微信智能硬件 airkiss协议 配网开发

一、前言、微信Airkiss官方文档:

http://iot.weixin.qq.com/wiki/new/index.html?page=4-1-1
简介:AirKiss是微信硬件平台为Wi-Fi设备提供的微信配网、局域网发现和局域网通讯的技术。开发者若要实现通过微信客户端对Wi-Fi设备配网、通过微信客户端在局域网发现Wi-Fi设备,或者把微信客户端内的音乐、图片、文件等消息通过局域网发送至Wi-Fi设备,需要在硬件设备中集成相应的AirKiss静态库。

二、开发模块介绍

微信的Airkiss开发包含以下4部分。
1 厂商提供的硬件设备,底层对Airkiss协议的support。
2 微信配网前端开发[小程序或者微信公众帐号]。
3 AirKiss协议层开发。
4 Android层联网处理。
ps:如果需要上报配网等信息给服务器,在联网完成后处理。

简图如下:


三、硬件对AirKiss的协议support

  • 硬件能力要求:
  1. 能够切换信道;
  2. 具备定时器功能,能够提供100ms的定时中断;
  3. 能够设置为混杂模式,接收802.11网络帧;
  4. 提供一种进入AirKiss模式的控制方式,例如一个按键;
  • 软件能力要求:
  1. 能够提供类似标准memset函数的功能函数;
  2. 能够提供类似标准memcpy函数的功能函数;
  3. 能够提供类似标准memcmp函数的功能函数;
  4. 能够提供至少232字节的全局缓冲空间(完成AirKiss后用户可用于自己的应用程序或进行释放);

四、微信端开发

参考这位同学的详细介绍:http://blog.csdn.net/jrainbow/article/details/50509162

效果如图:


五、AirKiss协议开发

很多WiFI厂商都和微信有了合作,实现了Airkiss、AirSync等功能。每个厂商的具体实现不竟相同,我们以正基科技为例,它提供了(AMPAK)AP6212的EasySetupTarget.zip,实现了微信的Airkiss功能。略注意,这份代码在使用的时候你需要调整一些细节,使得在android平台下顺畅运行

1. 代码结构如下:
2. 代码入口分析:

命令参数k可以设置16位key,-p即为设置开启协议,其中4为airkiss。

void usage() {
    printf("-h: show help message\n");
    printf("-d: show debug message\n");
    printf("-k <v>: set 16-char key for all protocols\n");
    printf("-p <v>: bitmask of protocols to enable\n");
    printf("  0x%04x - bcast\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_BCAST);
    printf("  0x%04x - neeze\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_NEEZE);
    printf("  0x%04x - Air Kiss\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_AKISS);
    printf("  0x%04x - Xiaoyi\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_XIAOYI);
    printf("  0x%04x - changhong\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_CHANGHONG);
    printf("  0x%04x - jingdong\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_JINGDONG);
    printf("  0x%04x - jd JoyLink\n", 1<<EASY_SETUP_PROTO_JD);
}

static void signal_handler(void) {
    printf("aborted\n");
    killed = 1;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("enter exec main\n");
    int ret;
    int len;
    uint16 val;

    int flag = 0;

    for (;flag < 1;) {
        printf("enter the mainloop\n");
        int c = getopt(argc, argv, "dhek:p:");
        printf("args parse %c\n",c);
        printf("optarg %s\n",optarg);
        if (c < 0) {
            break;
        }

        switch (c) {
            case 'd':
                debug_enable = 1;
                break;
            case 'k':
                bcast_set_key(optarg);
                bcast_set_key_qqcon(optarg);
                neeze_set_key(optarg);
                neeze_set_key_qqcon(optarg);
                akiss_set_key(optarg);
                jingdong_set_key(optarg);
                jd_set_key(optarg);
                printf("finish set key:%s\n",optarg);
                break;

            case 'p':
                sscanf(optarg, "%04x", (uint32*)&val);
                easy_setup_enable_protocols(val);
                printf("finish set protocol:%s\n",optarg);
                break;

            case 'h':
                usage();
                return 0;
            case 'e':
                printf("finish parse");
                flag = 1;
                break;
            default:
                usage();
                return 0;
        }
    }
....
}
3、编译方式:
一、编译可执行文件

adb push到开发版。执行./easysetup -p4(airkiss协议为4),即可以监听airkiss配网的发生。

二、编译静态库,修改源代码为jni接口调用。这个时候程序在执行到easy_setup_ioctl()接口的时候,会报easy setup ioctl(cmd=263) failed: 1(Operation not permitted)错误.

easy_setup_start()接口如下:

int easy_setup_ioctl(int cmd, int set, void* param, int size) {
    struct ifreq ifr;
    wl_ioctl_t ioc;
    int ret = 0;

    if (g_ioc_fd < 0) {
        LOGE("easy setup ioctl: control socket not initialized.\n");
        printf("easy setup ioctl: control socket not initialized.\n");
        return -1;
    }

    ioc.cmd = cmd;
    ioc.buf = param;
    ioc.len = size;
    ioc.set = set;

    strncpy(ifr.ifr_name, WLAN_IFACE, IFNAMSIZ);
    ifr.ifr_name[IFNAMSIZ-1] = 0;
    ifr.ifr_data = (caddr_t) &ioc;

    if ((ret = ioctl(g_ioc_fd, SIOCDEVPRIVATE, &ifr)) < 0) {
        /* log if not WLC_SCAN_RESULTS(51) */
        if (cmd != 51) {
            LOGE("easy setup ioctl(cmd=%d) failed: %d(%s)\n", cmd, errno, strerror(errno));
            printf("easy setup ioctl(cmd=%d) failed: %d(%s)\n", cmd, errno, strerror(errno));
        }
        return -1;
    }

    return 0;
}

分析:权限问题导致,做出了如下的应对:
把apk放在/system/app中、
设置platform签名凭证、以及设置shareUid,
相应的so权限及用户组设置也没有问题
纠结了很久,依然没有解决

