一、ESP32 配網簡介

ESP32主要有以下配網方式：

1. SmartConfig

采用組播/廣播方式，將WIFI信息編碼到IEEE802.11底層通訊幀實現配網。

• 優點：易于使用，用戶只需要通過 APP 將配置信息發送給設備即可。
• 缺點：需要額外的 APP，有一定的安全風險，不支持 WPA3 安全協議。

2. SoftAp 配網

配網時將ESP32置于AP熱點模式，手機連接此熱點建立通訊，把WIFI賬號和密碼發給模塊。

3. AirKiss

微信提出的一種配網方式，支持通過微信小程序配網。

4. 藍牙配網

通過低功耗藍牙來傳輸WIFI賬號與密碼實現配網。

5. 其它配網方式

• ESP32 Easy ConnectTM(DPP) 配網：支持NFC等輔助配網；
• NFC輔助配網：需要增加支持NFC的芯片；
• 直接配網：通過SPI,UART,I2C,SDIO等接口傳輸配網信息；
• WPS路由器配網；
• 零配網：ZeroConfig，通過一臺已配網設備給另一臺設備配網；
• 手機AP配網：手機啟動AP熱點，讓模塊連接此熱點實現配網。

二、使用ESP32的一鍵配網

ESP32的example有完整的SmartConfig demo，可以直接創建項目使用。

1. 流程分析

配網主要執行以下流程：

（1）初始化網絡接口并為應用程序創建事件組。

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    s_wifi_event_group = xEventGroupCreate();
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());

（2）注冊事件處理函數

為 WIFI_EVENT、IP_EVENT 和 SC_EVENT 注冊事件處理函數。

ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL) );
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &event_handler, NULL) );
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL) );

（3）啟動 WiFi 站點模式

設置站點模式的事件處理函數。

（4）創建 smartconfig 任務

當使用STA模式時，連接到WiFi網絡時觸發事件 WIFI_EVENT_STA_START ，這時創建一個名為“smartconfig_example_task”的新任務。

（5）查找到信道事件

當 SC_EVENT_FOUND_CHANNEL 事件被觸發時，表示 smartconfig 已經找到一個信道。一鍵配網一般通過先找到信道、再通訊的方式以提高配網效率 。

（6）獲取到SSID和密碼事件

當 SC_EVENT_GOT_SSID_PSWD 事件被觸發時，就可以從事件數據中獲取 SSID 和密碼，配置 WiFi 接口并連接到 AP。

這時要記錄 SSID 和密碼，如果 smartconfig 類型為 ESPTOUCH_V2，則獲取 RVD_DATA 并記錄它。

（7）記錄WIFI已經連接

在“smartconfig_example_task”函數中，將 smartconfig 類型設置為 SC_TYPE_ESPTOUCH，啟動 smartconfig，并等待事件組中的 CONNECTED_BIT 和 ESPTOUCH_DONE_BIT。

如果兩個位都設置了，則記錄一條消息，指示 WiFi 已連接并且 smartconfig 已結束。停止 smartconfig 并刪除任務。

（8）調用

在 app_main 函數中初始化 NVS 閃存并調用 initialize_wifi 函數。

2. 源碼

/* Esptouch example

   This example code is in the Public Domain (or CC0 licensed, at your option.)

   Unless required by applicable law or agreed to in writing, this
   software is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR
   CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
*/

#include 
#include 
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/event_groups.h"
#include "esp_wifi.h"
#include "esp_wpa2.h"
#include "esp_event.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_system.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "esp_netif.h"
#include "esp_smartconfig.h"

/* FreeRTOS event group to signal when we are connected & ready to make a request */
static EventGroupHandle_t s_wifi_event_group;

/* The event group allows multiple bits for each event,
   but we only care about one event - are we connected
   to the AP with an IP? */
static const int CONNECTED_BIT = BIT0;
static const int ESPTOUCH_DONE_BIT = BIT1;
static const char *TAG = "smartconfig_example";

static void smartconfig_example_task(void * parm);

static void event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,
                                int32_t event_id, void* event_data)
{
    if (event_base == WIFI_EVENT && event_id == WIFI_EVENT_STA_START) {
        xTaskCreate(smartconfig_example_task, "smartconfig_example_task", 4096, NULL, 3, NULL);
    } else if (event_base == WIFI_EVENT && event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) {
        esp_wifi_connect();
        xEventGroupClearBits(s_wifi_event_group, CONNECTED_BIT);
    } else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) {
        xEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, CONNECTED_BIT);
    } else if (event_base == SC_EVENT && event_id == SC_EVENT_SCAN_DONE) {
        ESP_LOGI(TAG, "Scan done");
    } else if (event_base == SC_EVENT && event_id == SC_EVENT_FOUND_CHANNEL) {
        ESP_LOGI(TAG, "Found channel");
    } else if (event_base == SC_EVENT && event_id == SC_EVENT_GOT_SSID_PSWD) {
        ESP_LOGI(TAG, "Got SSID and password");

        smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *evt = (smartconfig_event_got_ssid_pswd_t *)event_data;
        wifi_config_t wifi_config;
        uint8_t ssid[33] = { 0 };
        uint8_t password[65] = { 0 };
        uint8_t rvd_data[33] = { 0 };

