[0044]步骤二、在WIFI模块3中加载AP信道和STA信道；
[0045]步骤三、WIFI模块3对无线路由器5服务集标识进行扫描，并判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0046]步骤四、若为一致时，控制器I通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，否则检验无线路由器5服务集标识的身份是否正确；
[0047]步骤五、当身份验证正确时，控制器I记录此无线路由器5服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，重复步骤三；
[0048]步骤六、WIFI模块3对用户控制终端4的服务集标识进行扫描，并判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0049]步骤七、若为一致，控制器I通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器5STA信道连接，否则控制器I验证用户控制终端4服务集标识身份是否正确；
[0050]步骤八、当控制器I验证用户控制终端4身份正确时，控制器I记录此用户控制器终端4服务集标识，通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器5STA信道连接，否则重复步骤六；
[0051]控制器I与WIFI模块3通过UART主线进行连接与控制，实现WIFI模块3可同时在AP模式与STA模式状态下进行工作。
[0052]在控制器I中，同时启动AP控制软件模块和STA控制软件模块，两个控制软件模块同时工作，使得WIFI模块3建立AP通道和STA通道双通信信道。其中，AP通道，使WIFI模块3与用户控制终端进行直连控制的信道；STA通道，使WIFI模块3直接接入无线路由器5而与互联网连接的信道，通过互联网将物联网电器2的状态信息以及使用数据上传到网络服务器6中。
[0053]其中，控制器I 为 ARM? Cortex?-M3/ ARM?' Cortex?-M0 或更高级别的 ARM系列，并且控制器I设有预留接口(SPI/UART/GPIO/IIC等)与应用设备进行通讯。
[0054]当系统的状态发生一次改变时，WIFI模块3同时启用AP模式与STA模式时，系统的状态会通过无线路由器5将状态发送至网络服务器6后端进行同步。同时，系统的工作状态发送至正在与系统直连的用户控制终端4中，并且控制器I的工作状态也作出改变，使三者实现状态同步。
[0055]一种基于WIFI的STA模式与AP模式相互切换的控制方法，其步骤如下:
[0056]步骤一、在控制器I中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块；
[0057]步骤二、在WIFI模块3中加载AP信道和STA信道；
[0058]步骤三、控制器I检测是否收到网络服务器6的AP模式切换信号；
[0059]步骤四、当控制器I没有检测到网络服务器6的AP模式切换信号时，WIFI模块3对无线路由器5服务集标识进行扫描，并判断是否与控制器I历史记录中的服务集标识一致；
[0060]步骤五、若为一致，控制器I通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器5建立跨互联网控制连接，否则验证无线路由器5服务集标识身份是否正确；
[0061 ] 步骤六、当身份验证正确时，控制器I记录此无线路由器5服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过STA信道与无线路由器4建立跨互联网控制连接，否则重复步骤三；[0062]步骤七、当控制器I检测到网络服务器6的AP模式切换信号时，WIFI模块3扫描是否存在用户控制终端4的服务集标识；
[0063]步骤八、若扫描到用户控制终端4的服务集标识，判断与控制器I历史记录中的服务集标识是否一致；
[0064]步骤九、若为一致，控制器I通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，否则验证用户控制终端4的服务集标识身份是否正确；
[0065]步骤十、当控制器I验证用户控制终端4身份正确时，控制器I记录此用户控制终端4服务集标识，并通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块3通过AP信道与用户控制终端4建立直连控制连接，否则重复步骤七；
[0066]步骤十一、若没有扫描用户控制终端4的服务集标识时，判断扫描时间是否为时间T;
[0067]步骤十二、若扫描时间为时间T，则重复步骤三，否则重复步骤七。
[0068]其中，所述时间T为3分钟。
[0069]当WIFI模块3检测到用户控制终端4的服务集标识时，则发送命令让WIFI模块3从STA模式自动切换到AP模式。反之，若用户控制终端4离开此环境后，WIFI模块3在3分钟内检测不到用户控制终端4的服务集标识时，系统将从AP模式直连状态，自动切换到STA模式。
【权利要求】
