esp8266一键配置原理分析

　　一、ESP8266芯片概述

　　ESP8266是一个完整且自成体系的Wi-Fi网络解决方案，能够搭载软件应用，或通过另一个应用处理器卸载所有Wi-Fi网络功能。

　　ESP8266在搭载应用并作为设备中唯一的应用处理器时，能够直接从外接闪存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提高系统性能，并减少内存需求。

　　另外一种情况是，无线上网接入承担Wi-Fi适配器的任务时，可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易行，只需通过SPI/SDIO接⼝口或中央处理器AHB桥接口即可。

　　ESP8266强⼤大的片上处理和存储能力，使其可通过GPIO口集成传感器及其他应用的特定设备，实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。ESP8266高度片内集成，包括天线开关balun、电源管理转换器，因此仅需极少的外部电路，且包括前端模块在内的整个解决方案在设计时将所占PCB空间降到最低。

　　装有ESP8266的系统表现出来的领先特征有：节能VoIP在睡眠/唤醒模式之间的快速切换、配合低功率操作的自适应无线电偏置、前端信号的处理功能、故障排除和无线电系统共存特性为消除蜂窝 /蓝牙/DDR/LVDS/LCD干扰。

　　二、ESP8266的应用主体

　　智能电源插头

　　家庭自动化

　　⽹网状⽹网络

　　工业⽆线控制

　　婴⼉儿监控器

　　网络摄像机

　　传感器⽹网络

　　可穿戴电⼦子产品

　　无线位置感知设备

　　安全ID标签

　　无线定位系统信号

　　三、esp8266一键配置原理分析

　　1、远程控制的方式

　　方式一：自己买服务器硬件，搭建在腾讯服务器百度服务器中心等（方便维护），企业自身开发服务器软件等。（超大型企业）

　　方式二：通过租用阿里云，自己写服务器的软件实现。（企业用户，难度较大）

　　方式三：通过一些P2P平台，实现穿透。但是国内的这项技术相对不够准确。（小部分企业使用）

　　方式四：通过第三方平台实现，比如机智云等。（企业用户和个人开发者）

　　方式五：通过路由器的花生壳技术解析，实现映射的过程。（业余爱好者）

　　从上面可以很清楚的看出，对于一般企业来说，想要让设备联网，从成本、维护、周期等等角度考虑，选择机智云之类的方案是最快捷、安全可靠的联网方式之一。

　　2、一键配置工作原理

　　1）设备进入初始化状态，开始收听附近的 WiFi 数据包。

　　2）手机/平板设置 WiFi 名字和密码后，发送 UDP 广播包。

　　3）设备通过 UDP 包（长度）获取配置信息，切换网络模式，连接上家里 WiFi，配置完成。

　　接下来我们来分析一下原理

　　物联网智能单品路线： 智能硬件+APP+云

　　APP将要配置上的路由的wifi用户名、密码进入智能硬件，目前各个WIFI芯片厂家基本采用以下几种方式：

　　1）SmartConfig

　　2）AP模式： APP 配置 手机连接到 智能硬件（WIFI芯片 的AP），构建成一个局域网，当然该局域网是不能上网的，但是局域网内的各个设备的通信是OK的。此时该局域网内一般有三个设备（WIFI芯片工作在AP模式 或者是AP+STATION模式），手机和智能硬工作在STATION模式。SmartConfig也就是所谓的一键配置，速度比AP模式快，为什么呢？请看下面分解。

　　所谓的SmartConfig就是：手机APP端发送包含WIFI 用户名 WIFI密码的 UDP广播包或者组播包；智能终端的WIFI芯片可以接收到该UDP包，只要知道UDP的组织形式，就可以通过接收到的UDP包解密 出WIFI 用户名、密码；然后智能硬件配置到指定的WIFI AP 上。AP模式比较不好的就是配置时间比smartconfig要长，手机连接的WIFI接入点会变化，如果配置不成功，手机就无法上网，需要在手动配置WIFI，手机才能上网。

　　3、ESP8266芯片SDK两种连接方式

　　1）smartconfig

　　采用UDP广播模式（UDP接收IP地址是255.255.255.255）esp8266先scan 下AP ，得到AP的相关信息，如工作的channel，然后配置wifi芯片工作在刚才scan到的channel上去接收UDP包，如果没有接收到，继续配置ESP8266工作在另外的channel上，如此循环，直到收到UDP包为止，为什么要提前进行SCAN 下WIFI AP呢？

　　就是为了提高配置效率。假设当前网络中只有两个AP，一个AP工作在CHANEL1，另外个 ap工作在channel13，我们现在需要配置智能硬件连接到AP2 ，就是channel13上，如果不提前scan就需要从1--13扫描浪费时间。就是需要从channel1-chane2---。。.channnel13一直扫描了，如果扫描了AP，芯片马上从AP CHANNNEL1 到channel13加快获取到UDP包。

　　2） AP接入

　　AP 是 （Wireless） AccessPoint 的缩写，即 （无线） 访问接入点。简单来讲就像是无线路由器一样，设备打开后进入 AP 模式，在手机的网络列表里面，可以搜索到类似 TPLINKXXX 的名字（SSID）。