配网的作用

现在家庭生活中，智能设备越来越多，大到手机、电脑，小到插座、灯泡、网关等。但是这些设备需要联网的话，通常会接入家里的路由器，那么给设备配置连接路由器的过程就可以简单的称为配网。
所以配网展现的作用就是让一个智能设备连接到路由器（网关）上，使得这个智能设备能够通过网络获取发送数据，并展现给使用者。

ps：对于现在的智能家居设备，配网还有一个作用，就是在设备连接到路由器后，可以将设备添加到使用者的平台（小米等）账号下。

配网的主流方式

配网的几个主流的方式：

有线连接：该方式十分简单，通过网线直接将设备连接到路由器即可，缺点就是网线束缚了空间。
无线连接 - 界面操作：有显示屏的设备一般会通过显示屏进行展示和交互，这样对于使用者非常友好，所有数据都可以看到，操作过程是十分明确，方便，如手机、电脑为代表。
无线连接 - softap配网（常用）：对于没有显示屏的设备，会借助手机界面或说明书的引导，对设备进行配网。通过按键（或其他触发条件）长按，让设备散发一个开放的热点，在手机上预先填好路由器的账号密码，然后将手机的网络切换到开放的热点上，通过局域网将路由器信息发送给设备，设备收到信息后，去连接路由器。
无线连接 - 蓝牙配网（常用）：和softap配网相似，也需要在手机上预填路由器信息，不过得益于手机蓝牙连接的方便性，使得手机能够自动连接到设备蓝牙，并将数据传输给设备，设备收到信息后去连接路由器。
无线连接 - smartconfig（不常用）：将路由器信息经过长度、地址编码，然后通过手机广播出去，同时将设备变成类似一个无线抓包器，捕获并过滤出编码的数据包，并解码成路由器数据，连接路由器；整个操作过程与蓝牙配网类似，但是对于编码解码的设计，以及开发设计要求很高，并且该方式成功率无法达到100%，并且存在很多路由器兼容性上的问题，所以开发和维护的成本会比较高。
无线连接 - 私有协议方式（不常用）：现在的厂商将自家的路由器和设备间，通过定制私有协议（或私有方案）的方式，使得自家的设备能够快速连接上自家的路由器，并不需要上述几个方式复杂的操作，但局限性也显而易见了，所以在协议未统一的情况下，也不常使用这种方式，代表如华为的hilink。
无线连接 - 网关接入（常用）：该方式用于多个设备组网，一般是蓝牙和zigbee设备，网关已经通过上述的某种方式接入路由器联网，此时只需要简单的根据手机上的提示进行自组网配对即可，之后设备会自动连接到网关上，由网关代理管理所有的数据入网。

ps：简单的提一句个人觉得的配网趋势，由于现在很多的无线芯片支持wifi&ble双功能，所以主流会偏向蓝牙配网，并将softap配网作为备用；同时大厂商（例如华为、小米、阿里）将会发展上述的私有协议方式的快速接入，并在联盟提出统一化的配网协议，达到多平台产品之间真正的互通。

配网的设计

在本节选取上述的几个无线连接提下具体的过程设计：

softap配网：
（1）手机app预填路由器信息
（2）设备散发热点，热点名称可以结合mac自定义，用于区分即可
（3）手机连接设备热点后，便建立了局域网
（4）选取局域网通讯的方式：tcp&http，udp&coap，tcp&私有协议，udp&私有协议都可，在通用和数据量上都有各自的优先和缺点；
（5）制定具体的交互命令协议：如查询设备信息、设置路由器信息等
（6）数据加密
（7）数据交互完毕后，设备关闭热点，完成路由器的连接

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蓝牙配网：
（1）手机app预填路由器信息
（2）设备进行蓝牙广播，可以在蓝牙广播包 - 厂商自定义数据中加入特定的数据用于区分自家的设备
（3）设备本地蓝牙服务注册自定的服务用于通讯
（4）手机搜索到特定的蓝牙设备后，连接蓝牙，获取服务，通过服务进行通讯
（5）制定协议：蓝牙数据量小，一般自定私有字节协议进行通讯
（6）制定具体的交互命令协议：如查询设备信息、设置路由器信息等
（7）数据加密
（8）数据交互完毕后，设备关闭蓝牙，完成路由器的连接

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小结

配网为当前智能家居设备不可缺少的步骤，上述都是个人的一些总结。
当然上述的配网只是最简化的流程，在真正的开发上，对于体验和开发会对过程进行二次的优化和修改，达到对于使用者友好。

后续篇章将通过局域网设备、esp32来具体实现softap配网和蓝牙配网。

共勉

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智能家居之设备配网（理论篇）

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