        bzero(&wifi_config, sizeof(wifi_config_t));
        memcpy(wifi_config.sta.ssid, evt->ssid, sizeof(wifi_config.sta.ssid));
        memcpy(wifi_config.sta.password, evt->password, sizeof(wifi_config.sta.password));
        wifi_config.sta.bssid_set = evt->bssid_set;
        if (wifi_config.sta.bssid_set == true) {
            memcpy(wifi_config.sta.bssid, evt->bssid, sizeof(wifi_config.sta.bssid));
        }

        memcpy(ssid, evt->ssid, sizeof(evt->ssid));
        memcpy(password, evt->password, sizeof(evt->password));
        ESP_LOGI(TAG, "SSID:%s", ssid);
        ESP_LOGI(TAG, "PASSWORD:%s", password);
        if (evt->type == SC_TYPE_ESPTOUCH_V2) {
            ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_get_rvd_data(rvd_data, sizeof(rvd_data)) );
            ESP_LOGI(TAG, "RVD_DATA:");
            for (int i=0; i<33; i++) {
                printf("%02x ", rvd_data[i]);
            }
            printf("\\n");
        }

        ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_disconnect() );
        ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) );
        esp_wifi_connect();
    } else if (event_base == SC_EVENT && event_id == SC_EVENT_SEND_ACK_DONE) {
        xEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, ESPTOUCH_DONE_BIT);
    }
}

static void initialise_wifi(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
    s_wifi_event_group = xEventGroupCreate();
    ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
    esp_netif_t *sta_netif = esp_netif_create_default_wifi_sta();
    assert(sta_netif);

    wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
    ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_init(&cfg) );

    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL) );
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &event_handler, NULL) );
    ESP_ERROR_CHECK( esp_event_handler_register(SC_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &event_handler, NULL) );

    ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA) );
    ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_start() );
}

static void smartconfig_example_task(void * parm)
{
    EventBits_t uxBits;
    ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_set_type(SC_TYPE_ESPTOUCH) );
    smartconfig_start_config_t cfg = SMARTCONFIG_START_CONFIG_DEFAULT();
    ESP_ERROR_CHECK( esp_smartconfig_start(&cfg) );
    while (1) {
        uxBits = xEventGroupWaitBits(s_wifi_event_group, CONNECTED_BIT | ESPTOUCH_DONE_BIT, true, false, portMAX_DELAY);
        if(uxBits & CONNECTED_BIT) {
            ESP_LOGI(TAG, "WiFi Connected to ap");
        }
        if(uxBits & ESPTOUCH_DONE_BIT) {
            ESP_LOGI(TAG, "smartconfig over");
            esp_smartconfig_stop();
            vTaskDelete(NULL);
        }
    }
}

void app_main(void)
{
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_flash_init() );
    initialise_wifi();
}

3. 執行效果

三、安卓端

1. ESP32提供的測試APP

2. 使用SDK

從官方找到下載地址：

https://www.espressif.com.cn/zh-hans/support/download/apps

下載 aar文件集成到自己項目中使用，主要是以下幾步：

（1）添加Smart Config SDK庫

設置build.gradle

allprojects {
    repositories {
        ...
        maven { url 'https://jitpack.io' }
    }
}

添加引用，esptouch:

implementation 'com.github.EspressifApp:lib-esptouch-android:1.1.1'

或 esptouch-v2

implementation 'com.github.EspressifApp:lib-esptouch-v2-android:2.2.1'

（2）添加權限

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.READ_PHONE_STATE"/>

（3）API

EspTouch v1

// 創建任務實例
Context context; // Set Applicatioin context
byte[] apSsid = {}; // Set AP's SSID
byte[] apBssid = {}; // Set AP's BSSID
byte[] apPassword = {}; // Set AP's password

EsptouchTask task = new EsptouchTask(apSsid, apBssid, apPassword, context);
task.setPackageBroadcast(true); // if true send broadcast packets, else send multicast packets
// 設置回調
task.setEsptouchListener(new IEsptouchListener() {
    @Override
    public void onEsptouchResultAdded(IEsptouchResult result) {
        // Result callback
    }
});
// 執行任務
int expectResultCount = 1;
List

ESP touch v2

// 創建實例
Context context; // Set Application Context
EspProvisioner provisioner = new EspProvisioner(context);
// 設置監聽 
EspSyncListener listener = new EspSyncListener() {
    @Override
    public void onStart() {
    }

    @Override
    public void onStop() {
    }

    @Override
    public void onError(Exception e) {
    }
};
// 發同步包
provisioner.startSync(listener); // listener is nullable

// 停止同步包
provisioner.stopSync();

// 開始
Context context; // Set Application Context
EspProvisioningRequest request = new EspProvisioningRequest.Builder(context)
                .setSSID(ssid) // AP's SSID, nullable
                .setBSSID(bssid) // AP's BSSID, nonnull
                .setPassword(password) // AP's password, nullable if the AP is open
                .setReservedData(customData) // User's custom data, nullable. If not null, the max length is 64
                .setAESKey(aesKey) // nullable, if not null, it must be 16 bytes. App developer should negotiate an AES key with Device developer first.
                .build();
EspProvisioningListener listener = new EspProvisioningListener() {
    @Override
    public void onStart() {
    }

    @Override
    public void onResponse(EspProvisionResult result) {
        // Result callback
    }

    @Override
    public void onStop() {
    }

    @Override
    public void onError(Exception e) {
    }
};
provisioner.startProvisioning(request, listener); // request is nonnull, listener is nullable

// 停止配網
provisioner.stopProvisioning();
// 關閉配網
provisioner.close()