本發(fā)明涉及通信領域,尤其涉及一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法及終端。
背景技術:
遙控已廣泛的應用在家庭電器上,比如說電視、機頂盒、電視盒子、空調、投影儀、攝像頭等?,F有的遙控主要分為紅外遙控、藍牙遙控和射頻遙控。其中:
紅外遙控的優(yōu)點是發(fā)送與接收單元成本低,使用比較廣泛,數據傳輸速率較低,只有1kbps。然而,由于紅外線無法穿過障礙物進行遙控或者無法以很大的角度對設備進行遙控,致使紅外遙控的指向性比較差,設計自由度比較差。
藍牙遙控需要和設備配對,而藍牙芯片與設備之間存在兼容性的問題,導致遙控效果無法得到保證,且不僅兼容性比較差,成本也較高。
射頻遙控,使用基于802.15.4標準的2.4G頻段,無指向性限制,傳輸速率為1Mbps;不過需要在出廠前進行配對設定,在設備很多的情況下,2.4GHz設備有時會與WiFi(Wireless Fidelity,無線保真)之間產生干擾,從而降低遙控操作的精度,且成本較高。
因此,亟需一種成本較低且具有較廣的通用性的遙控方法,用以避免現有遙控方法所存在的缺陷。
技術實現要素:
本發(fā)明實施例提供一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法及終端,用以提供一種成本較低且具有較廣的通用性的遙控方法。
本發(fā)明方法包括一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法,該方法包括:受控終端在尚未與遙控終端建立通信的狀態(tài)下,監(jiān)聽無線信號;
所述受控終端從監(jiān)聽到的無線信號中獲取N個組播報文,所述N個組播報文為所述遙控終端通過無線信號發(fā)送的;
所述受控終端解析獲取到的N個組播報文,確定每個組播報文中的IP組播地址信息;
所述受控終端根據IP組播地址信息確定出所述遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息;
所述受控終端根據獲取的所述認證信息連接所述無線WiFi接入點,與所述遙控終端建立通信。
基于同樣的發(fā)明構思,本發(fā)明實施例進一步地提供一種終端,包括:
監(jiān)聽單元,用于在尚未與遙控終端建立通信的狀態(tài)下,監(jiān)聽無線信號;
收發(fā)單元,用于從監(jiān)聽到的無線信號中獲取N個組播報文,所述N個組播報文為所述遙控終端通過無線信號發(fā)送的;
處理單元,用于解析獲取到的N個組播報文,確定每個組播報文中的IP組播地址信息;根據IP組播地址信息確定出所述遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息;
連接單元,用于根據獲取的所述認證信息連接所述無線WiFi接入點,與所述遙控終端建立通信。
本發(fā)明實施例通過改造網絡側組播報文的內容,改造之后遙控終端發(fā)送的組播報文中IP組播地址就包含了遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息,即無線WiFi接入點的SSID和密碼等,這樣受控終端輪詢監(jiān)聽無線信號,當監(jiān)聽到遙控終端發(fā)送的組播報文后,就會按照預設的傳輸協(xié)議進行解析,最終根據多個組播報文中的有效數據組裝了完整的認證信息,進而根據認證信息接入無線WiFi接入點,實現了遙控終端與受控終端之間建立通信鏈路,因為無線WiFi的傳輸速率高、指向性強,不需要專門的硬件結構支持,所以成本低且具有較強的通用性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的智能遙控系統(tǒng)的框架示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法流程示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供一種IP層映射至MAC的示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法交互示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供一種終端結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
