Wi‑Fi模块、联网设备以及家用电器的制作方法

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种Wi-Fi模块、联网设备以及家用电器。

背景技术：

物联网(Internet of Things，IoT)指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。

Wi-Fi是IoT设备主要的无线通信技术。IoT设备使用时需要作为一个无线局域网站(WLAN STA)接入网络，这里，手机、平板电脑、电视等具有输入和显示功能的设备的入网比较容易，然而大部分IoT设备没有上述类似功能，因此IoT设备的配置入网技术主要是针对这些资源受限的设备的配置入网。

目前，IoT设备配置入网的方式主要包括接入点(AP)模式和快连模式。

AP模式是常用的IoT设备的配置入网方法。采用这种方法时，诸如家电的IoT设备的Wi-Fi切换至软AP(soft AP)模式，手机与IoT设备AP相连，并给它发送相应的路由器的服务集标识(SSID)和密码，然后IoT设备切换为STA模式，根据收到的SSID和密码与目标路由器相连。

采用快连配网模式时，IoT设备的Wi-Fi处于混杂模式，监听网络中的所有报文。手机APP将SSID和密码编码到用户数据报协议(UDP)报文中，通过广播包或组播包发送。IoT设备接收到报文后解码，得到SSID和密码，然后主动连接目标路由器。

上述IoT设备的配置入网方式或者需要诸如手机等联网设备首先与IoT设备连接以向后者发送路由器的SSID和密码，或者需要通过广播或组播发送路由器的SSID和密码以使IoT设备能够接收，两种方式存在联网过程繁琐以及保密性差的问题。

针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种设备，该设备能够安全高效地获取路由器的SSID和密码以能够快速接入网络。

为了实现上述目的，本发明提供一种Wi-Fi模块，该Wi-Fi模块包括光电探测器、信号处理单元以及Wi-Fi单元，其中

所述光电探测器，被配置成接收包含联网信息的光信号，以及将所接收的光信号转变为模拟电信号；

所述信号处理单元，与所述光电探测器耦合，被配置成将所述模拟电信号转化为数字电信号；以及

所述Wi-Fi单元，与所述信号处理单元耦合，被配置成从所述数字电信号中获取所述联网信息。

进一步地，所述信号处理单元包括耦合的放大电路、滤波电路以及比较电路，其中，

所述放大电路被配置成对所述模拟电信号进行放大；

所述滤波电路被配置成对所述模拟电信号进行滤波；以及

所述比较电路被配置成将放大滤波后的模拟电信号与参考电压进行比较以输出所述数字电信号。

进一步地，所述放大电路包括用于对所述模拟电信号进行初级放大的跨阻放大电路和用于对所述模拟电信号进行次级放大的主放大电路。

进一步地，所述滤波电路包括以下至少之一者：有源低通滤波电路、无源低通滤波电路、带通滤波电路。

进一步地，所述比较电路包括以下至少之一者：比较器、运算放大器。

进一步地，所述信号处理单元与所述Wi-Fi单元通过通用输入/输出GPIO口连接。

进一步地，所述光电探测器为以下之一者：硅基光电二极管、光电三极管、CMOS光电探测器。

进一步地，所述联网信息包括路由器的服务集标识SSID和密码。

本发明的另一个方面，提供了一种联网设备，该联网设备包括上述的Wi-Fi模块。

进一步地，所述联网设备为物联网IoT设备。

本发明的再一个方面，提供了一种家用电器，该家用电器包括上述的联网设备。

通过上述技术方案，利用光电探测器接收包含联网信息的光信号，Wi-Fi装置可以通过Wi-Fi单元根据所述联网信息快速联网，并且由于光信号具有良好的方向性，因此使得联网信息的传输具有较高的保密性和安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图；

图2是本发明一个示例实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图；

图3是本发明一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图；

图4是本发明另一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图；

图5是本发明再一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。

附图标记说明

1 光电探测器 2 Wi-Fi单元

3 信号处理单元 31 放大电路

32 滤波电路 33 比较电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。如图1所示，本发明实施方式提供了一种Wi-Fi模块，该Wi-Fi模块可以包括光电探测器1、信号处理单元3以及Wi-Fi单元2，其中所述光电探测器1，可以被配置成接收包含联网信息的光信号，以及将所接收的光信号转变为模拟电信号；所述信号处理单元3，与所述光电探测器1耦合，可以被配置成将所述模拟电信号转化为数字电信号；以及所述Wi-Fi单元2，与所述信号处理单元3耦合，被配置成从所述数字电信号中获取所述联网信息。在实施方式中，信号处理单元3可以对光电探测器1输出的模拟电信号进行包括诸如放大、滤波、数字化等处理，使处理后的信号便于Wi-Fi单元2识别使用。在实施方式中，联网信息可以包括路由器的服务集标识SSID和密码。通过上述技术方案，能够通过光信号安全高效地获取路由器的联网信息以使Wi-Fi模块能够快速接入网络。

在本发明的实施方式中所采用的可见光通信技术是一种以可见光为载体的无线传输技术。可见光通信系统主要包括可见光信号源、可见光信道、可见光接收装置等部分。在本发明的实施方式中可见光接收装置采用光电探测器。可见光信号源可以是通过手机或平板电脑的摄像头闪光灯发送可见光信号来实现，将欲连接的路由器的SSID和密码加载到上述可见光信号上。Wi-Fi模块通过光电探测器接收上述可见光信号后，可以解析出待SSID和密码，从而能够通过Wi-Fi单元连接目标路由器。

