一种连接无线网络的方法及装置与流程

文档序号:11158221阅读:414来源:国知局
本发明涉及物联网技术,具体涉及一种连接无线网络的方法及装置。
背景技术
:物联网使各种智能家电设备可以以无线方式连接家庭局域网,如连接到家庭的无线保真(WIFI,WirelessFidelity)网络。然而,如车库大门开关、家电、灯具、恒温器与跑步机等无键盘或触摸屏的无头式(headless)设备,由于无法通过键盘或触摸屏输入WIFI密码,在连接WIFI网络上是很复杂的。因此,现有技术中出现了一种简化操作的技术,叫快连配网,最典型的就是德州仪器(TI,TexasInstruments)提出的一键配置(SmartConfig)技术,只需一个简单步骤,即可让包括无头式设备在内的智能家电设备通过智能移动终端或平板电脑连接WIFI网络。具体如图1所示,智能移动终端如手机先连上待配网的路由器,然后通过与需要连网的智能家电设备匹配的应用(APP,Application)发数据包,所述数据包可以是广播包(broadcastpacket)或者组播包(Multicastpacket),把路由器的账号密码打包到数据包中,然后待连网的智能家电设备通过无线网卡或WIFI芯片在空中抓包来锁定信道,即智能家电设备从1-13信道依次扫描,获取到手机发送的数据包后即可锁定信道,并在该信道上获取路由器的账号密码,成功后就可以连接到路由器上。但是这种方法存在一个缺点,就是由于硬件原因会导致路由器工作信道跑偏,或者路由器的工作频段带宽为40MHz时,路由器的工作信道的频段带宽会是普通路由器的两倍(普通路由器的工作频段带宽为20MHz),这样都会导致智能家电设备锁定错误的信道;例如在6信道工作的路由器,由于上述原因,会使得智能家电设备在扫描5信道的时候就提前锁定了信道,不再继续扫描下面的信道,而是在5信道上不停抓包,长时间无法获取路由器账号密码,最终使获取路由器账号密码时间太久,大大影响了用户的使用体验,这种情况称为快连的信道误锁定。显然,不能及时、准确的获取路由器账号密码,快速连接到家庭局域网,是智能家电设备亟待解决的问题。技术实现要素:为解决现有存在的技术问题,本发明实施例期望提供一种连接无线网络的方法及装置,能及时、准确的获取路由器账号密码,快速连接到无线网络。为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:本发明实施例提供了一种连接无线网络的方法,所述方法包括:根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络。优选地,所述确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道,包括:根据扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定一个以上候选目标信道。优选地,根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定一个以上候选目标信道,包括:根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定两个或三个候选目标信道。优选地,所述根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个包含无线网络登录信息数据包的初选目标信道,包括:扫描包含有所述无线网络登录信息数据包的所有无线通信信道;根据各无线通信信道扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的所述初选目标信道。优选地,所述计算各候选目标信道的预设标记数据包权重,包括:根据单个候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量、总数据包数量及所有候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量,计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重。优选地,所述根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道,包括:将所述预设标记数据包权重最大的所述候选目标信道,确定为所述目标信道;当有两个或两个以上的所述候选目标信道的所述预设标记数据包权重相同,则继续扫描各个候选目标信道,并计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重,直至确定所述目标信道。本发明实施例还提供了一种连接无线网络的装置,所述装置包括确定模块、计算模块和连接模块;其中,所述确定模块,用于根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;所述计算模块,用于分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;所述连接模块,用于根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络。