一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法，本发明专利技术具体涉及NFC技术领域，本发明专利技术提供的一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法设备配网是让终端设备接入网络的过程，而优秀的配网体验更是产品打动用户的第一步，手机“碰一碰”即可完成配网步骤，简单。其次NFC是工作在13.56Mhz频率上，抗干扰能力强。一个线圈天线加少部分的外围电路即可组成简单的NFC电路。NFC技术在链路层上彻底解决了近场通信的安全通信问题，能有效防止伪造、窃听和篡改等攻击，能广泛应用于非接卡、NFC设备、移动支付等各类产品中，让广大用户在使用NFC业务时，更加安全和放心。更加安全和放心。更加安全和放心。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法


[0001]本专利技术具体涉及NFC
，具体是一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法。

技术介绍

[0002]配网流程依赖于配网所需要传输的信息，由此诞生出各种各样的方案和技术。无论WiFi设备、蓝牙BLE设备、3/4G设备、Zigbee设备，实现设备联网智能化的前提在于硬件可以直接或间接(通过手机)连接到 Internet网络，并添加到用户账号下。进而，设备才可以向云端上报数据、接收来自云端的指令。
[0003]针对有屏可输入设备，如手机、平板等，用户可以直接通过界面输入 SSID和PASSWORD让设备连上WiFi网络。对于无屏设备，如插座、灯泡等，用户无法通过输入上网信息让设备接入网络，这个时候我们就需要对这些设备进行配网操作。针对WiFi类型设备配网是将路由器的WiFiSSID和PASSWORD通过某种方式传递到终端设备，让终端设备可以接入 WiFi网络的过程。这里简单介绍两种常见的配网方式和原理方法。
[0004]一、传统的两种WiFi配网方案
[0005]1)SmartConfig(广播配网)
[0006]SmartConfig是手机通过广播发送上网信息(目标路由器参数)，设备通过监听方式获取信息，然后连接上网的方案。该方案需要用户输入 WiFi的名称及密码，点击开始配网即可完成配网操作。如果网络受干扰较大或信号弱，就容易丢失数据，导致配网的难度加大，周期长，配网成功率低。
[0007]2)SoftAP(热点配网)
[0008]SoftAP方式配网时，设备处于AP模式，手机直连设备，传送目标路由器参数，在不考虑终端兼容性(2.4G或5G WiFi)问题，手机软件端只要不断地往空气中发无线数据包，设备端也只需捕捉这些包就可以了。但是无线数据帧配网的方式极不稳定，配网成功率低，受环境、手机型号、路由器型号影响较大。
[0009][0010]二、传统的两种WiFi配网暴露的问题
[0011]1)需要硬件支持
[0012]SmartConfig配网时手机APP把相应信息打包到802.11数据包的特定区域，发送到周围环境中；智能设备的wifi模块处于混杂模式，监听网络中所有报文，直到解析出需要的信息。而SoftAP配网时智能设备的 wifi模块切换到AP模式，手机作为STA连接智能设备的AP，之后双方通过建立一个Socket连接交互数据。可见，两者都需要wifi硬件的支持。 SoftAP方式需要硬件支持AP模式，SmartConfig配置方式需要硬件支持混杂模式，而有些wifi芯片厂家为了省电关闭了混杂模式。
[0013]2)性能限制
[0014]目前家庭用路由器大都设置为高速路由模式，手机本身发送的UDP广播包速率也快，而智能设备的wifi模块由于性能限制，其在处理速度上可能无法抓取完整的信息，导致SmartConfig配网失败。
[0015]3)同频干扰
[0016]一般的路由器会发射出2.4Ghz频段的wifi环境，这个频段的wifi 在中国只有13个信道可用，而我们大多数用户所使用的无线网络，都运行在2.4GHz频段。同时，2.4GHz频段中还运行着无线键鼠、无线耳机、蓝牙设备等，造成了这一频段非常拥挤的状况。因此，2.4Gwifi的同频无线信号干扰是无法规避的。这也是会有几率导致配网失败的。
[0017]4)安全
[0018]SmartConfig配网和SoftAP配网均是采用无线局域网传输数据的方式，因此可以轻松使用工具监听到空中传输的报文数据。

