news 2026/5/7 0:59:51

小智AI蓝牙配网+声波配网:原理+流程拆解

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张小明

前端开发工程师

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小智AI蓝牙配网+声波配网:原理+流程拆解

小智AI 最新版固件更新到2.1.0,相比2.0.5有哪些重大更新?

今天扫了一遍新增commit,发现:

架构更新主要有:

  • 设备状态更新机制:调整为设备状态机
  • 音频编解码器重构:用 ESP-IDF 官方音频组件esp_audio_codecesp_audio_effects替换原来的的78opus编解码器。内存占用更低。

功能更新主要有:

  • WIFI配网新增了两种方式:蓝牙配网和声波配网

相比原先的AP配网,这两种方式的用户体验都更友好。

所以,

今日分享,聊聊蓝牙配网和声波配网的基本原理和通信流程。

1. 蓝牙配网

一句话简介:通过 BLE 低功耗蓝牙将 Wi-Fi 的 SSID 与密码从手机传输至设备。

1.1 整体架构

从设备端代码上看,简单画个流程图:

具体而言,

Step 1: 配网模式的触发

当设备状态不是Starting且未处于说话状态时,调用StartWifiConfigMode()进入配网模式。

Step 2: 停止 Station 模式

设备断开和当前 Wifi 的连接

Step 3: 状态机切换到配网状态

将设备状态机切换到配网状态。

Step 4: 启动蓝牙配网

在 WifiBoard::StartWifiConfigMode() 中,根据 Kconfig 配置选项选择并启动具体的配网方式。

Step 5: 初始化 BLE 控制器

在 Blufi::init() 中调用 _controller_init(),完成 ESP-BT-Controller 的初始化,并打印版本信息、时钟源、Feature 配置及 MAC 地址。

Step 6: 初始化 BluFi Profile 并开始广播

1.2 配网通信流程

配网数据流程图(手机→设备):

Wi-Fi 术语里,有两种工作模式:

STA(Station)模式

设备作为“站点”连接到现有的无线路由器(AP,Access Point),这种模式下 ESP32 相当于一个客户端,去连接路由器上网。

AP(Access Point)模式

设备自己创建 Wi-Fi 热点,让其他设备(如手机)连进来,
这时 ESP32 相当于一个小型路由器。

问题来了:BluFi App 在哪下载?

BluFi是乐鑫官方提供的基于 BLE 的 Wi-Fi 配网协议。

参考文档:https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/stable/esp32/api-guides/ble/blufi.html

Android 版应用下载:https://github.com/EspressifApp/EspBlufiForAndroid/releases

使用非常简单:

  • 打开手机蓝牙
  • 打开 BluFi App
  • 扫描 ESP32 设备

点击配网进入网络配置界面。BluFi 支持以下三种模式:

  • Station: 连接至现有 Wi-Fi 网络。

  • SoftAP: 创建 Wi-Fi 热点。

  • SoftAP/Station: 同时启用 SoftAP 和 Station 模式。

选择Station模式,点击刷新按钮,选择目标 Wi-Fi 名称,并输入密码。

点击确定按钮完成配置。成功连接后,串口中打印日志如下:

I (2369270) BLUFI_CLASS: BLUFI ble connect I (2432200) BLUFI_CLASS: BLUFI Set WIFI opmode 1 I (2432210) WifiManager: Starting station I (2432210) wifi:mode : sta (98:3d:ae:e6:83:d0) I (2432210) wifi:enable tsf I (2432210) WifiBoard: WiFi scanning I (2432290) BLUFI_CLASS: Recv STA SSID: 12_404 I (2432370) BLUFI_CLASS: Recv STA PASSWORD : 18xx I (2432410) BLUFI_CLASS: BLUFI request wifi connect to AP via esp-wifi-connect I (2438210) BLUFI_CLASS: BLUFI ble disconnect I (2438210) BLUFI_CLASS: BLUFI deinit finish I (2438230) BLUFI_CLASS: connected to WiFi

2. 声波配网

一句话简介:利用浏览器播放经 FSK 调制的音频信号,设备通过麦克风采集并解调出 Wi-Fi 信息。

优点:不依赖 BLE 或热点,只要手机/电脑扬声器就能完成配网。

2.1 整体架构

蓝牙配网的整体基本一致:如果选择声波配网,会创建一个FreeRTOS任务acoustic_wifi,并调用ReceiveWifiCredentialsFromAudio()

2.2 配网通信流程

流程图如下:

简言之:

  • 手机把 WiFi 信息编码成音频信号播放;
  • 设备用麦克风采集音频,通过 AFSK 解调算法解析出 SSID/密码;
  • 像 BluFi 一样存到 SsidManager 并启动 WifiStation 连接;
  • 根据连接结果反馈成功或失败。

项目根目录下scripts/sonic_wifi_config.html就是配网页面,直接拉到本地浏览器中即可:

如果嫌麻烦,戳这个链接:https://iqf7jnhi.pinit.eth.limo

当进入配网模式时,串口日志如下:

I (2718) WifiBoard: Starting acoustic WiFi provisioning, channels: 1 I (2818) AUDIO_WIFI_CONFIG: Entering Waiting state I (3478) AUDIO_WIFI_CONFIG: Entering Receiving state W (11248) AUDIO_WIFI_CONFIG: Buffer overflow, clearing buffer I (11398) AUDIO_WIFI_CONFIG: Entering Waiting state

配网成功后,串口日志如下:

I (664048) AUDIO_WIFI_CONFIG: Entering Receiving state I (665728) AUDIO_WIFI_CONFIG: Received text data: 12_404 18205109389 I (665728) AUDIO_WIFI_CONFIG: WiFi SSID: 12_404, Password: 18xx I (665728) SsidManager: compare [12_404:6] [12_404:6] W (665738) SsidManager: SSID 12_404 already exists, overwrite it I (665738) AUDIO_WIFI_CONFIG: WiFi credentials saved successfully

写在最后

本文分享了小智AI蓝牙配网+声波配网的基本原理和通信流程。

如果对你有帮助,不妨点赞收藏备用。

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有问题,欢迎来聊。

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