优选地,所述确定模块,具体用于;根据扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定一个以上候选目标信道。优选地,所述确定模块,还用于:根据扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定两个或三个候选目标信道。优选地,所述确定模块,还用于:扫描包含有所述无线网络登录信息数据包的所有无线通信信道;根据各无线通信信道扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的所述初选目标信道。优选地,所述计算模块,具体用于:根据单个候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量、总数据包数量及所有候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量,计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重。优选地,所述连接模块具体用于:将所述预设标记数据包权重最大的所述候选目标信道,确定为所述目标信道;当有两个或两个以上的所述候选目标信道的所述预设标记数据包权重相同,则继续扫描各个候选目标信道,并计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重,直至确定所述目标信道。本发明实施例所提供的连接无线网络的方法及装置,根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络;可见,本发明实施例在扫描到预设标记数据包时,不会马上锁定目标信道,而是先确定一个以上的候选目标信道,并计算候选目标信道的预设标记数据包权重,再根据预设标记数据包权重精确锁定目标信道,能及时、准确的获取路由器账号密码,快速连接到无线网络。附图说明图1为现有技术中快连配网的示意图;图2为本发明实施例连接无线网络的方法的实现流程示意图;图3为本发明实施例中目标信道锁定的过程示意图;图4为本发明实施例连接无线网络的装置的组成结构示意图。具体实施方式为了能够更详尽的了解本发明的特点与技术内容,下面将结合附图对本发明的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本发明。图2为本发明实施例连接无线网络的方法的实现流程示意图,本发明实施例中,需要连接无线网络的主体是智能设备,且通过快连配网的方式连接无线网络;所述方法可以由智能设备的主控芯片实现;如图2所示,所述方法包括:步骤101:根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;这里,智能设备可以是安装有无线网卡或WIFI芯片的智能终端,主要针对不能输入网络账号密码的智能设备,包括家电、玩具、学习用品、办公用品等;当然,也可以是能输入网络账号密码但输入过程不方便的设备,如智能电视机等;所述无线网络可以是通过路由器架构的局域网,更具体的可以是常见的WIFI网络。在快连配网中,通过能够连接到所述无线网络的终端安装一个匹配所述智能设备的智能设备应用,通过该智能设备应用发数据包,将无线网络登录信息打包到数据包中,并在所述数据包上设置预设标记,具体打包的方法不做赘述;其中,所述数据包可以是广播包或组播包,也可以同时包括广播包和者组播包,所述无线网络登录信息可以是路由器的账号密码。在本发明实施例中,为了避免快连的信道误锁定,智能设备先根据扫描到的所述预设标记数据包的数量,确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;具体地,在智能设备扫描数据包的过程中,发现带有预设标记的数据包时,不会马上锁定信道,而是继续扫描,等到同一个信道扫描到足够数量的预设标记数据包,比如扫描到两个以上预设标记数据包,才会初步锁定信道,即:确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;进一步地,为了节约智能设备功率,实际中可以采用如下方法:如果所述智能设备在某个信道N上扫描到预设标记的数据包,不会马上锁定信道,而是继续扫描该信道,但可以停止其它信道的扫描;如果所述智能设备在T1时间内还没有扫描到其它带预设标记的数据包,则继续之前对其它信道的扫描,这样可以防止信道的误锁定;根据一般情况,所述T1的时间可以设置为100ms;如果所述智能设备在T1时间内扫描到了其它带预设标记的数据包,则确定该信道为初选目标信道;一般地,实际使用中,只要所述智能设备在T1时间内扫描到两个预设标记数据包,即可确定初选目标信道;进一步地,为了更准确的确定目标信道,所述智能设备根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定一个以上候选目标信道;具体地,所述智能设备可以在初选目标信道两边各选一个信道,加上已有的初选目标信道,总共三个信道作为候选目标信道,进入步骤102;如果初选目标信道是1或13,则总共两个信道作为候选目标信道,进入步骤102。