一种蓝牙信标装置和无线局域网终端认证接入系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓝牙信标装置和无线局域网终端认证接入系统，所述蓝牙信标装置包括：蓝牙低功耗芯片或模组，电池、存储器、天线和相关外围电路，其中电池用于对信标装置整体提供电力来源；存储器为装置的存储器，用于存储相关数据信息；相关外围电路为支持蓝牙低功耗芯片或模组正常工作所需的外围电路；天线为信标装置的天线，其中天线和蓝牙低功耗芯片或模组用于接收来自配置终端的网络接入认证数据；蓝牙低功耗芯片或模组同时用于将数字信号转化为射频电路信号,同时该天线用于将射电路频信号转化成电磁波并向终端接入设备发射所接收的网络接入认证数据。
【专利说明】一种蓝牙信标装置和无线局域网终端认证接入系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及蓝牙低功耗(Bluet00th，BLE)通信技术及互联网接入及云服务【技术领域】，尤其是涉及一种蓝牙信标装置和无线局域网终端认证接入系统。
【背景技术】
[0002]智能终端设备，特别是移动终端，发展突飞猛进。传统的上网方式，正在被移动互联、无线上网的方式逐步取代。越来越多的用户选择使用手中的移动终端设备高速接入网络，从而实现随时随地进行网上冲浪、在线游戏、在线社交、收发电子邮件等功能。
[0003]随着W1-Fi技术的发展，以及无线热点的日益普及，目前，用户已经能在众多公共场合，如咖啡厅、餐厅、机场、写字楼，甚至在公共交通工具上使用手中的终端设备接入网络。目前无线网络接入及认证主要方式如下。
[0004]1.直接接入没有安全设置的公共无线网络:此类网络的特征，是不使用任何安全设置，用户无需密码即可直接接入这类公共无线网络。但是，没有任何安全设置的无线网络的安全性和稳定性都较差，所以目前已很少使用。
[0005]2.手工接入带有安全设置的无线网络:利用此种接入方式，设备用户首先需要获取接入网络所需的SSID及密码等信息。然而，获取此类信息，一种方法，是用户须主动向网络管理员索取，管理员根据实际情况，利用电子邮件、电话、短信甚至口头告知的方式，向用户提供相关网络接入认证信息；另一种方法，是网络管理员直接通过公示的方式将网络接入所需的SSID和密码在显眼位置进行公开，用户可直接获得相关的无线上网所需信息。用户在获得信息后，需要自行开启设备的Wlan功能，并手工录入上网所需的接入数据，之后方可接入网络。此类接入方式为常见的无线网络接入方式，目前较为广泛使用，但该种方式存在如下主要缺陷。
[0006](I)接入效率低下。接入网络时，用户需要反复向管理员索取密码，或者在公示位置寻找相关的接入信息；在寻找到此类信息后，用户需要手工开启移动设备的无线上网功能，并手工录入接入数据。此过程繁琐复杂，并且如果过程中信息传达有误，用户可能无法顺利接入无线网络，从而降低网络接入效率；严重时，用户可能会放弃接入网络。
[0007](2)网络接入安全性差。使用此类接入方式，用户在获取到相关的上网信息后，可能会通过口头转达，或者社交分享的方式，将网络接入信息与其它用户共享，从而导致大量的用户在没有管理员授权的情况下，非法接入到无线网络，从而给网络安全带来大量的不确定因素和潜在威胁。而直接公示无线上网所需的SSID和密码的方式，更是让密码的设置成为虚设，意味着，原本为增强无线网络安全性而设立的鉴权加密机制彻底丧失了使用意义，无线网络的安全性因网络接入的公开化和随意性而大打折扣。
[0008](3)网络接入信息更新成本高:为增强无线网络的安全性，网络管理员需要不定期更新网络接入信息。当无线上网所需的SSID、密码等信息更新后，一方面，网络管理员需要利用电子邮件、电话、短信、口头告知或者公示等方式将更新后的接入信息告知用户?’另一方面，当用户发现原有的无线网络接入信息无法正常使用后，需要再次向网络管理员索取接入信息，从而在信息公开过程中耗费大量的时间成本，并影响用户体验。
