本文匯總介紹了目前市面上各種WIFI模塊的常見的配網(wǎng)方式的原理和實(shí)現(xiàn)，對比了各種配網(wǎng)方式的優(yōu)勢和局限，得出結(jié)論，WEB配網(wǎng)是最直接、最簡單、最靈活、約束條件最少的配網(wǎng)方式，應(yīng)該成為WIFI模塊配網(wǎng)的標(biāo)配。而基于樂鑫ESP8266芯片的WIFI模塊，可以實(shí)現(xiàn)對目前市面上各種主流方式的配網(wǎng)方式的支持，也包括對WEB配網(wǎng)方式的支持。

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1 WIFI模組的“配網(wǎng)”

1.1 “連網(wǎng)”和“配網(wǎng)”

1.1.1 何謂“連網(wǎng)”和“自動(dòng)連網(wǎng)”？

“連網(wǎng)”一般指的是WIFI設(shè)備通過SSID和密碼來連接熱點(diǎn)AP或路由器，以加入后者所建立的網(wǎng)絡(luò)的過程。

“自動(dòng)連網(wǎng)”一般指的是WIFI設(shè)備在啟動(dòng)、掉線、或掃描到特定的SSID后，會使用之前保存的（啟動(dòng)時(shí)的自動(dòng)連網(wǎng)）或之前連接成功（掉線后的自動(dòng)連網(wǎng)）SSID與密碼，自動(dòng)連接熱點(diǎn)AP或路由器，而不需要手工重新輸入。其中，WIFI設(shè)備掉線后的“自動(dòng)連網(wǎng)”，又常常被稱為“自動(dòng)重連”。

1.1.2 何謂“配網(wǎng)”

“配網(wǎng)”指的是，外部向WIFI模組提供SSID和密碼，以便WIFI模組可以連接指定的熱點(diǎn)或路由器并加入后者所建立的相關(guān)WIFI網(wǎng)絡(luò)。

WIFI模組一般不像電腦手機(jī)或平板等設(shè)備，有豐富的人機(jī)交互界面，可以方便的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)，因此，WIFI模組對“配網(wǎng)”方式的支持，會成為WIFI模組特性的一個(gè)基本話題。

能提供方便、靈活多樣、條件約束少的配網(wǎng)方式，常常成為WIFI模組的賣點(diǎn)之一，更是WIFI模組的使用者，在選型時(shí)需要慎重考慮評估的重要方面。

1.2 各種配網(wǎng)方式簡介

常見的配網(wǎng)方式，一般可以歸為如下幾大類：直接配網(wǎng)、智能配網(wǎng)、WPS配網(wǎng)、WEB網(wǎng)頁配網(wǎng)。用戶可以根據(jù)具體的使用場合選擇各種最適合的配網(wǎng)方式。Anylinkin推薦大家使用WEB配網(wǎng)方式，因?yàn)檫@種配網(wǎng)方式最簡單、最直觀、最方便，適應(yīng)性也最好（所依賴的條件約束最少）。

1.2.1 直接配網(wǎng)（串口AT、SPI API、SDIO API、I2C API….）

所謂直接配網(wǎng)，就是通過UART串口、SPI口、SDIO口、I2C等主機(jī)接口，按照一定的通信協(xié)議，將SSID和密碼，直接傳遞給WIFI模組。WIFI模組在收到SSID和密碼后去連接熱點(diǎn)或路由器，并將連接的狀態(tài)結(jié)果從主機(jī)接口返回。

例如，常見的通過UART串口AT指令配網(wǎng)、SPI API函數(shù)配網(wǎng)、SDIO API函數(shù)配網(wǎng)、I2C API函數(shù)配網(wǎng)等等。

1.2.2 智能配網(wǎng)（SmartConfig/SmartLink....）與微信Airkiss配網(wǎng)

所謂智能配網(wǎng)（Smart Config），就是使用WIFI設(shè)備本身自帶的WIFI信號，在MAC層將SSID和密碼按照一定的協(xié)議格式，分散填充在多個(gè)MAC包的不加密的包頭部分，采用廣播和抓包方式，從手機(jī)等智能配網(wǎng)設(shè)備將SSID和密碼分段多次傳遞給WIFI模組。

目前市面上常見的多種SmartConfig/SmartLink技術(shù)，雖然各個(gè)WIFI芯片方案會取不同的英文名字，但是基本原理則大體相同，只是填充數(shù)據(jù)的協(xié)議格式稍有區(qū)別。

智能配網(wǎng)一般需要在發(fā)送SSID和密碼的智能配網(wǎng)設(shè)備（如手機(jī)）上安裝一個(gè)APP，該APP實(shí)現(xiàn)了和WIFI模組之間的協(xié)議交互（收發(fā)SSID和密碼）。