步骤102:分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;具体地,所述智能设备分别扫描各候选目标信道,一般会设置一个时间,比如T2,T2一般可以设置为200ms,并根据T2时间内各候选目标信道接收到的数据包进行计算;更具体地,所述智能设备可以根据单个候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量、总数据包数量及所有候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量,计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重。下面以三个候选目标信道举例说明,如果所述智能设备最后确定的候选目标信道为Nt-1、Nt、Nt+1,则记录在T2时间内三个候选目标信道收到预设标记数据包数量、总数据包数量,具体如表1所示:信道Nt-1NtNt+1总广播包Nb(t-1)NbtNb(t+1)预设标记广播包Nbm(t-1)NbmtNbm(t+1)总组播包Ng(t-1)NgtNg(t+1)预设标记组播包Ngm(t-1)NgmtNgm(t+1)表1其中,将无线网络登录信息打包成广播包还是组播包,是由生产智能设备的生产商设置的,设置是通过专用的智能设备应用实现的;所述智能设备应用可以只发广播包,也可以只发组播包,还可以两种都发;因此,可以引入发包类别系数Kb和Kg,其中kb+Kg=1,如果所述智能设备应用只发广播包,那么Kb=1,Kg=0,如果所述智能设备应用只发组播包,那么Kb=0,Kg=1,如果既发广播包,也发组播包,那么Kb,Kg需要生产商根据具体情况而定,比如Kb=0.4,Kg=0.6;由此可以得到计算预设标记数据包权重的计算式:其中ft-1、ft、ft+1分别为信道Nt-1、Nt、Nt+1的所述预设标记数据包权重;实践证明,经过以上计算式计算出各个信道的所述预设标记数据包权重,能非常准确的确定出包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道,所述智能设备也就能快速接入所述无线网络;整个确定目标信道的过程可以参见图3所示。步骤103:根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络。将步骤102计算出的预设标记数据包权重最大的所述候选目标信道,确定为所述目标信道;当有两个或两个以上的所述候选目标信道的所述预设标记数据包权重相同,则继续扫描各个候选目标信道,并计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重,直至确定所述目标信道。确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道后,所述智能设备直接单独扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络;实践证明,根据上述步骤计算出的预设标记数据包权重,可以很准确的确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道。为了更清楚的了解确定目标信道的过程,下面举例进一步说明:智能空调需要连接家庭局域网,连接家庭局域网的手机或平板电脑将家庭局域网的账号密码通过智能空调控制APP以数据包的形式发送出;智能空调在扫描数据包时,在信道5上,100ms内抓取了两次预设标记数据包,那么认为信道5为初选目标信道,于是把范围缩小到信道N4、N5、N6,即将N4、N5、N6作为候选目标信道,在这三个信道上继续扫描200ms,获得如表2所示数据:表2其中,Kb=0.2,Kg=0.8,则计算出:f4=0;f5=0.0026;f6=0.3669;f6>f5>f4;由此,智能空调确定信道6为目标信道。确定了目标信道后,所述智能空调获取所述家庭局域网中路由器的账号密码,并接入所述家庭局域网。图4为本发明实施例连接无线网络的装置的组成结构示意图,如图4所示,所述装置包括确定模块41、计算模块42和连接模块43;其中,所述确定模块41,用于根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;所述计算模块42,用于分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;所述连接模块43,用于根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络。