iOS SmartConfig 实践小记录（CC3200、CC3x、TI Smart Config 配置不上路由、物联网Wi-Fi快连接技术）

--物联网Wi-Fi快速连接技术，SmartConfig iOS实现，TI Smart Config 配置不上路由，iOS更新新版SmargConfig源码！

最近接触了物联网方面的一点东西，有个小练习，要开发一个iOS APP，把一个小设备（LED灯）连接入网络，然后向它发送控制指令，控制它如开灯/关灯/白灯/彩灯等。

设备照片如下：



已知道这设备是带了Wi-Fi模块能连进网络；

但这东西没显示屏没操作按键的，怎么连接wifi呢？连wifi一般都要密码，起码有个地方让我输入wifi密码给它吧！

然后经过了解， 原来这东西使用一个叫 SmartConfig 的技术来配置连网，经过网上搜索了解，这是物联网设备配置上网的一个关键技术！

SmartConfig大概的原理是：设备的网卡开启混杂模式，在手机APP上输入wifi密码，然后APP就把这密码发送udp广播包，设备接收到广播包解析出密码然后连接入网！

相关细节可网上搜索，也可参考这文章：http://blog.csdn.net/sadshen/article/details/47049129 和 https://cjey.me/posts/smartconfig/ 

了解原理后就看怎么实现了，以我目前水平自己编码不太现实，我觉得这技术基本算是一个标准，肯定有相关开源的类库，于是网上寻找！

网上有关iOS的这方面资料好像不多，可能是我不会搜索。

我先是找到 TI-Texas Instruments德州仪器，http://www.ti.com.cn/tool/cn/smartconfig， 觉得这个比较权威，有源码下载，如图：



使用说明：http://processors.wiki.ti.com/index.php/Smart_Config_Application_development_information_-_IOS

下载编译运行，可能源码太旧了，编译时一大堆错误，花不少精力解决后，在真机上运行，看到IDE调试输出好多信息，感觉正常的样子，实际测试LED灯就是配置不上网，我用Wireshark抓包根本看不到有发送广播包。。。

于是我到网上寻找问题所在，发现有不少人反映ti提供的源码在iOS都配置不上，我从这页面：http://www.deyisupport.com/question_answer/wireless_connectivity/wifi/f/105/t/98400.aspx，截图如下：



接着找到了这个 “iOS实现SmartConfig技术(TI)”：http://www.jianshu.com/p/01cb5c6c4418，文章里面提到一个类 https://github.com/ray-x/Wifi-TI3200，这个类貌似源于ti
的，下载编译运行， 测试也不成功， Wireshark也没监测到有发送广播包。

看来是不支持iOS新版，我直接在苹果“APP Store”上搜索 “SimpleLink”和“SmartConfig”，找到3个 TI 提供的APP，都下载测试，发现一个“SimpleLink....”开头的会发广播包，3个中，一定是下面截图的这个才行：



由于没源码，是否能让LED灯配置上网就不测试了，只监测到有发广播包！

折腾了大半天，根据现在了解到的资料，就剩下这一份代码比较有可能：

https://github.com/EspressifApp/EsptouchForIOS，

也没抱多大希望，先下载运行，用Wireshark抓包看下先，一下子看到发了好多包，有点小兴奋~，如图：



看到发送的这些包，我有点预感这个能使用，马上把LED灯接上电，然后用这个再广播一下，约5秒钟就LED灯就连接上网了，棒！！

由于EsptouchForIOS提供的示例代码不太方便快速使用（个人觉得），所以我写了一个辅助类，有需要的可了解，如下：

//
//  EVSmartConfig.h
//  EspTouchDemo
//
//  Created by chenenvon on 2017/8/22.
//  Copyright © 2017年 chenenvon. All rights reserved.
//
/*********************************************************************************
*
* 钉对EsptouchForIOS写的帮助类,见：https://github.com/EspressifApp/EsptouchForIOS
*
*********************************************************************************
*/
#import <Foundation/Foundation.h>

/**
* Builder
*
*/
@interface EVSmartConfigBuilder : NSObject
///ssid（wifi名称？）
@property(nonatomic, copy)NSString *apSSID;
///wifi密码
@property(nonatomic, copy)NSString *apPWD;
///bssid（wifi的MAC地址？）
@property(nonatomic, copy)NSString *apBSSID;
///taskCount（？）
@property(nonatomic, assign)NSInteger taskCount;
///超时时间,毫秒，默认58000
@property(nonatomic, assign)NSInteger timeoutMillisecond;
@end

/**
* wifi信息
*
*/
@interface EVSmartConfigNetInfo : NSObject
///ssid（wifi名称？）
@property(nonatomic, copy)NSString *ssid;
///bssid（wifi的MAC地址？）
@property(nonatomic, copy)NSString *bssid;
@end

/**
* 成功时返回的结果
*
*/
@interface EVSmartConfigResultModel : NSObject
///mac地址
@property(nonatomic, copy)NSString *macAddress;
///ip地址
@property(nonatomic, copy)NSString *ipAddress;
@end
@protocol EVSmartConfigResultModel <NSObject>
@end