微信Airkiss掃一掃是微信提供的一種智能配網(wǎng)方式，因?yàn)槲⑿诺膹V泛使用而得到大量普及。和其他的普通的智能配網(wǎng)方式比較，不需要單獨(dú)安裝APP。但是它需要連接微信服務(wù)器(在后臺下載一個(gè)小應(yīng)用)，且其不能任意提供SSID和密碼，只能是使用微信的設(shè)備當(dāng)前所連接的路由器的SSID和密碼。因此，微信配網(wǎng)只能配網(wǎng)到連接著互聯(lián)網(wǎng)的熱點(diǎn)或路由器。

1.2.3 WPS一鍵配網(wǎng)

這種方式需要路由器支持WPS。因?yàn)榘踩缘木壒?，近幾年已?jīng)逐步被放棄，越來越多的路由器開始放棄或者自動(dòng)關(guān)閉對這種方式的支持。

1.2.4 WEB網(wǎng)頁配網(wǎng)

在支持AP模式的WIFI模組上內(nèi)嵌一個(gè)簡易的WEB服務(wù)器，在WEB網(wǎng)頁里提供了配網(wǎng)的交互接口。其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（例如手機(jī)、平板、電腦等）直接連接上WIFI模組的AP熱點(diǎn)，在瀏覽器上打開該WEB網(wǎng)頁，在網(wǎng)頁里配置該WIFI模組的STA部分去連接其他的AP或路由器。

歸因于近年來越來越多的WIFI芯片解決方案都開始支持STA+AP混合模式（即WIFI模組不僅可以作為工作站STA使用去連接其他路由器或熱點(diǎn)，同時(shí)本身也可以作為一個(gè)熱點(diǎn)AP供其他WIFI設(shè)備節(jié)點(diǎn)來連接），也歸因于近年來許多WIFI芯片解決方案越來越高的集成度可以將TCP IP協(xié)議棧直接集成在WIFI模組上，因此，可以簡單地在WIFI模組上直接實(shí)現(xiàn)一個(gè)WEB服務(wù)器，且這個(gè)服務(wù)器可以通過WIFI模組的AP模式直接訪問（不需要依賴其他網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)等設(shè)備直接訪問WIFI模組自建立的 WIFI網(wǎng)絡(luò)和WEB網(wǎng)頁，進(jìn)行配置）。

這種配網(wǎng)方式的基本思想是， WIFI模組工作在STA+AP混合模式并啟動(dòng)內(nèi)嵌的WEB服務(wù)器，電腦手機(jī)或平板等WIFI設(shè)備連接WIFI模組所建立的AP熱點(diǎn)，并獲取得到一個(gè)IP地址（即：加入了這個(gè)WIFI模組的熱點(diǎn)AP模式所建立的WIFI局域網(wǎng)），然后電腦手機(jī)或平板等WIFI設(shè)備通過其上標(biāo)配的瀏覽器訪問WIFI模組上的WEB服務(wù)器，在打開的WEB網(wǎng)頁中，完成各種配置，包括設(shè)置WIFI模組在STA模式下去鏈接第三方熱點(diǎn)或路由器的SSID和密碼，讓WIFI模組作為STA去連接其他熱點(diǎn)AP或路由器。

1.3 各種配網(wǎng)方式比較

1.3.1 直接配網(wǎng)（串口AT、SPI API、SDIO API、I2C API….）的優(yōu)勢和局限

1、優(yōu)勢

直接輸入和結(jié)果反饋，實(shí)現(xiàn)簡單，過程明了，配網(wǎng)可靠。

2、局限

（1）需要提供額外的人機(jī)交互接口

一般需要額外的機(jī)交互接口（例如串口線或LCD），來輸入SSID或密碼。

（2）需要占用單片機(jī)系統(tǒng)的額外串口或其他主機(jī)接口資源

所以通過串口AT指令或其他主機(jī)接口來配網(wǎng)，會受到一些限制，尤其在大量實(shí)際場合，設(shè)備往往都是封閉式或者不方便提供人機(jī)交互接口的，這種方式導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行維護(hù)變得比較麻煩，一般越來越少用到。

1.3.2 一般智能配網(wǎng)（SmartConfig/SmartLink....）的優(yōu)勢和局限

1、優(yōu)勢

不需要提供額外的人機(jī)交互接口，不占用額外的單片機(jī)資源，直接使用WIFI模組自帶的WIFI進(jìn)行配網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)比較方便。

2、局限

（1） 需要安裝APP，使用不太方便

一般需要在用戶的手機(jī)上額外安裝APP，而且每個(gè)方案供應(yīng)商提供的APP（及底層協(xié)議都可能不相同）。而這個(gè)APP一般需要模組供應(yīng)商來開發(fā)，一般需要準(zhǔn)備Android和iOS兩款APP。且需要用戶下載和安裝和更新該APP，比較麻煩。

（2）配網(wǎng)原理和過程復(fù)雜，成功率相對較低

通過智能配網(wǎng)方式配網(wǎng)，采用一種類似于sniff的分塊多次廣播和抓包方式，如果網(wǎng)絡(luò)干擾大或信號弱，就容易丟失數(shù)據(jù)，導(dǎo)致配網(wǎng)的難度加大，周期長，成功率降低。所以，有些做得不夠好的WIFI模組，在使用智能配網(wǎng)時(shí)，經(jīng)常會遇到很難成功的情形。而在終端用戶那邊，因?yàn)椴僮鞯膹?fù)雜性，導(dǎo)致配網(wǎng)成功的幾率進(jìn)一步降低。