为了说明的更清楚,下面将分别对各个模块作详细说明:所述确定模块41,用于根据扫描到的预设标记数据包的数量,确定一个以上包含无线网络登录信息数据包的候选目标信道;具体地,所述确定模块41在智能设备扫描数据包的过程中,发现带有预设标记的数据包时,不会马上锁定信道,而是继续扫描,等到同一个信道扫描到足够数量的预设标记数据包时,比如扫描到两个以上预设标记数据包,才会初步锁定信道,即:确定一个包含所述无线网络登录信息数据包的初选目标信道;进一步地,为了节约智能设备功率,实际中可以采用如下方法:如果所述确定模块41在某个信道N上扫描到预设标记的数据包,不会马上锁定信道,而是继续扫描该信道,但可以停止其它信道的扫描;如果所述确定模块41在T1时间内还没有扫描到其它带预设标记的数据包的,继续之前对其它信道的扫描,这样可以防止信道的误锁定;根据一般情况,所述T1的时间可以设置为100ms;如果所述确定模块41在T1时间内扫描到了其它带预设标记的,则确定该信道为初选目标信道;一般地,实际使用中,只要所述确定模块41在T1时间内扫描到两个预设标记数据包,即可确定初选目标信道;进一步地,为了更准确的确定目标信道,所述确定模块41根据所述初选目标信道及其相邻的信道,确定一个以上候选目标信道;具体地,所述确定模块41可以在初选目标信道两边各选一个信道,加上原来的初选目标信道,总共三个信道作为候选目标信道;如果初选目标信道是1或13,则总共两个信道作为候选目标信道。所述计算模块42,用于分别扫描各候选目标信道,并计算各候选目标信道的预设标记数据包权重;具体地,所述计算模块42分别扫描各候选目标信道,一般会设置一个时间,比如T2,T2一般可以设置为200ms,并根据T2时间内各候选目标信道接收到的数据包进行计算;更具体地,所述计算模块42可以根据单个候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量、总数据包数量及所有候选目标信道接收的所述预设标记数据包数量,计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重。下面以三个候选目标信道举例说明,如果所述智能设备最后确定的候选目标信道为Nt-1、Nt、Nt+1,则记录在T2时间内三个候选目标信道收到预设标记数据包数量、总数据包数量,具体如表1所示;其中,将无线网络登录信息打包成广播包还是组播包,是由生产智能设备的生产商设置的,设置是通过专用的智能设备应用实现的;所述智能设备应用可以只发广播包,也可以只发组播包,还可以两种都发;因此可以引入发包类别系数Kb和Kg,其中kb+Kg=1,如果所述智能设备应用只发广播包,那么Kb=1,Kg=0,如果所述智能设备应用只发组播包,那么Kb=0,Kg=1,如果既发广播包,也发组播包,那么Kb,Kg需要生产商根据具体情况而定,比如Kb=0.4,Kg=0.6;由此可以得到计算预设标记数据包权重的计算式,详见计算式(1)、(2)、(3);其中ft-1、ft、ft+1分别为信道Nt-1、Nt、Nt+1的所述预设标记数据包权重;实践证明,经过以上计算式计算出各个信道的所述预设标记数据包权重,能非常准确的确定出包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道,所述连接模块43也就能快速接入所述无线网络。所述连接模块43,用于根据各候选目标信道的预设标记数据包权重,确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道;扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络。将计算模块42计算出的预设标记数据包权重最大的所述候选目标信道,确定为所述目标信道;当有两个或两个以上的所述候选目标信道的所述预设标记数据包权重相同,则继续扫描各个候选目标信道,并计算各个候选目标信道的所述预设标记数据包权重,直至确定所述目标信道。确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道后,所述连接模块43直接单独扫描所述目标信道的数据包,获取所述无线网络登录信息,并接入所述无线网络;实践证明,根据上述步骤计算出的预设标记数据包权重,可以很准确的确定包含所述无线网络登录信息数据包的目标信道。为了更清楚的了解确定目标信道的过程,下面举例进一步说明:智能空调需要连接家庭局域网,连接家庭局域网的手机或将平板电脑将家庭局域网的账号密码通过智能空调控制APP以数据包的形式发送出;智能空调在扫描数据包时,在信道5上,100ms内抓取了两次预设标记数据包,那么认为信道5为初选目标信道,于是把范围缩小到信道N4、N5、N6,即将N4、N5、N6作为候选目标信道,在这三个信道上继续扫描200ms,获得如表2所示数据;其中,Kb=0.2,Kg=0.8,则计算出:f4=0;f5=0.0026;f6=0.3669;f6>f5>f4;由此,智能空调确定信道6为目标信道。确定了目标信道后,所述连接模块43获取所述家庭局域网中路由器的账号密码,并接入所述家庭局域网。在实际应用中,所述确定模块41、计算模块42和连接模块43均可由位于智能设备的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)、或现场可编程门阵列(FPGA)等实现。以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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