/**
* 失败时返回的结果
*
*/
typedef enum _EVSmartConfigFailType {
EVSmartConfigFailCancel = 0,
EVSmartConfigFailTimeout
} EVSmartConfigFailType;

/**
* SmartConfig帮助类
*
*/
@interface EVSmartConfig : NSObject

///单例
+(instancetype)sharedObject;

///尝试请求网络授权？建议在 application:didFinishLaunchingWithOptions: 方法里调用本方法
-(void)tryOpenNetworkPermission;

///取wifi网络信息
- (EVSmartConfigNetInfo*)fetchNetInfo;

///开始发射信号
-(void)startTransmittingWithBuilder:(void(^)(EVSmartConfigBuilder*builder))builderBlock andEachResult:(void(^)(EVSmartConfigResultModel *model))eachResultBlock andAllResult:(void(^)(NSArray<EVSmartConfigResultModel> *listModel))allResultBlock andFail:(void(^)(EVSmartConfigFailType failType))failBlock;

///停止发射信号
-(void)stopTransmitting;

@end

//
//  EVSmartConfig.m
//  EspTouchDemo
//
//  Created by chenenvon on 2017/8/22.
//  Copyright © 2017年 chenenvon. All rights reserved.
//

#import "EVSmartConfig.h"

#import "ESP_NetUtil.h"
#import <SystemConfiguration/CaptiveNetwork.h>

#import "ESPTouchTask.h"
#import "ESPTouchResult.h"
#import "ESP_NetUtil.h"
#import "ESPTouchDelegate.h"

#pragma mark - Model -

@implementation EVSmartConfigBuilder
@end

@implementation EVSmartConfigNetInfo
@end

@implementation EVSmartConfigResultModel
@end

@interface ESPTouchResult(EVSmartConfig)
-(EVSmartConfigResultModel*)toEVSmartConfigResultModel;
@end
@implementation ESPTouchResult(EVSmartConfig)
-(EVSmartConfigResultModel *)toEVSmartConfigResultModel {
NSString *ipAddrDataStr = [ESP_NetUtil descriptionInetAddr4ByData:self.ipAddrData];
if (ipAddrDataStr==nil) {
ipAddrDataStr = [ESP_NetUtil descriptionInetAddr6ByData:self.ipAddrData];
}
EVSmartConfigResultModel *model = [[EVSmartConfigResultModel alloc] init];
model.ipAddress = ipAddrDataStr;
model.macAddress = self.bssid;
return model;
}
@end

@interface EVSmartConfig()<ESPTouchDelegate>
{
void(^_oneResultBlock)(EVSmartConfigResultModel* resultModel);
}
@property (nonatomic, strong) NSCondition *condition;
@property (atomic, strong) ESPTouchTask *_esptouchTask;
@end
@implementation EVSmartConfig

///我就是伪单例
+(instancetype)sharedObject {
static EVSmartConfig *obj = nil;
static dispatch_once_t once;
dispatch_once(&once, ^{
obj = [[self alloc] init];
});
return obj;
}

-(NSCondition *)condition {
if(!_condition){ _condition = [[NSCondition alloc]init]; }
return _condition;
}

///尝试请求网络授权， iOS 10以上需要
-(void)tryOpenNetworkPermission {
[ESP_NetUtil tryOpenNetworkPermission];
}

///取网络信息, refer to http://stackoverflow.com/questions/5198716/iphone-get-ssid-without-private-library - (EVSmartConfigNetInfo*)fetchNetInfo {
NSArray *interfaceNames = CFBridgingRelease(CNCopySupportedInterfaces());
//    debugLog(@"%s: Supported interfaces: %@", __func__, interfaceNames);

NSDictionary *SSIDInfo;
for (NSString *interfaceName in interfaceNames) {
SSIDInfo = CFBridgingRelease(
CNCopyCurrentNetworkInfo((__bridge CFStringRef)interfaceName));
//        debugLog(@"%s: %@ => %@", __func__, interfaceName, SSIDInfo);

BOOL isNotEmpty = (SSIDInfo.count > 0);
if (isNotEmpty) {
break;
}
}
// @{@"SSID":@"", @"BSSID":"@"}
EVSmartConfigNetInfo *info = [[EVSmartConfigNetInfo alloc] init];
info.ssid = [SSIDInfo objectForKey:@"SSID"];
info.bssid = [SSIDInfo objectForKey:@"BSSID"];
return info;
}