（3）可能需要提供額外的按鍵或其他接口

智能配網(wǎng)需要模組預(yù)先處于智能配網(wǎng)模式（掃描抓包狀態(tài)），因此，往往需要一個(gè)按鍵或其他接口，來引導(dǎo)模組在智能配網(wǎng)模式和正常工作模式之間切換?；蛘?，在某個(gè)特定階段（例如啟動(dòng)初始等待20秒）作為智能配網(wǎng)的階段，用戶可以配網(wǎng)，雖可實(shí)現(xiàn)單不太靈活，容易帶來新的問題。

（4）一般不支持通過電腦配網(wǎng)

智能配網(wǎng)一般只提供手機(jī)或平板等移動(dòng)設(shè)備的APP，很少提供電腦操作系統(tǒng)對應(yīng)的APP，所以一般只能通過手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備配網(wǎng)，不能通過電腦等配網(wǎng)。

1.3.3 微信Airkiss配網(wǎng)的優(yōu)勢和局限

1、優(yōu)勢

和一般的智能配網(wǎng)方式類似，微信Airkiss配網(wǎng)，不需要提供額外的人機(jī)交互接口，不占用額外的單片機(jī)資源，使用WIFI模組自帶的WIFI進(jìn)行配網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)比較方便。

另外，相較于普通的智能配網(wǎng)方式，微信Airkiss不需要安裝額外的APP，因此不需要區(qū)分Android或iOS版，直接通過微信里的掃一掃功能，就可以完成智能配網(wǎng)。

2、局限

（1）不能讓WIFI模組隨意配網(wǎng)到任意的路由器，配網(wǎng)到的路由器必須是連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器。

這里的局限包括兩點(diǎn)：（1）只能配網(wǎng)到運(yùn)行微信的手機(jī)或平板所連接的路由器（2）只能讓WIFI模組針對連接上互聯(lián)網(wǎng)的路由器進(jìn)行配網(wǎng)，不能針對沒有連接上互聯(lián)網(wǎng)的局域網(wǎng)路由器配網(wǎng)。

因?yàn)?，通過微信Airkiss配網(wǎng)，需要手機(jī)或平板可以連接上微信服務(wù)器也就是互聯(lián)網(wǎng)，且對模組配網(wǎng)到的路由器必須是手機(jī)或平板所當(dāng)前所連接的路由器。

也就是說，微信Airkiss配網(wǎng)，只能配網(wǎng)到連接著互聯(lián)網(wǎng)的路由器，不能對沒有連上互聯(lián)網(wǎng)的路由器進(jìn)行配網(wǎng)。

（2）（3）（4）參看1.3.2 一般智能配網(wǎng)（SmartConfig/SmartLink....）的優(yōu)勢和局限

微信Airkiss和許多智能配置的原理基本相似，主要的唯一區(qū)別就是依附于微信，不需要安裝APP，因此，也會有其他幾點(diǎn)的類似局限性。

1.3.4 WEB配網(wǎng)的優(yōu)勢

1、優(yōu)勢

通過WIFI模組內(nèi)嵌的WEB服務(wù)器，來對WIFI模組進(jìn)行配網(wǎng)，最方便、最簡單、基本上沒有局限性。其優(yōu)勢表現(xiàn)如下：

（1） 只需一部支持WIFI帶瀏覽器的設(shè)備，去連接WIFI模組自帶的AP熱點(diǎn)，就可以鏈接模組內(nèi)嵌的WEB服務(wù)器，打開一個(gè)用來配置的WEB網(wǎng)頁，來配網(wǎng)到其他路由器。

（2） 配網(wǎng)簡單，很容易成功（成功率和容易程度相當(dāng)于串口AT等方式的直接配網(wǎng)）。

（3） 可以配至的路由器或熱點(diǎn)，可以連接著互聯(lián)網(wǎng)，也可以不連接著互聯(lián)網(wǎng)，可以是任意的只需要SSID+密碼就可接入的網(wǎng)絡(luò)。

（4） 不需要在系統(tǒng)上添加其他接口，例如按鍵或串口等，只需要通過模組的現(xiàn)成的WIFI接口進(jìn)行配網(wǎng)，所以適合封閉或不方便引出額外接口的場合。

（5） 不僅僅可以通過手機(jī)來對WIFI模組進(jìn)行，也可以通過電腦或其他智能終端（只要可以連WIFI、可以打開網(wǎng)頁就成）等來配網(wǎng)。

所以，越來越多的WIFI模組解決方案，都開始支持這種配網(wǎng)方式。但是越簡單的操作，往往越容易會帶來安全性隱患，這一點(diǎn)為許多模組的WEB配網(wǎng)方式所忽略。所以，提供WEB配網(wǎng)方式的方案，必須考慮到這一點(diǎn)并做出可靠的補(bǔ)償處理。

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