WiFi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網(WLAN)的技術,通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。如圖1所示,本發(fā)明實施例提供的智能遙控系統(tǒng)包括遙控終端10、多個受控終端20及路由器30。其中,遙控終端10與多個受控終端20均支持WIFI功能,且遙控終端10與受控終端20均處于WIFI的網絡環(huán)境中。受控終端20支持WIFI客戶端模式,并通過有線或者無線的方式與路由器30連接。其中,受控終端20因為是攝像頭之類的獨立設備,用戶不能操作它使其連接局域網,需要接受遙控終端的控制后連接局域網,遙控終端10可以是移動電話、智能電話、筆記本電腦、數字廣播接收器、PDA(個人數字助理)、PAD(平板電腦)、PMP(便攜式多媒體播放器)、導航裝置等等的移動終端以及諸如數字TV、臺式計算機等的固定終端。
下文中,假設遙控終端10是移動終端。然而,本領域技術人員將理解的是,除了特別用于移動目的的元件之外,根據本發(fā)明的實施方式的構造也能夠應用于固定類型的終端。
結合圖1中的智能遙控系統(tǒng),本發(fā)明實施例提供一種基于無線WiFi的遙控通信建立方法流程示意圖,參見圖2所示,具體地實現方法包括:
步驟S101,受控終端在尚未與遙控終端建立通信的狀態(tài)下,監(jiān)聽無線信號。
步驟S102,所述受控終端從監(jiān)聽到的無線信號中獲取N個組播報文,所述N個組播報文為所述遙控終端通過無線信號發(fā)送的。
步驟S103,所述受控終端解析獲取到的N個組播報文,確定每個組播報文中的IP組播地址信息。
步驟S104,所述受控終端根據IP組播地址信息確定出所述遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息;
步驟S105,所述受控終端根據獲取的所述認證信息連接所述無線WiFi接入點,與所述遙控終端建立通信。
在執(zhí)行步驟S101之前,遙控終端在啟動后首先檢測周圍是否存在無線Wifi接入點,當檢測到存在無線Wifi接入點時,通過所述無線Wifi接入點接入無線網絡,并且保存該無線Wifi接入點的認證信息,認證信息可以是無線Wifi接入點的SSID(Service Set Identifier,服務集標識)和密碼等。需要說明的是,本發(fā)明實施例中提及的遙控終端一般指的是智能終端,而受控終端則是指非智能終端。比如說,受控終端是攝像頭,遙控終端是手機,一般攝像頭上面沒有類似手機的智能操作系統(tǒng),因此作為一個獨立設備,用戶無法利用人機交互界面操作它,使得將它連接至無線網絡,為了解決這一問題,就需要利用手機對其進行WiFi配對,控制攝像頭接入局域網,因此手機利用本發(fā)明實施例提供的遙控方法,可以控制該攝像頭連接上無線Wifi接入點,進而操作該攝像頭進行拍照等操作。
在上述步驟中,因為IP地址在OSI模型的第三層,MAC地址在第二層,彼此之間不直接打交道,所以本發(fā)明實施例中遙控終端將發(fā)送的組播報文進行了改造,及將組播IP地址替換為自身連接的無線WiFi熱點的認證信息,這樣就可以將改造之后的組播IP地址發(fā)送出去了,因為受控終端具有監(jiān)聽功能,且遙控終端在受控終端的監(jiān)聽范圍內,所以受控終端可以監(jiān)聽到遙控終端發(fā)送的組播報文,受控終端將監(jiān)聽到的組播報文進行解析,然后從N個組播報文中獲取有效數據,進而根據有效數據還原出無線WiFi熱點的認證信息,然后利用得到的認證信息連接上該無線WiFi熱點,因為WiFi連接的有效范圍通常在100米范圍,連接穩(wěn)定,完全可以滿足移動設備之間的文件傳輸需求,目前主流WiFi芯片均支持802.11g,速度能夠達到5~7MB/s,適合傳輸大數量的文件,而且本發(fā)明實施例提供的方法是基于底層80211mac協(xié)議,所以容易實現、過程簡單。