[0009]3.使用验证码接入网络:使用此种接入方式，终端设备可以不必输入网络认证信息即可首先接入公共的无线网关。此时，用户需要使用Web浏览器或应用程序打开登录界面，输入个人信息后获取验证码，验证码多数以短信的形式发送给用户，用户在收到验证码后，手工输入该验证码，在认证通过后即可接入无线网络。使用此方式接入无线网络，操作过程更加繁琐，且在信号不佳的情况下，终端设备可能无法及时的获取到认证码，从而降低网络接入效率并严重影响用户体验。
实用新型内容
[0010]为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题，是如何让用户的终端设备安全、快捷的接入无线网络，并且提升无线网络接入信息的安全私密性。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种蓝牙信标装置和无线局域网终端认证接入系统。
[0011]本实用新型提供的一种蓝牙信标装置，包括:蓝牙低功耗芯片或模组，电池、存储器、天线和相关外围电路；其中，电池用于对信标装置整体提供电力来源；存储器为装置的存储器，用于存储相关数据信息；相关外围电路为支持蓝牙低功耗芯片或模组正常工作所需的外围电路；天线为信标装置的天线，其中天线和蓝牙低功耗芯片或模组用于接收来自配置终端的网络接入认证数据；蓝牙低功耗芯片或模组同时用于数字信号转化为射频电路信号，天线将射频电路信号转化成电磁波并向终端接入设备发射所接收的网络接入认证数据。
[0012]进一步，在配置终端预装有应用程序，在应用程序中输入当前无线网络接入所需的网络标识、密码认证信息，应用程序会将该信息封装成数据包，并通过蓝牙低功耗芯片或模组写入蓝牙信标装置内，该应用程序包括通信模块、安全模块和配置模块；其中，配置模块允许用户对上述的蓝牙信标装置进行诸如发送周期、信标发射功率及其它通信协议参数的设置，并允许用户录入诸如无线局域网认证接入信息、信标编号、信标位置用户数据；安全模块用于对配置模块生成的数据进行必要的安全加密；通信模块用于开启设备的低功耗蓝牙模组，驱动模组扫描附近的蓝牙信标并以单独连接的方式进行连接，在连接成功后，通信模组可将经过安全模块加密的配置数据如无线局域网认证接入数据、信标设置参数发送给蓝牙信标装置。
[0013]进一步，上述蓝牙低功耗芯片或模组进一步包括通信模块、安全模块、配置模块、存储模块，其中，通信模块以无线发射的形式周期性对外发送无线信号，并以单独连接的形式与配置终端进行通信；安全模块用于对存储区存取的数据进行必要的安全加密；配置模块用于对信标装置进行诸如发送周期、信标发射功率及其它蓝牙通信协议参数的配置；存储模块用于存储蓝牙信标装置对外发送的无线局域网认证接入数据。
[0014]本实用新型还提供了一种无线局域网终端认证接入系统，该系统包括:配置终端、蓝牙信标装置、终端设备和无线路由器；其中，配置终端用于向蓝牙信标装置写入无线网络接入认证数据；蓝牙信标装置用于向终端设备发送无线网络接入认证信息数据包；终端设备带有应用程序用于获取并解析网络接入认证信息数据包；无线路由器用于认证该终端设备并经由其接入无线网络。
[0015]进一步，配置终端中的配置程序将输入的无线局域网络的接入认证信息封装成可通过设备蓝牙低功耗模组向外发送的数据包从而向蓝牙信标装置写入。
[0016]进一步，所述终端设备包括:数据获取模块用于在用户终端设备进入信标广播覆盖区域时，通过预装的应用程序扫描并获取到信标发送的广播数据；数据解析模块和网络认证接入模块用于通过终端设备预装的应用程序解析来自信标的数据包，获得无线网络的认证信息，应用程序在得到授权后自行开启终端设备的无线接入功能，利用获得的接入认证信息自动连接到无线网络。
[0017]本实用新型的有益效果包括:
[0018]本实用新型将无线网络接入认证信息封装加密后，写入蓝牙低功耗信标装置内，并对外无线发送。当用户的终端设备到达无线信号覆盖区域内，可快速从蓝牙信标中获得接入无线网络所需的相关信息，并通过终端设备中的应用程序，实现智能化的无线网络接入认证服务；与此同时，使用该方法接入无线网络时，无线接入信息中的核心安全数据，如接入密码等，并不会对用户公开，从而提升了网络接入的安全水平，并有效杜绝恶意接入及蹭网现象。
