ESP32 SmartConfig详解

一、什么是ESP32 SmartConfig

ESP32 SmartConfig是一种在局域网内快速配置WiFi网络的方式。当这种设备第一次接入WiFi网络时，通常需要输入WiFi名称和密码进行连接。然而，由于很多设备没有界面输入功能，所以需要一种更快捷的方式进行配置，这就是ESP32 SmartConfig要解决的问题。

在ESP32 SmartConfig的应用场景中，用户通过在手机APP上输入WiFi账号和密码，并且将手机放置在ESP32模块旁边接收WiFi的信号，ESP32模块就可以从音频数据中提取出WiFi账号和密码，并进行自动连接。这种方式极大地简化了连接WiFi的过程，提高了用户的使用体验。

二、ESP32 SmartConfig的应用场景

ESP32 SmartConfig主要应用于那些没有界面输入功能的智能家居设备、IoT设备等。早期需要配置WiFi网络的模块多数采用串口通讯，用户需要将模块接入到串口上进行配置。但是这种方式有很多问题，比如繁琐、速度慢、易出错等。ESP32 SmartConfig在保证设备不需要输入界面，又可以在离线情况下实现WiFi连接的条件下，解决了这类问题。

三、ESP32 SmartConfig的实现原理

实现ESP32 SmartConfig的关键技术是“声波通讯”和“UDP协议”。其中，声波通讯主要是通过让手机APP将WiFi账号和密码转换成一段音频数据，通过麦克风将这段音频发送给ESP32模块，模块通过麦克风将音频反解码，并将WiFi账号和密码获取，完成模块和WiFi网络的连接。

UDP协议是一种基于无连接的数据传输协议，它适用于一些小型的数据传输场合，这也是ESP32 SmartConfig使用UDP协议传输WiFi账号和密码的主要原因。在传输的过程中，无需建立连接，减少了连接时间和数据传输延迟。

四、ESP32 SmartConfig的代码实现

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define WIFI_SSID_DEFAULT "ESP32 SmartConfig"
#define WIFI_PASS_DEFAULT "12345678"

AsyncWebServer server(80);
DNSServer dns;
AsyncUDP udp;

uint8_t mac[6];
char* deviceName;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
  if(!ESPAsyncWiFiManager::isSmartConfig()) {
    char ssid[32];
    sprintf(ssid, "%s-%02X%02X%02X", WIFI_SSID_DEFAULT, mac[3], mac[4], mac[5]);
    WiFi.softAP(ssid, WIFI_PASS_DEFAULT);
    IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
    Serial.printf("AP IP address: %s\n", IP.toString().c_str());
    ESPAsyncWiFiManager wifiManager(&server, &dns);
    wifiManager.autoConnect();
  }
  udp.listen(8266);
  udp.onPacket([](AsyncUDPPacket packet) {
    if(packet.length() == 6 && memcmp(packet.data(), "\x00\x01\x02\x03\x04\x05", 6) == 0) {
      char ssid[32], password[64];
      memset(ssid, 0, sizeof(ssid));
      memset(password, 0, sizeof(password));
      memcpy(ssid, &packet.data()[6], packet.length() - 6);
      memcpy(password, deviceName, strlen(deviceName));
      WiFi.begin(ssid, password);
    }
  });
  udp.setMulticast(IPAddress(255, 255, 255, 255), 81);
  Serial.print("UDP server started.\n");
}

void loop() {
  if(WiFi.isConnected()) {
    Serial.print("ESP32 is connected to WiFi. IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP().toString());
    while(1);
  }
  delay(100);
}

五、ESP32 SmartConfig的注意事项

1. 在使用ESP32 SmartConfig的时候，需要保证手机连接的WiFi信号和ESP32模块接收WiFi信号的信号源是同一个。

2. 如果WiFi账号或密码过于简单，或者使用同一个账号或密码在多个设备中使用，将会极大影响网络安全性。

3. 在实现ESP32 SmartConfig时，应该注意采用一些加密的手段，保障数据传输的安全性。

六、ESP32 SmartConfig的优缺点

优点：快速配置WiFi，大大提高用户的使用体验；简化了模块接入WiFi的流程。

缺点：不够安全，容易被黑客攻击，对网络安全构成潜在威胁。