進一步地,所述受控終端根據預設的無線通信傳輸協(xié)議中的映射關系,確定每個組播報文中的IP組播地址信息,進而確定出述無線WiFi接入點的認證信息,其中,所述映射關系指網絡層IP組播地址中的連續(xù)后23位映射到數據鏈路層同一MAC地址的映射關系。如圖3所示,因為組播MAC地址的高24bit為0x01005e,第25bit為0,即高25bit為固定值。MAC地址的低23bit為組播IP地址的低23bit。由于IP組播地址的前4bit是1110,代表組播標識,而后28bit中只有23bit被映射到MAC地址,這樣IP地址中就有5bit信息丟失,導致的結果是出現了組播IP地址的最后連續(xù)后23位映射到同一MAC地址上。由于操作系統(tǒng)的權限原因不能控制MAC層。所以通過上述方法改造組播IP地址地址位中的數據就可以把IP層的認證信息傳遞到MAC層。
其中,所述每個組播報文的IP組播地址中的連續(xù)后23位至少包括防干擾標志位、專用報文標識位、校驗和位、包序號位、有效數據負載位,例如,如表一所示。
表一
在表一中,第0位為防干擾位,一次配對過程中固定,在下一次配對開始時改變。在配對的過程中有可能存在其他的組播報文沖突,造成設備永遠都接收不到有效數據。通過設置一位防干擾標志位避開與現有空間中組播報文的沖突,可以保證成功率;第1~2位為固定標志位,標志這個報文是我們配對的報文;第3~6位是在連續(xù)后23位中出自身以外所有數據的四位校驗和,防止其他報文的沖突;第7~14位是包序號位,由于一次配對需要發(fā)送一組組播報文,無線報文在空間中比較容易丟失,因此想要一次性接收完整的一組報文的可能非常小,增加包序號可以疊加多倫報文的接收結果,保證了配對速度和成功率;第15~22位是有效數據。將要傳遞的SSID和密碼休息加密后按字節(jié)為單位存放到這里,因為一個組播報文只能傳輸1個字節(jié)的SSID和密碼信息,要傳輸完整的SSID和密碼就需要發(fā)送多個組播報文。
進一步地,所述受控終端解析接收到的N個組播報文,獲取每個組播報文中的有效數據之后,還包括:所述受控終端根據接收的組播報文中的校驗和,校驗獲取的每個組播報文中的有效數據是否合法;若合法,則所述受控終端根據獲取的合法的有效數據確定出所述無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息。
也就是說,如果遙控終端發(fā)送的組播報文需要連續(xù)10個報文才能完全發(fā)送無線WiFi熱點的SSID和密碼信息,那么遙控終端就對這10組播報文進行編號,編號包含在每個組播報文的包序號中,只有受控終端接收到這10個報文后才能夠解析出來該無線WiFi熱點的SSID和密碼信息,當受控終端接收到這10報文之后,先按照預先確定的數據傳輸協(xié)議,獲取組播報文中的校驗和,然后用校驗和對這10個報文進行校驗,如果校驗成功,則證明該組播報文是合法報文,否則的話,則是非法的。其中預先協(xié)定的數據傳輸協(xié)議如表二所示。
表二
表二中,對傳輸的一個字節(jié)的數據的基礎上封裝了傳輸協(xié)議。報文序號為0,表示這個報文中的有效數據是整個接收數據的長度(不包含自身和校驗和)報文序號1~N是要傳輸的SSID和密碼等。報文序號N+1是SSID和密碼等有效數據的八位校驗和。
為了更加系統(tǒng)地描述上述遙控方法的實現過程,本發(fā)明實施例進一步地提供圖4所示的交互圖進行詳細闡述,具體如下:
步驟201,遙控終端主動搜索附近的WiFi熱點,用戶操作遙控終端使其連接上路由器,然后遙控終端保存SSID和密碼。
步驟202,遙控終端循環(huán)發(fā)送N個組播報文,其中每個組播報文中組播IP地址位代表的信息為無線WiFi熱點的SSID和密碼。
步驟203,受控終端輪詢監(jiān)聽到所有信道的組播報文,然后獲取遙控終端發(fā)送的N個組播報文。
步驟204,受控終端根據連續(xù)后23位MAC數據定義取出的有效數據。
步驟205,受控終端根據配對數據協(xié)議校驗數據,得到合法的組播報文。
步驟206,受控終端取出SSID和密碼連接路由器,然后將各個組播報文中的有效數據組裝在一起,還原出無線WiFi熱點的SSID和密碼。
步驟207,受控終端連接上線WiFi熱點的SSID和密碼對應的路由器。
步驟208,受控終端連接局域網成功并通知遙控終端停止發(fā)送報文
進一步地,在所述受控終端連接所述無線WiFi接入點之后,還包括:所述受控終端通知所述遙控終端停止發(fā)送組播報文,并接收所述遙控終端發(fā)送的控制指令;所述受控終端執(zhí)行與所述控制指令對應的操作。