[0019]本实用新型是对目前的无线网络接入认证技术的全新改良，可广泛应用在各类餐厅、咖啡馆、酒吧、飞机场、公交地铁等人员密集且无线网络接入需求迫切的位置。本实用新型使用成熟的蓝牙低功耗技术，成本低廉。对于用户而言，无需购置任何的硬件设备，只需要在现有终端设备上安装特定的应用程序，即可享受相关的网络接入服务。而对于服务提供方而言，除了能为用户提供良好的无线网络接入服务外，在终端设备接入无线网络后，还可以根据用户所在的信标位置，以及用户使用应用程序所产生的大数据，为用户精准提供相关信息推送服务，从而全面提升服务水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型所述蓝牙信标装置的硬件结构图。
[0021]图2是本实用新型所述所述配置终端的模块图。
[0022]图3是本实用新型所述蓝牙信标装置中的蓝牙低功耗芯片或模组的模块图。
[0023]图4是本实用新型所述“一种无线局域网终端设备认证接入方法”的流程图。
[0024]图5是本实用新型所述“一种无线局域网终端设备认证接入方法”具体实施例总体流程图。
[0025]图6是本实用新型所述无线局域网终端认证接入系统的应用场景图。
[0026]图7是本实用新型的终端设备的模块图。
[0027]图8是是本实用新型所述“蓝牙信标向终端设备发送无线网络接入信息的另一种方式”流程图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不局限于此。
[0029]实施例一:
[0030]图1所示，是根据本实用新型的一种蓝牙信标装置的硬件结构图。该装置包括:蓝牙低功耗芯片(或模组)(101)，电池(102)、存储器(103)、天线(105)和相关外围电路(104)。其中，10是蓝牙低功耗信标装置；101为装置的核心即蓝牙低功耗模组/SOC; 102为电池，用于对信标装置整体提供电力来源；103为装置的存储器，用于存储相关数据信息；104为支持蓝牙低功耗模组/SOC正常工作所需的外围电路；105为信标装置的天线，用于将射频信号转化成无线电磁波信号并对外发送；11是配置终端；12是终端设备；13是网络接入数据；14是无线发送数据。该装置一端与配置终端(11)以无线方式相连，该装置通过天线接收来自配置终端的网络接入数据；该装置另一端与终端设备(12)以无线方式相连，该装置通过天线向终端设备无线发送数据。
[0031]如图3所示，该蓝牙信标装置中的蓝牙低功耗芯片或模组进一步包括通信模块、安全模块、配置模块、存储模块，其中，通信模块以无线的形式周期性对外发送无线信号，并以单独连接的形式与配置该信标装置的终端进行通信；安全模块用于对存储区存取的数据如网络接入认证数据以及传感器数据进行必要的安全加密；配置模块用于对信标装置进行诸如发送周期、信标发射功率及其它蓝牙通信协议参数的配置；存储模块用于存储蓝牙信标装置对外广播的关键数据如无线局域网认证接入数据等。
[0032]实施例二:
[0033]图2所示，是本实用新型所述配置终端的模块图。该方式是:在配置设备端(如智能手机、平板电脑等)预装有应用程序，应用程序包括通信模块、安全模块和配置模块；其中，配置模块允许用户对上述的蓝牙信标装置进行诸如发送周期、信标发射功率及其它通信协议参数的设置，并允许用户录入诸如无线局域网认证接入信息、信标编号、信标位置等用户数据；安全模块用于对配置模块生成的数据进行必要的安全加密；通信模块用于开启设备的低功耗蓝牙模组，驱动模组扫描附近的蓝牙信标并以单独连接的方式进行连接，在连接成功后，通信模组可将经过安全模块加密的配置数据如无线局域网认证接入数据、信标设置参数等发送给蓝牙信标装置。
[0034]该实施例所示技术方案，流程简单，提高了网络接入效率，而且更新流程简单，降低了更新成本。
[0035]实施例三:
[0036]图4所示，是关于本实用新型的一种无线局域网终端认证接入方法(即:基于蓝牙信标的无线局域网终端设备认证接入方法)的流程图。该方法是一种采用蓝牙低功耗(Bluetooth BLE)协议的装置实现无线局域网络中终端设备的认证接入的方法，包括以下步骤:
[0037]步骤401:将无线局域网络(如WIFI)认证信息(如网络标识、密码等)经过封装生成数据包，通过蓝牙低功耗设备写入蓝牙信标；
[0038]步骤402:在无线局域网的架设区域内布设已写入数据的蓝牙信标，蓝牙信标在网络区域按照一定的周期发送无线信号；
