一種在無關聯(lián)的wifi環(huán)境下利用sd信息加密實現(xiàn)sd和ap快速連接的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，還包括第三方移動終端MT，步驟為：SD虛擬出偽AP；MT主動掃描附近AP，通過近距離無線識別技術識別出該偽AP而采集到SD的MAC，并將該MAC發(fā)送給AP；AP用該MAC將自身的設備信息加密組成數(shù)據(jù)流，再嵌入廣播幀內形成廣播包發(fā)送；SD接收廣播包后用自身的MAC解密，提取出AP的設備信息，由此與AP進行關聯(lián)，完成快速連接。本發(fā)明巧妙地利用了第三方移動終端MT作為中介采集SD的MAC信息，并以此為密鑰加密AP自身的設備信息，使得AP在主動廣播的自身設備信息時能夠限定接收方，完全避免了智能組網(wǎng)過程中的誤連接情況，準確可靠，安全性高。
【專利說明】
一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術領域，具體地講，是涉及一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法。
【背景技術】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷興起，移動需求的日益凸顯，無線互聯(lián)的需求也越發(fā)強烈。在現(xiàn)有的無線通信技術中，藍牙通信技術覆蓋范圍小，紅外線通信技術受到環(huán)境影響大穿墻效果不理想。而WIFI通信技術由于應用廣泛，逐漸被企業(yè)、家庭接受。在傳統(tǒng)的基于標準的IEEE802.11定義了無線網(wǎng)絡的規(guī)范:一個無線點作為4?(々(^688 Point)模式，其他的無線點作為STA( STAt1n)模式，通過STA關聯(lián)到AP后，STA才能與AP之間進行通信，STA與STA之間的通信也依靠AP進行中轉，類似移動通信的基站與手機的模式。在沒有進行認證關聯(lián)并關聯(lián)成功之前，STA與AP、STA與STA這些設備之間是不能夠進行數(shù)據(jù)通信的。在通常的網(wǎng)絡通信中STA和AP提供認證、解除認證、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?，這種設計方案的安全性很高，在正常情況下，STA和AP建立連接的過程如圖1所示，即是人為地控制STA以主動或被動的方式掃描周圍的AP，獲得周圍AP的信息，然后STA通過手動或自動地輸入key，進行鏈路認證，建立與AP的關聯(lián)。
[0003]但是針對某些的特殊智能設備，如一些沒有輸入設備、沒有串口、沒有觸摸屏的智能設備SD(Smart Device)，想要與AP進行關聯(lián)通信，現(xiàn)有的這種技術方案就無能為力了。另一方面，用戶在使用絕對安全可靠的SD設備連接AP時，希望獲得一種比現(xiàn)有技術方案更為快速高效的連接方案，而在目前的市場上暫時沒有合理快速高效的解決方案。而且在智能家居的組網(wǎng)應用中，通?？赡艽嬖诤芏郤D，就會導致一些誤組網(wǎng)的情況發(fā)生，但這并不是設計者所希望看到的，因此這也是一個需要解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0004]為克服現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明提供一種構思新穎、設計巧妙、能有效解決誤組網(wǎng)問題的在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，還包括一與AP已關聯(lián)的第三方移動終端MT，該方法通過如下步驟實現(xiàn):
(51)所述SD虛擬出一個可響應第三方移動終端MT掃描的偽AP;
(52)所述第三方移動終端MT主動掃描附近AP，獲得包含所述偽AP的AP連接列表；
(53)所述MT通過近距離無線識別技術從該AP連接列表中識別出所述偽AP;
(54)所述MT通過該偽AP采集到所述SD的MAC信息；
(55)所述MT將采集的SD的MAC信息發(fā)送給所述AP;
(56)所述AP提取自身的設備信息，并利用所述SD的MAC信息作為密鑰加密其設備信息，組成數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)信息內嵌到多個廣播幀內形成廣播包；
(57)所述AP在當前信道周期性地發(fā)送所述廣播包；
(58)所述SD周期性地切換工作信道捕捉廣播幀，并在捕捉到完整的廣播包后，利用其自身的MAC信息作為密鑰解析該廣播包，提取其內嵌的AP設備信息；
(59)所述SD根據(jù)獲得的AP設備信息向AP定向發(fā)送鏈路認證請求，與AP進行關聯(lián)，完成快速連接。
[0006]具體地，所述步驟(S3)中的近距離無線識別技術通過如下步驟實現(xiàn):