#pragma mark - Transmit -

///发射信号
-(void)startTransmittingWithBuilder:(void (^)(EVSmartConfigBuilder *))builderBlock andEachResult:(void (^)(EVSmartConfigResultModel *))eachResultBlock andAllResult:(void (^)(NSArray<EVSmartConfigResultModel> *))allResultBlock andFail:(void (^)(EVSmartConfigFailType))failBlock
{
EVSmartConfigBuilder *builder = [[EVSmartConfigBuilder alloc] init];
builderBlock(builder);
//
NSString *apSsid = @"";
NSString *apPwd = @"";
NSString *apBssid = @"";
NSInteger taskCount = 1;
NSInteger timeoutMillisecond = 58000;
//
if(builder.apSSID){
apSsid = [NSString stringWithFormat:@"%@", builder.apSSID];
}
if(builder.apBSSID){
apBssid = [NSString stringWithFormat:@"%@", builder.apBSSID];
}
if(!builder.apSSID || !builder.apBSSID){
EVSmartConfigNetInfo *netInfo = [self fetchNetInfo];
if(!builder.apSSID) {apSsid = netInfo.ssid;}
if(!builder.apBSSID) {apBssid = netInfo.bssid;}
}
apPwd = builder.apPWD ? [NSString stringWithFormat:@"%@",builder.apPWD] : @"";
if(builder.taskCount >0){ taskCount = builder.taskCount; }
if(builder.timeoutMillisecond>=22000){ timeoutMillisecond=builder.timeoutMillisecond; }
/*
* begin
*/
dispatch_queue_t  queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
/*
* execute the task
*/
[self.condition lock];
self._esptouchTask = [[ESPTouchTask alloc]initWithApSsid:apSsid andApBssid:apBssid andApPwd:apPwd andTimeoutMillisecond:(int)timeoutMillisecond];
// set delegate
[self._esptouchTask setEsptouchDelegate:self];
if(eachResultBlock){
_oneResultBlock = ^(EVSmartConfigResultModel *oneModel){
eachResultBlock(oneModel);//block在调用时已在主线程里
};
}else{
_oneResultBlock = nil;
}
[self.condition unlock];
//
NSArray * esptouchResultArray = [self._esptouchTask executeForResults:(int)taskCount];
debugLog(@"ESPViewController executeForResult() result is: %@",esptouchResultArray);
/*
* show the result to the user in UI Main Thread
*/
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
//
ESPTouchResult *firstResult = [esptouchResultArray objectAtIndex:0];
// check whether the task is cancelled and no results received
if (firstResult.isCancelled){
if(failBlock){ failBlock(EVSmartConfigFailCancel); }
}else if([firstResult isSuc]){
if(allResultBlock){
NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
for (int i = 0; i < [esptouchResultArray count]; ++i){
ESPTouchResult *oneResult = [esptouchResultArray objectAtIndex:i];
[arr addObject:[oneResult toEVSmartConfigResultModel]];
}
allResultBlock((NSArray<EVSmartConfigResultModel>*)arr);
}
}else{
if(failBlock){ failBlock(EVSmartConfigFailTimeout); }
}
});
});
}

///停止发射信号
- (void)stopTransmitting {
[self.condition lock];
if (self._esptouchTask != nil)
{
[self._esptouchTask interrupt];
}
[self.condition unlock];
}

#pragma mark - ESPTouchDelegate -

-(void)onEsptouchResultAddedWithResult:(ESPTouchResult *)result {
debugLog(@"EspTouchDelegateImpl onEsptouchResultAddedWithResult bssid: %@", result.bssid);
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
if(_oneResultBlock){
_oneResultBlock([result toEVSmartConfigResultModel]);
}
});
}

@end

上面分别是 EVSmartConfig的头文件和实现文件，使用非常简单易理解，如下：

///停止发射信号示例
-(void)stopTransmitting {
[[EVSmartConfig sharedObject] stopTransmitting];
}

///发射信号示例
-(void)startTransmitting {
//取wifi名称
EVSmartConfigNetInfo *netInfo = [[EVSmartConfig sharedObject] fetchNetInfo];
//wifi密码
NSString *wifiPassword = [self getWiFiPassword];//wifi密码
//直接调用方法，使用block得结果
[[EVSmartConfig sharedObject] startTransmittingWithBuilder:^(EVSmartConfigBuilder *builder) {
builder.apSSID = netInfo.ssid;  //可理解为wifi名称
builder.apBSSID = netInfo.bssid;//可理解为wifi的MAC地址
builder.apPWD = wifiPassword;   //wifi密码
builder.taskCount = 1; //配置多少个设备？
builder.timeoutMillisecond = 30000;//超时，默认是58000（58秒）
} andEachResult:^(EVSmartConfigResultModel *model) {
//根据情况这里会多次调用，每配置成功一个就会回调
NSLog(@"成功配置上一个，IP：%@, MAC: %@", model.ipAddress, model.macAddress);
} andAllResult:^(NSArray<EVSmartConfigResultModel> *listModel) {
//所有配置完成
long count = 0;
for(EVSmartConfigResultModel *model in listModel){
NSLog(@"成功配置第 %ld 个，IP：%@, MAC: %@", ++count, model.ipAddress, model.macAddress);
}
} andFail:^(EVSmartConfigFailType failType) {
if(failType==EVSmartConfigFailCancel){
//取消
NSLog(@"已取消操作");
}else if (failType==EVSmartConfigFailTimeout){
//超时
NSLog(@"已超时");
}else{
//未知
NSLog(@"未知错误");
}
}];
}

最后，来一张配置上的照片：



非常感谢EsptouchForIOS的作者，另外如果大家有使用它源码的话请遵守它的版权，我这里仅做学习练习！