技术实现思路

[0019]本专利技术的目的在于提供一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0020]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0021]一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法，包括如下步骤：
[0022]第一步：硬件的设计；
[0023]第二步：天线的设计；
[0024]第三步：软件的设计；
[0025]第四步：路由器的连接；
[0026]所述的第一步：硬件的设计，利用NFC近场通讯技术辅助电器完成设备配网较传统配网方式可以达到配网时间更短、成功率更高、数据传输更安全；NFC通信芯片采用的是复旦微电子公司开发的FM11NT081D，该芯片符合ISO/IEC14443－A协议和NFCForumType2Tag标准，并带有I2C或 SPI接口的双界面NFC标签芯片，EEPROM的总容量为924bytes，分为231 页(Page)，每页4bytes；由于FM11NT081D芯片功能完全兼容 NFCForumType2Tag的技术要求，因此芯片出厂时已做好NDEF格式数据的初始化，并且该芯片可启用32位密码，用于保护对存储区的读写；
[0027]所述的第二步：天线的设计，利用LC谐振及电感耦合的方式让线圈感应到手机或者读卡器发射的磁场来通过线圈产生电流以提供芯片工作所需的能量，所以在线圈的内外部以及正上方或者正下方不能有大面积金属或覆铜，否则会对手机发送的射频场产生屏蔽，导致读卡距离衰减，如下方有大面积金属，天线和金属之间需要贴吸波材料；
[0028]所述的第三步：软件的设计，收到配置入网命令后，进入配置模式，等待接收ssid和pwd；成功获取到ssid和pwd，则自动连接路由器；如果使用获取到的ssid和pwd成功连上路由，则发送配置成功包(可能会重启)；获取ssid/pwd超时退出，则连接最近一次连接成功的路由热点；
[0029]所述的第四步：路由器的连接，缓存最近一次连接成功的路由热点, 不关心是否连接外网成功,使用当前的ssid和pwd连接路由器，失败后立即重试，如果重试超过30S都连接不成功，则尝试连接最近一次连接成功的路由热点(当前热点与最近一次连接成功热点不同)，如果仍然失败，则交替尝试连接当前热点和最近一次成功连接的热点，连接路由超过2分钟，仍然失败时，以STA模式重启模组，重新开始上一步动作，连接成功，当前ssid/pwd和连接成功ssid/pwd更新。
[0030]作为本专利技术的进一步技术方案，所述的第二步：天线的设计，在实际进行天线线圈设计时，影响其质量主要有以下几点：线圈面积，线圈电感，线圈Q值，线圈阻抗。一般设计天线的时候会将天线的有效面积设计到最大化(50mm*50mm最佳)，天线电感量取值一般在800nH
‑
1.5uH之间比较合适。芯片内部自身电容C＝50pF，可以通过外部的匹配电容C去弥补谐振频率，谐振频率计算公式为
[0031][0032]L近似为线圈电感量，C近似等于芯片内部电容+外部匹配电容。
[0033]作为本专利技术的进一步技术方案，所述的第二步：天线的设计，当线圈电感量确定之后，线圈Q值和天线阻抗R关系较大，在电感量达到的情况下线圈的线径粗一点阻抗小，建议线圈线宽宽一些，Q值会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NFC技术辅助电器配置wifi参数的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：硬件的设计；第二步：天线的设计；第三步：软件的设计；第四步：路由器的连接；所述的第一步：硬件的设计，利用NFC近场通讯技术辅助电器完成设备配网较传统配网方式可以达到配网时间更短、成功率更高、数据传输更安全；NFC通信芯片采用的是复旦微电子公司开发的FM11NT081D，该芯片符合ISO/IEC14443－A协议和NFCForumType2Tag标准，并带有I2C或SPI接口的双界面NFC标签芯片，EEPROM的总容量为924bytes，分为231页(Page)，每页4bytes；由于FM11NT081D芯片功能完全兼容NFCForumType2Tag的技术要求，因此芯片出厂时已做好NDEF格式数据的初始化，并且该芯片可启用32位密码，用于保护对存储区的读写；所述的第二步：天线的设计，利用LC谐振及电感耦合的方式让线圈感应到手机或者读卡器发射的磁场来通过线圈产生电流以提供芯片工作所需的能量，所以在线圈的内外部以及正上方或者正下方不能有大面积金属或覆铜，否则会对手机发送的射频场产生屏蔽，导致读卡距离衰减，如下方有大面积金属，天线和金属之间需要贴吸波材料；所述的第三步：软件的设计，收到配置入网命令后，进入配置模式，等待接收ssid和pwd；成功获取到ssid和pwd，则自动连接路由器；如果使用获取到的ssid和pwd成功连上路由，则发送配置成功包(可能会重启)；获取ssid/pwd超...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽芬，叶迅凯，赵鹏，马庆，林宁，郑鹏飞，程文健，张长明，
申请(专利权)人：安徽众家云物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：