(S3a)所述MT主動掃描并逐漸接近SD，此時SD虛擬出的偽AP的響應信號強度逐漸變大；(S3b)所述MT實時監(jiān)測所述AP連接列表內的各AP的信號強度信息，當一AP的信號強度大于設定的固定閾值或/和一AP的信號強度增強幅度大于設定的另一固定閾值時，識別出該AP為所述偽AP。
[0007]進一步地，所述步驟(S6)中，AP的設備信息包括服務集標識SSID、密碼Key、帶寬信息BANDWIDTH、認證方式信息AUTHENTICAT1N、加解密方式信息ENCRYPT1N、信道信息CHANNEL和可選信息OPT1N。
[0008]進一步地，所述數(shù)據(jù)流由數(shù)據(jù)流的長度信息、數(shù)據(jù)主體和CRC校驗信息組成，其中，所述數(shù)據(jù)主體部分為經(jīng)過SD的MAC信息加密的AP設備信息。
[0009]進一步地，所述廣播幀根據(jù)802.11標準生成，由標頭Header、嵌入數(shù)據(jù)區(qū)和幀校驗序列FCS組成，每一個廣播幀的嵌入數(shù)據(jù)區(qū)內存儲有所述數(shù)據(jù)流內的至少一個數(shù)據(jù)。
[0010]為了便于識別，在一組完整的所述廣播包內，在連續(xù)一定數(shù)目的廣播幀后插入連續(xù)的3個長度之差固定的廣播識別幀。
[0011]相應地，所述步驟(S8)中SD在捕捉到當前信道內的廣播幀后，還對捕捉到的連續(xù)多個廣播幀進行驗證，判斷這些連續(xù)的廣播幀中是否存在廣播識別幀，若是，則所述SD停留在當前信道接收完整組廣播幀，否則所述SD在一設定時間后將工作信道切換至相鄰信道。
[0012]為了SD接收內容的準確性，所述步驟(S8)中SD對捕捉的廣播幀進行解析時，通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的長度信息判斷一組廣播幀的數(shù)量是否接收完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收;若廣播幀的數(shù)量完整，則通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的CRC校驗信息判斷該組廣播包的內容是否完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收，若廣播包的內容完整則繼續(xù)利用SD的MAC信息解密。
[0013]更具體地，所述步驟(S9)中，在所述AP與SD關聯(lián)后，進行接入認證、通過密鑰協(xié)商，SD獲取IP地址，接入無線網(wǎng)絡，同時AP中止廣播幀的廣播。
[0014]相應地，在所述SD接入無線網(wǎng)絡后，所述SD取消虛擬出的偽AP。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明巧妙地利用了第三方移動終端MT作為中介采集SD的MAC信息，并以此為密鑰加密AP自身的設備信息，使得AP在主動廣播的自身設備信息時能夠限定接收方，完全避免了智能組網(wǎng)過程中的誤連接情況，準確可靠，安全性高，同時在整個過程中SD設備不需要任何輸入信息，特別方便了沒有串口沒有觸摸屏等沒有輸入裝置的智能設備進行與AP的關聯(lián)，方便快捷，具有廣泛的應用前景，適合推廣應用。
【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術中AP和SD建立連接的流程示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的流程示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明中數(shù)據(jù)流結構和設備信息組成示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明中廣播幀的封裝示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0021]如圖2至圖4所示，該在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，主要是為了解決現(xiàn)有技術中沒有串口、沒有觸摸屏等沒有輸入裝置的智能設備SD無法直接與AP建立連接的問題，以及加快安全可靠的SD設備與AP間的連接效率，可以適應各種復雜的無線網(wǎng)絡通信環(huán)境，包括AD-Hoc網(wǎng)絡、BSS網(wǎng)絡、ESS網(wǎng)絡；并且本方法是基于802.11標準設計，可以擴展兼容802.11協(xié)議族。
[0022]該方法涉及的裝置包括智能設備SD、無線點AP以及與AP已關聯(lián)的第三方移動終端MT，其具體實現(xiàn)包括如下步驟:
(SI)所述SD虛擬出一個可響應第三方移動終端MT掃描的偽AP。
[0023](S2)所述第三方移動終端MT主動掃描附近AP，獲得包含所述偽AP的AP連接列表。