1.一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统，其特征在于:包括有控制器(I )，所述控制器(I)内加载有AP软件控制模块和STA软件控制模块，所述控制器(I)连接有物联网电器(2)、WIFI模块(3)，所述WIFI模块(3)内加载有AP信道和STA信道，所述WIFI模块(3)无线连接有用户控制终端(4)和无线路由器(5)，所述无线路由器(5)连接有用于记录物联网电器(2)信息的网络服务器(6)，所述网络服务器(6)与用户控制终端(4)进行无线连接，所述AP软件控制模块控制WIFI模块(3)通过AP信道与用户控制终端(4)连接而实现AP直连控制，所述STA软件控制模块控制WIFI模块(3)通过STA信号与无线路由器(5)连接而实现STA跨互联网连接，所述控制器(I)控制AP信道和STA信道同时启用或者相互间自动切换。
2.一种基于WIFI的STA模式与AP模式物联网控制系统，其特征在于:所述用户控制终端(4)为具有WIFI功能的智能手机或电脑。
3.一种基于WIFI的STA模式与AP模式同时启动的控制方法，其步骤如下: a)在控制器(I)中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块； b )在WIFI模块(3 )中加载AP信道和STA信道； c)WIFI模块(3)对无线路由器(5)服务集标识进行扫描，并判断与控制器(I)历史记录中的服务集标识是否一致； d)若为一致时，控制器(I)通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3 )通过STA信道与无线路由器(5 )建立跨互联网控制连接，否则控制器(I)检验无线路由器(5)服务集标识的身份 是否正确； e)当身份验证正确时，控制器(I)记录此无线路由器(5)服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过STA信道与无线路由器(5)建立跨互联网控制连接，重复步骤c ; f)WIFI模块(3)对用户控制终端(4)的服务集标识进行扫描，并判断与控制器(I)历史记录中的服务集标识是否一致； g)若为一致，控制器(I)通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过AP信道与用户控制终端(4)建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器(5)STA信道连接，否则控制器(I)验证用户控制终端(4)服务集标识身份是否正确； h)当控制器(I)验证用户控制终端(4)身份正确时，控制器(I)记录此用户控制器终端(4)服务集标识，通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过AP信道与用户控制终端(4)建立直连控制连接，并且不关闭与无线路由器(5) STA信道连接，否则重复步骤f。
4.一种基于WIFI的STA模式与AP模式相互间自动切换的控制方法，其步骤如下: i )在控制器(I)中加载AP软件控制模块和STA软件控制模块； j)在WIFI模块(3)中加载AP信道和STA信道； k)控制器(I)检测是否收到网络服务器(6)的AP模式切换信号； I)当控制器(I)没有检测到网络服务器(6)的AP模式切换信号时，WIFI模块(3)对无线路由器(5)服务集标识进行扫描，并判断是否与控制器(I)历史记录中的服务集标识一致； η)若为一致，控制器(I)通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3 )通过STA信道与无线路由器(5 )建立跨互联网控制连接，否则控制器(I)验证无线路由器(5)服务集标识身份是否正确； m)当身份验证正确时，控制器(I)记录此无线路由器(5)服务集标识，并通过STA软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过STA信道与无线路由器(4)建立跨互联网控制连接，否则重复步骤k ； ο)当控制器(I)检测到网络服务器(6)的AP模式切换信号时，WIFI模块(3)扫描是否存在用户控制终端(4)的服务集标识； P)若扫描到用户控制终端(4)的服务集标识，判断与控制器(I)历史记录中的服务集标识是否一致； q)若为一致，控制器(I)通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过AP信道与用户控制终端(4)建立直连控制连接，否则控制器(I)验证用户控制终端(4)的服务集标识身份是否正确； r)当控制器(I)验证用户控制终端(4)身份正确时，控制器(I)记录此用户控制终端(4)服务集标识，并通过AP软件控制模块发送AT调制解调命令，控制WIFI模块(3)通过AP信道与用户控制终端(4)建立直连控制连接，否则重复步骤ο ; s)若没有扫描用户控制终端(4)的服务集标识时，判断扫描时间是否为时间T ； t)若扫描时间为时间T， 则重复步骤j，否则重复步骤O。
5.根据权利要求4所述的一种基于WIFI的STA模式与AP模式相互切换的控制方法，其特征在于所述时间T为3分钟。
【文档编号】G05B19/418GK103529793SQ201310492683
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】张力, 张伟佳, 区钰兴 申请人:中山司南物联网科技有限公司