[0039]步骤403:用户终端设备进入信标无线信号覆盖区域，终端设备预装的应用程序扫描并获取到信标发送的无线数据；
[0040]步骤404:终端设备预装的应用程序解析来自信标的数据包，获得无线网络的认证信息，应用程序在得到授权后自行开启终端设备的无线接入功能，利用获得的接入信息(如网络标示、接入密码等)自动连接到无线网络。
[0041]该实施例所示技术方案，流程简单，提高了网络接入效率。
[0042]实施例四:
[0043]图5所示，是本实用新型所述“一种无线局域网终端认证接入方法”具体实施例总体流程图。该实施例公开了一种采用蓝牙低功耗协议(Bluetooth BLE)的装置实现无线局域网络中终端设备的认证接入的方法，包括以下步骤:
[0044]步骤501:确认实施区域已经覆盖有无线局域网络，无线路由器等无线网络接入认证设备处于正常工作状态；
[0045]步骤502:管理人员将配置程序预装到带有蓝牙低功耗模组的设备如智能手机中；
[0046]步骤503:管理人员开启配置程序，在人机交互界面中输入无线局域网络(如WIFI)的接入认证信息(如网络标识、密码等)；
[0047]步骤504:配置程序将录入的无线局域网络的接入认证信息封装成可通过设备蓝牙低功耗模组向外发送的数据包；
[0048]步骤505:配置程序开启智能手机的蓝牙低功耗模组，并扫描附近的蓝牙低功耗信标装置；
[0049]步骤506:在扫描的附近的蓝牙低功耗信标装置后，配置程序会通过手机的蓝牙低功耗模组与蓝牙低功耗信标进行配对；
[0050]步骤507:配对成功后，管理人员可通过配置程序将封装好的无线局域网络接入认证数据包发送到蓝牙低功耗信标装置中去；
[0051]步骤508:将已载入无线局域网络接入认证数据包的蓝牙低功耗信标装置安装到实施区域的关键位置如出入口、前台、楼梯口等位置，安装方式可以采取悬挂、粘贴或者机械固定等方式。必要时，可以通过增加信标数量或者建立信标网络的方式拓展信标的覆盖范围；
[0052]步骤509:蓝牙低功耗信标装置对外发送无线数据；
[0053]步骤510:用户携带含有蓝牙低功耗模组并预装相应应用程序的终端设备如智能手机进入信标或信标网络的覆盖区域内。应用程序通过手机的蓝牙低功耗模组扫描到信标装置发来的无线数据；
[0054]步骤511:应用程序从信标中获取到接入无线局域网络所需的接入认证信息数据包并解析；
[0055]步骤512:手机用户询问是否接入当前的无线局域网络；
[0056]步骤513:在获得用户确认后，应用程序自行开启手机的无线局域网(Wlan)模块，后台自动填入网络接入认证信息，在通过认证后直接接入无线网络。
[0057]实施例五:
[0058]图6所示，是关于本实用新型所述一种无线局域网终端认证接入系统的应用场景图。该系统包括:蓝牙信标装置、智能手机和无线路由器。其中，蓝牙信标装置向智能手机发送无线网络接入认证信息数据包；智能手机带有应用程序用于获取并解析网络接入认证数据包；无线路由器认证接入无线网络。其中，配置终端用于向蓝牙信标装置写入无线网络接入认证数据；蓝牙信标装置用于向终端设备发送无线网络接入认证信息数据包；终端设备带有应用程序用于获取并解析网络接入认证信息数据包；无线路由器用于认证该终端设备并经由其接入无线网络。
[0059]所述终端设备中包括:数据获取模块:用于在用户终端设备进入信标覆盖区域时，通过预装的应用程序扫描并获取到信标发送的无线数据；数据解析模块和网络认证接入模块:用于通过终端设备预装的应用程序解析来自信标的数据包，获得无线网络的认证信息，应用程序在得到授权后自行开启终端设备的无线接入功能，利用获得的接入认证信息自动连接到无线网络。该实施例所示技术方案，流程简单，提高了网络接入效率。
[0060]如图7所示，终端设备获取到广播数据并完成无线网络接入的具体方式还可以为:在带有蓝牙低功耗通信模块的终端设备中安装有无线局域网认证接入用的应用程序，应用程序由无线局域网管理模块、加密模块及蓝牙信标通信模块组成，其中，蓝牙信标通信模块用于开启终端设备的蓝牙模组，驱动模组扫描附近的蓝牙信标装置，获取到蓝牙信标装置发送的无线数据并解析数据从而得到诸如无线局域网认证接入信息、信标编号、信标位置等信息，加密模块对通信模块解析出的无线局域网认证接入信息等进行再次加密并发送至无线局域网管理模块，无线局域网管理模块可开启终端设备的无线局域网模组并驱动模组与外部的接入设备(如无线路由器)建立连接，并自动填入由加密模块发送来的无线局域网认证接入信息(如连接W1-Fi所用的SSID和密码)，在通过外部接入设备的鉴权后，终端设备接入无线局域网。