[0024](S3)所述MT通過近距離無線識別技術從該AP連接列表中識別出所述偽AP;具體地，
(S3a)所述MT主動掃描并逐漸接近SD，此時SD虛擬出的偽AP的響應信號強度逐漸變大；(S3b)所述MT實時監(jiān)測所述AP連接列表內的各AP的信號強度信息，當一AP的信號強度大于設定的固定閾值或/和一AP的信號強度增強幅度大于設定的另一固定閾值時，識別出該AP為所述偽AP。
[0025](S4)所述MT通過該偽AP采集到所述SD的MAC信息。
[0026](S5)所述MT將采集的SD的MAC信息發(fā)送給所述AP。
[0027](S6)所述AP提取自身的設備信息，并利用所述SD的MAC信息作為密鑰加密其設備信息，組成數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)信息內嵌到多個廣播幀內形成廣播包；
其中，所述AP的設備信息包括服務集標識SSID、密碼Key、帶寬信息BANDWIDTH、認證方式信息AUTHENTICAT1N、加解密方式信息ENCRYPT1N、信道信息CHANNEL和可選信息OPT1N。
[0028]所述數(shù)據(jù)流由數(shù)據(jù)流的長度信息、數(shù)據(jù)主體和CRC校驗信息組成，其中，所述數(shù)據(jù)主體部分為經(jīng)過SD的MAC信息加密的AP設備信息。
[0029]所述廣播幀根據(jù)802.11標準生成，由標頭Header、嵌入數(shù)據(jù)區(qū)和幀校驗序列FCS組成，每一個廣播幀的嵌入數(shù)據(jù)區(qū)內存儲有所述數(shù)據(jù)流內的至少一個數(shù)據(jù)。
[0030]為了便于識別，在一組完整的所述廣播包內，在連續(xù)一定數(shù)目的廣播幀后插入連續(xù)的3個長度之差固定的廣播識別幀。
[0031](S7)所述AP在當前信道周期性地發(fā)送所述廣播包。
[0032](S8)所述SD周期性地切換工作信道捕捉廣播幀，并在捕捉到完整的廣播包后，利用其自身的MAC信息作為密鑰解析該廣播包，提取其內嵌的AP設備信息。
[0033]所述SD在捕捉到當前信道內的廣播幀后，還對捕捉到的連續(xù)多個廣播幀進行驗證，判斷這些連續(xù)的廣播幀中是否存在廣播識別幀，若是，則所述SD停留在當前信道接收完整組廣播幀，否則所述SD在一設定時間后將工作信道切換至相鄰信道。
[0034]為了SD接收內容的準確性，所述SD對捕捉的廣播幀進行解析時，通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的長度信息判斷一組廣播幀的數(shù)量是否接收完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收;若廣播幀的數(shù)量完整，則通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的CRC校驗信息判斷該組廣播包的內容是否完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收，若廣播包的內容完整則繼續(xù)利用SD的MAC信息解密。
[0035](S9)所述SD根據(jù)獲得的AP設備信息向AP定向發(fā)送鏈路認證請求，與AP進行關聯(lián)，進行接入認證、通過密鑰協(xié)商，SD獲取IP地址，接入無線網(wǎng)絡，完成快速連接。同時AP中止廣播幀的廣播。相應地，在所述SD接入無線網(wǎng)絡后，所述SD取消虛擬出的偽AP，以降低消耗和信道的占用。
[0036]在實際應用中，當用戶購買了應用本發(fā)明的智能設備，如智能路由器AP和智能燈SD，由于智能燈SD沒有觸摸屏、沒有串口、沒有任何輸入裝置，因此其無法直接通過操作連接AP，此時即可采用本發(fā)明方法，利用與AP已關聯(lián)的智能手機MT采集SD的MAC信息，并將該MAC信息發(fā)送給AP，而AP將自身設備信息利用該MAC信息加密，生成廣播幀并廣播。當智能燈SD接收到相應廣播幀后，用自身的MAC信息解密后提取出的AP設備信息，然后與AP進行關聯(lián)，便能快速完成連接，從而實現(xiàn)對智能燈的控制。
[0037]上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非對本發(fā)明保護范圍的限制，但凡采用本發(fā)明的設計原理，以及在此基礎上進行非創(chuàng)造性勞動而作出的變化，均應屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，還包括一與AP已關聯(lián)的第三方移動終端MT，該方法通過如下步驟實現(xiàn): (SI)所述SD虛擬出一個可響應第三方移動終端MT掃描的偽AP; (S2 )所述第三方移動終端MT主動掃描附近AP，獲得包含所述偽AP的AP連接列表； (S3 )所述MT通過近距離無線識別技術從該AP連接列表中識別出所述偽AP; (54)所述MT通過該偽AP采集到所述SD的MAC信息； (55)所述MT將采集的SD的MAC信息發(fā)送給所述AP； (56)所述AP提取自身的設備信息，并利用所述SD的MAC信息作為密鑰加密其設備信息，組成數(shù)據(jù)流，然后將數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)信息內嵌到多個廣播幀內形成廣播包； (57)所述AP在當前信道周期性地發(fā)送所述廣播包； (58)所述SD周期性地切換工作信道捕捉廣播幀，并在捕捉到完整的廣播包后，利用其自身的MAC信息作為密鑰解析該廣播包，提取其內嵌的AP設備信息； (59)所述SD根據(jù)獲得的AP設備信息向AP定向發(fā)送鏈路認證請求，與AP進行關聯(lián)，完成快速連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述步驟(S3)中的近距離無線識別技術通過如下步驟實現(xiàn): (S3a)所述MT主動掃描并逐漸接近SD，此時SD虛擬出的偽AP的響應信號強度逐漸變大； (S3b)所述MT實時監(jiān)測所述AP連接列表內的各AP的信號強度信息，當一AP的信號強度大于設定的固定閾值或/和一AP的信號強度增強幅度大于設定的另一固定閾值時，識別出該AP為所述偽AP。3.根據(jù)權利要求1所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述步驟(S6 )中，AP的設備信息包括服務集標識SSID、密碼Key、帶寬信息BANDWIDTH、認證方式信息AUTHENTICAT1N、加解密方式信息ENCRYPT1N、信道信息CHANNEL和可選信息OPT1N。4.根據(jù)權利要求3所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流由數(shù)據(jù)流的長度信息、數(shù)據(jù)主體和CRC校驗信息組成，其中，所述數(shù)據(jù)主體部分為經(jīng)過SD的MAC信息加密的AP設備信息。5.根據(jù)權利要求4所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述廣播幀根據(jù)802.11標準生成，由標頭Header、嵌入數(shù)據(jù)區(qū)和幀校驗序列FCS組成，每一個廣播幀的嵌入數(shù)據(jù)區(qū)內存儲有所述數(shù)據(jù)流內的至少一個數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權利要求5所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，在一組完整的所述廣播包內，在連續(xù)一定數(shù)目的廣播幀后插入連續(xù)的3個長度之差固定的廣播識別幀。7.根據(jù)權利要求6所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述步驟(S8)中SD在捕捉到當前信道內的廣播幀后，還對捕捉到的連續(xù)多個廣播幀進行驗證，判斷這些連續(xù)的廣播幀中是否存在廣播識別幀，若是，則所述SD停留在當前信道接收完整組廣播幀，否則所述SD在一設定時間后將工作信道切換至相鄰信道。8.根據(jù)權利要求4?7任一項所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述步驟(S8)中SD對捕捉的廣播幀進行解析時，通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的長度信息判斷一組廣播幀的數(shù)量是否接收完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收;若廣播幀的數(shù)量完整，則通過驗證提取到的數(shù)據(jù)流信息內的CRC校驗信息判斷該組廣播包的內容是否完整，若不完整，則丟棄所接收到的廣播幀，并重新接收，若廣播包的內容完整則繼續(xù)利用SD的MAC信息解密。9.根據(jù)權利要求1?7任一項所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，所述步驟(S9)中，在所述AP與SD關聯(lián)后，進行接入認證、通過密鑰協(xié)商，SD獲取IP地址，接入無線網(wǎng)絡，同時AP中止廣播幀的廣播。10.根據(jù)權利要求9所述的一種在無關聯(lián)的WIFI環(huán)境下利用SD信息加密實現(xiàn)SD和AP快速連接的方法，其特征在于，在所述SD接入無線網(wǎng)絡后，所述SD取消虛擬出的偽AP。
【文檔編號】H04W48/10GK105979511SQ201610287905
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】葉柯, 崔營, 汪宇
【申請人】深圳市蜂聯(lián)科技有限公司