通过上述技术方案，利用光电探测器接收包含联网信息的光信号，Wi-Fi模块可以通过Wi-Fi单元根据所述联网信息快速联网，并且由于光信号具有良好的方向性，因此使得联网信息的传输具有较高的保密性和安全性。

图2是本发明一个示例实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。如图2所示，在一个实施方式中，信号处理单元3可以包括耦合的放大电路31、滤波电路32以及比较电路33，其中，所述放大电路31可以被配置成对所述模拟电信号进行放大，例如，放大电路31可以包括跨阻抗放大电路、主放大电路等，也可以采用运算放大器构成。在实施方式中，所述放大电路31可以包括用于对所述模拟电信号进行初级放大的跨阻放大电路和用于对所述模拟电信号进行次级放大的主放大电路，其中，通过主放大电路对信号进一步放大，可以得到适合用于比较电路33使用的电信号。

在实施方式中，所述滤波电路32可以被配置成对经放大的模拟电信号滤波，以通过滤波来滤除信号中的噪声，提高信号的信噪比。在实施方式中滤波电路可以是由运算放大器构成的有源低通滤波电路、有电阻电容构成的无源低通滤波电路、或者带通滤波电路。所述比较电路33可以被配置成将放大滤波后的模拟电信号与参考电压进行比较以输出所述数字电信号，在举例的实施方式中，比较电路可以是比较器或运算放大器。在实施方式中，信号处理单元3与所述Wi-Fi单元2(或者比较电路33与Wi-Fi单元2)可以通过通用输入/输出GPIO口连接以获得低功耗和小封装的效果。

在本发明的实施方式中，Wi-Fi单元2可以是具有Wi-Fi功能的Wi-Fi芯片。此外，在本发明的实施方式中，对于光电探测的实现，可以选择可见光波段敏感的硅基光电二极管、光电三极管、或CMOS光电探测器。

需要说明的是，在本发明的实施方式中，滤波电路32的位置只要位于光电探测器1和比较电路33之间即可，以下结合附图3-5对此进行说明。

图3是本发明一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。如图3所示，在本发明的一个优选实施方式中，光电探测器接收包含联网信息的光信号，将所接收的光信号转变为模拟电信号；跨阻放大电路作为初级放大电路对来自光电探测器的模拟电信号进行初级放大；滤波电路对经过初级放大的模拟电信号滤波；主放大电路作为次级放大电路对经过滤波电路滤波的模拟电信号进行次级放大；比较电路对经过次级放大的模拟电信号进行处理，将其与参考电压进行比较以输出能够被Wi-Fi芯片识别的数字电信号，然后将数字电信号通过GPIO口输出至Wi-Fi芯片；最后，Wi-Fi芯片，从数字电信号中获取目标路由器的SSID和密码以用于联网。

图4是本发明另一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。如图4所示，在本发明的另一个优选实施方式中，光电探测器接收包含联网信息的光信号，将所接收的光信号转变为模拟电信号；滤波电路对光电探测器输出的模拟电信号滤波；跨阻放大电路作为初级放大电路对经过滤波电路滤波的模拟电信号进行初级放大；主放大电路作为次级放大电路对经过初级放大的模拟电信号进行次级放大；比较电路对经过次级放大的模拟电信号进行处理，将其与参考电压进行比较以输出能够被Wi-Fi芯片识别的数字电信号，然后将数字电信号通过GPIO口输出至Wi-Fi芯片；最后，Wi-Fi芯片，从数字电信号中获取目标路由器的SSID和密码以用于联网。

图5是本发明再一个优选实施方式提供的Wi-Fi装置组成结构示意图。如图5所示，在本发明的再一个优选实施方式中，光电探测器接收包含联网信息的光信号，将所接收的光信号转变为模拟电信号；跨阻放大电路作为初级放大电路对来自光电探测器的模拟电信号进行初级放大；主放大电路作为次级放大电路对经过初级放大的模拟电信号进行次级放大；滤波电路对经过次级放大的模拟电信号滤波；比较电路对经过滤波的模拟电信号进行处理，将其与参考电压进行比较以输出能够被Wi-Fi芯片识别的数字电信号，然后将数字电信号通过GPIO口输出至Wi-Fi芯片；最后，Wi-Fi芯片，从数字电信号中获取目标路由器的SSID和密码以用于联网。

与传统的Wi-Fi模块相比，本发明所述Wi-Fi模块通过增加光电探测器、放大、滤波、比较等电路，即可实现可见光信号的接收，而成本和体积只有极少量的增加。

本发明还提供了一种联网设备，该联网设备可以包括上述的Wi-Fi模块。在实施方式中，所述联网设备可以为物联网IoT设备。本发明实施方式提供的IoT设备可以同时具备Wi-Fi和可见光通信的功能，能够从含有路由器SSID和密码的可见光信号中解析出SSID和密码，然后直接进行联网。

本发明还提供了一种家用电器，该家用电器可以包括上述的联网设备。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。