[0061]实施例六:
[0062]如图8所示，是本实用新型所述“蓝牙信标向终端设备发送无线网络接入信息的另一种方式”流程图。其中，80是蓝牙信标；811广播数据；812配对绑定；813无线网络认证信息是含有无线网络接入及认证数据的广播数据；82是终端设备。在该实施例中，蓝牙信标向终端设备发送无线网络接入信息的方式为:蓝牙信标(80)铺设在无线局域网络覆盖区域，并对外持续发送广播数据(811)，广播数据中不包含用于无线网络接入和认证的数据包，终端设备(82)在区域内扫描到蓝牙信标发送的广播数据后，终端设备需要与蓝牙信标进行配对和绑定(812)，连接成功后，蓝牙信标将存储的无线网络接入数据包发送给终端设备，终端设备通过解析后获得所需信息。
[0063]该实施例所示技术方案，流程简单，提高了网络接入效率；同时，整个过程用户都不知道认证密码，提高了网络安全性。
[0064]综上所述，本实用新型使终端设备能够安全、便捷地认证和接入无线局域网络。通过本实用新型，当用户进入安装有蓝牙低功耗装置(以下简称蓝牙信标)的无线局域网络覆盖区时，通过终端配套的软件，用户可以自动探测到覆盖网络区域内的蓝牙信标，并根据软件的提示，可以快速的链接本地无线局域网络。在这个过程中，用户无需再经过寻找本地网络信号，输入如用户名、网络密码等的认证信息的繁琐过程，使用户的认证过程更加便捷；并且在整个无线局域网接入过程中，网络名称、密码等认证信息对用户是不公开的，并且网络认证信息动态可变，这些特点显著地提高了网络接入的安全性。
[0065]本实用新型基于最新的蓝牙低功耗技术，建设成本低廉，用户只需要在带有蓝牙低功耗(BLE)技术的终端设备(如智能手机，平板电脑)上安装配套软件，即可以让终端设备在已经铺设蓝牙信标及无线网络的区域内快速的接入网络。本实用新型颠覆了传统的无线网络接入方式，利用先进的蓝牙低功耗(BLE)信标作为信息载体，将连接无线网络必需的网络标识、认证密码等认证信息经过封装后通过蓝牙信标进行无线发送，安装有相关应用程序的终端设备在到达信标的信号覆盖范围后，设备可自动获取并解析信标发出的无线信息，在用户确认接入后，用户的移动设备将会自动连接到相应的无线网络。本实用新型显著提升无线网络接入特别是公共无线网络的接入效率和安全性，并满足了公众在多场合特别是公共场合的快速无线网络接入需求。
[0066]以上所述为本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制；凡依据本实用新型的技术方案对本实用新型所作任何细微修改、等同变化与修饰，均属本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种蓝牙信标装置，其特征在于:该装置包括:蓝牙低功耗芯片或模组，电池、存储器、天线和相关外围电路；其中电池用于对信标装置整体提供电力来源；存储器为装置的存储器，用于存储相关数据信息；相关外围电路为支持蓝牙低功耗芯片或模组正常工作所需的外围电路；天线为信标装置的天线，其中天线和蓝牙低功耗芯片或模组用于接收来自配置终端的网络接入认证数据；蓝牙低功耗芯片或模组同时用于将数字信号转化成射频信号，同时该天线用于将射频电路信号转化成电磁波信号并向终端接入设备发送所接收到的网络接入认证数据。
2.一种无线局域网终端认证接入系统，其特征在于:该系统包括:配置终端、蓝牙信标装置、终端设备和无线路由器；其中，配置终端用于向蓝牙信标装置写入无线网络接入认证数据；蓝牙信标装置用于向终端设备发送无线网络接入认证信息数据包；终端设备带有应用程序用于获取并解析网络接入认证信息数据包；无线路由器用于认证该终端设备并经由其接入无线网络。
【文档编号】H04W4/00GK204231671SQ201420567397
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】樊明延, 孙云鹏 申请人:樊明延, 孙云鹏