比如說,手機通過上述遙控方法使得攝像頭接入無線WiFi熱點,然后手機向遙控器發(fā)送拍照或者攝像頭轉動等指令,攝像頭收到執(zhí)行后就開始執(zhí)行相應的操作。雖然現有的技術中也有通過軟AP的WiFi配對過程,這種方法受控終端需要按照WIFI的AP標準,廣播信標幀。遙控終端實現軟AP的連接過程有:認證,關聯,四次握手交換密碼、獲取IP地址。遙控終端與受控終端通過TCP/IP寫將SSID和密碼發(fā)送給設備。遙控終端斷開與受控終端的軟AP去連接路由器,受控終端將從AP模式切換到STA模式去連接路由器,遙控終端和受控終端重新建立通信。但是這種配對過程復雜,存在一些手機無權限問題,配對速度慢,成功率低,體驗不好,另外像WiFi直連等方法也存在傳輸速度慢成功率低的問題,而本發(fā)明實施例提供的方法是基于底層80211mac,協(xié)議簡單,過程簡單,效率高,速度快。而且該方法在協(xié)議設計上采用包序號的方式,可以疊加多組報文的結果,因此成功率高。另外,該方法遙控終端只需要發(fā)送普通的UDP組播報文,因此通用性好。該方法設計的傳輸層協(xié)議,在底層就可以判斷數據的正確性,在出現接收數據錯誤時能及時的恢復處理。保證了配對的效率和速度。
基于相同的技術構思,本發(fā)明實施例還提供一種終端,該終端可執(zhí)行上述方法實施例。本發(fā)明實施例提供的終端如圖5所示,包括:監(jiān)聽單元401、收發(fā)單元402、處理單元403、連接單元404,其中:
監(jiān)聽單元401,用于在尚未與遙控終端建立通信的狀態(tài)下,監(jiān)聽無線信號;
收發(fā)單元402,用于從監(jiān)聽到的無線信號中獲取N個組播報文,所述N個組播報文為所述遙控終端通過無線信號發(fā)送的;
處理單元403,用于解析獲取到的N個組播報文,確定每個組播報文中的IP組播地址信息;根據IP組播地址信息確定出所述遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息;
連接單元404,用于根據獲取的所述認證信息連接所述無線WiFi接入點,與所述遙控終端建立通信。
進一步地,所述處理單元403具體用于:根據預設的無線通信傳輸協(xié)議中的映射關系,確定每個組播報文中的IP組播地址信息,其中,所述映射關系指網絡層IP組播地址中的連續(xù)后23位映射到數據鏈路層同一MAC地址的映射關系。
進一步地,所述每個組播報文的IP組播地址中的連續(xù)后23位至少包括防干擾標志位、專用報文標識位、校驗和位、包序號位、有效數據負載位。
進一步地,還包括:校驗單元405,用于根據接收的組播報文中的校驗和,校驗獲取的每個組播報文中的有效數據是否合法。
進一步地,所述處理單元403還用于,當所述校驗單元的校驗結果合法時,根據獲取的合法的有效數據確定出所述無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息。
進一步地,所述收發(fā)單元402,還用于通知所述遙控終端停止發(fā)送組播報文,并接收所述遙控終端發(fā)送的控制指令;
所述處理單元403,還用于執(zhí)行與所述控制指令對應的操作。
綜上所述,本發(fā)明實施例通過改造網絡側組播報文的內容,改造之后遙控終端發(fā)送的組播報文中IP組播地址就包含了遙控終端接入的無線WiFi接入點對應的網絡設備的認證信息,即無線WiFi接入點的SSID和密碼等,這樣受控終端輪詢監(jiān)聽無線信號,當監(jiān)聽到遙控終端發(fā)送的組播報文后,就會按照預設的傳輸協(xié)議進行解析,最終根據多個組播報文中的有效數據組裝了完整的認證信息,進而根據認證信息接入無線WiFi接入點,實現了遙控終端與受控終端之間建立通信鏈路,因為無線WiFi的傳輸速率高、指向性強,不需要專門的硬件結構支持,所以成本低且具有較強的通用性。
本發(fā)明是參照根據本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合??商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執(zhí)行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以,所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然,本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。