直到发现了和这位仁兄的雷同的细节:http://leave001.blog.163.com/blog/static/1626912932012566429951/

解决办法如下:

原来在函数dev_ioctl中,会检查CAP_NET_ADMIN权限,进入这个函数,发现检查的是进程是否在group
AID_NET_ADMIN中:
if (cap == CAP_NET_ADMIN && in_egroup_p(AID_NET_ADMIN)) return 0;
在app中申请系统app才有的权限: <uses-permission android:name="android.permission.NET_ADMIN"/> 即可以解决权限问题。

六、Android联网处理。

在收到jni或者可执行文件里面传递过来的ssid和password,即可以利用wifimanager来配网
代码举例如下:

    private fun startConnectThread(ssid: String, password: String, type: WifiCipherType) {
        val result = openWifi()
        if (!result) {
            RLog.e(TAG, "open wifi failed")
            return
        }

        RLog.e(TAG, "wifi config --- ssid:" + ssid + ",password:" + password)
        val wifiConfig: WifiConfiguration = createWifiInfo(ssid, password, type)
        if (wifiConfig == null) {
            RLog.e(TAG, "wifiConfig is null!")
            return
        }

        val tempConfig: WifiConfiguration? = isExistSSID(ssid)
        tempConfig?.apply {
            wifiManager.removeNetwork(tempConfig.networkId)
        }

        val netId = wifiManager.addNetwork(wifiConfig)
        wifiManager.enableNetwork(netId, true)
        val connected = wifiManager.reconnect()
        if (connected) {
            RLog.e(TAG, "connect success")
        } else {
            RLog.e(TAG, "connect error")
        }

    }

    private fun createWifiInfo(ssid: String, password: String, type: WifiCipherType): WifiConfiguration {
        val config = WifiConfiguration()
        config.allowedAuthAlgorithms.clear()
        config.allowedGroupCiphers.clear()
        config.allowedKeyManagement.clear()
        config.allowedPairwiseCiphers.clear()
        config.allowedProtocols.clear()
        config.SSID = "\"" + ssid + "\""
        when (type) {
            WifiCipherType.WIFICIPHER_INVALID -> {
                config.wepKeys[0] = ""
                config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.NONE)
                config.wepTxKeyIndex = 0
            }

            WifiCipherType.WIFICIPHER_WEP -> {
                if (!TextUtils.isEmpty(password)) {
                    if (isHexWepKey(password)) {
                        config.wepKeys[0] = password
                    } else {
                        config.wepKeys[0] = "\"" + password + "\""
                    }
                }
                config.allowedAuthAlgorithms.set(WifiConfiguration.AuthAlgorithm.OPEN)
                config.allowedAuthAlgorithms.set(WifiConfiguration.AuthAlgorithm.SHARED)
                config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.NONE)
                config.wepTxKeyIndex = 0
            }

            WifiCipherType.WIFICIPHER_WPA -> {
                config.preSharedKey = "\"" + password + "\""
                config.hiddenSSID = true
                config.allowedAuthAlgorithms.set(WifiConfiguration.AuthAlgorithm.OPEN)
                config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.TKIP)
                config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.WPA_PSK)
                config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.TKIP)
// 此处需要修改否则不能自动重联
// config.allowedProtocols.set(WifiConfiguration.Protocol.WPA);
                config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.CCMP)
                config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.CCMP)
                config.status = WifiConfiguration.Status.ENABLED
            }
        }
        return config
    }

七、智能硬件联网后返回random值给微信

此处是有巨坑的,楼主被坑的不要不要的

A. 微信是这么说的:

模块拿到上面的数据以后还需要进行AirKiss微信配网流程的最后一步,利用接收到的SSID和密码以后连上对应的路由器,立即发送以上面打印出来的random数为内容的UDP广播包(只有1个数据),目的端口号为10000,建议广播包的个数至少为20个,发送方收到该广播包后就能确认接收方已经准确接收到所有数据了,由于各平台连接路由器、发送UDP广播包的实现差异较大,并且该功能为模块自带功能,与AirKiss2.0库无关,这里不进行举例说明。

那是不是我对着10000端口在连网成功后发大于20个random值就ok???
然而测试后发现微信web端只会提示连接超时,而不会显示联网成功。

B. 厂商会这么说: 俺不知道!!! 或者这么说 你都连上网了,你让微信端配网一段时间后自动取消那个页面。 果然一些公司是真心做完就不管用户体验的。
  • 在我郁闷的时候,我的给力同事告诉我有一个市场上的设备正确的回复了random,我们可以来抓包看看。admire。
    抓包如下图:


分析:原来别人回复的是:random(2位)+mac地址(12位){ps:而这个body才7字节,我一开始没注意}于是我依样画葫芦这么做了,发送代码如下:结果还是不行,乖乖抓了个包。发现了异常,我的是14字节。如下图:

又在我司某同学给力支持下,判断发送代码没问题,问题是需要把内容变成跟正确的一样,从14个字节到7个字节。比如16进制的cd,就需要来个小trick,char a = 205,这样原始的14字节就变成了7字节。微信端终于显示配网完成。

SO,发送的random要么就一个1个字节的random值, 要么就是7个字节的random+mac地址值,根据硬件平台来定

跨过大坑,前面有别的新坑等着,至少,解决问题这一天心情还是很愉悦的,咩哈哈

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