04. study_ESP32配网库

前言

学习要符合如下的标准化链条：了解概念->探究原理->深入思考->总结提炼->底层实现->延伸应用"

01.学习概述

• 学习主题：
• 知识类型：
  • 知识类型：
    • ✅Android/
      • ✅01.基础组件
      • ✅02.IPC机制
      • ✅03.消息机制
      • ✅04.View原理
      • ✅05.事件分发机制
      • ✅06.Window
      • ✅07.复杂控件
      • ✅08.性能优化
      • ✅09.流行框架
      • ✅10.数据处理
      • ✅11.动画
      • ✅12.Groovy
    • ✅音视频开发/
      • ✅01.基础知识
      • ✅02.OpenGL渲染视频
      • ✅03.FFmpeg音视频解码
    • ✅ Java/
      • ✅01.基础知识
      • ✅02.Java设计思想
      • ✅03.集合框架
      • ✅04.异常处理
      • ✅05.多线程与并发编程
      • ✅06.JVM
    • ✅ Kotlin/
      • ✅01.基础语法
      • ✅02.高阶扩展
      • ✅03.协程和流
    • ✅ 故障分析与处理/
      • ✅01.基础知识
    • ✅ 自我管理/
      • ✅01.内观
    • ✅ 业务逻辑/
      • ✅01.启动逻辑
      • ✅02.云值守
      • ✅03.智控平台
• 学习来源：
• 重要程度：⭐⭐⭐⭐⭐
• 学习日期：2025.
• 记录人：@panruiqi

1.1 学习目标

• 了解概念->探究原理->深入思考->总结提炼->底层实现->延伸应用"

1.2 前置知识

• [ ]

02.核心概念

2.1 是什么？

他是什么？有哪些基本概念？如何进行基础API调用来使用他？

• ESP-IDF Provisioning Android库是一个用于ESP32系列设备（包括ESP32、ESP32-S2、ESP32-S3、ESP32-C3和ESP8266）的配网工具库。它提供了一种机制，通过Android应用向ESP设备发送网络凭证和自定义数据。

2.2 解决什么问题？

2.3 基本特性

03.原理机制

3.1 进一步思考

他有哪些核心概念？

• 传输方式
  • BLE传输：通过蓝牙低功耗与设备通信
  • SoftAP传输：通过ESP32创建的WiFi热点进行通信
• 设备表示与管理
  • ESPDevice：虚拟设备对象
  • ESPProvisionManager：设备管理器
  • 设备获取方式：QR码扫描和手动创建
• 基本API使用
  • 设备发现与连接
  • WiFi扫描与配置
  • 加密通信机制
  • 自定义数据交换

3.2 进一步思考

如何进行基础的使用？

• 添加依赖

  • implementation 'com.github.espressif:esp-idf-provisioning-android:lib-2.2.5'
    

有哪些重要的API？

• 我们以实例来介绍：手动创建和配网的完整过程：

• 创建ESPDevice实例

  • // 创建ESPDevice实例，指定传输方式和安全类型
    val espDevice = ESPProvisionManager.getInstance(context).createESPDevice(TransportType.TRANSPORT_BLE,  // 使用BLE传输SecurityType.SECURITY_1        // 使用安全级别2（推荐）
    )
    

  • 安全类型选择：

    • SECURITY_0 - 无加密（不推荐）

    • SECURITY_1 - 基本加密

    • SECURITY_2 - 高级加密（推荐）

• 搜索BLE设备

  • // 搜索前缀为"PROV_"的ESP32设备
    ESPProvisionManager.getInstance(context).searchBleEspDevices("PROV_", object : BleScanListener {override fun onPeripheralFound(device: BluetoothDevice?, scanResult: ScanResult?) {// 找到匹配的设备// device是Android标准的BluetoothDevice对象// scanResult包含额外的扫描信息，如信号强度等}override fun scanCompleted() {// 扫描完成}override fun scanStartFailed() {// 扫描启动失败}override fun onFailure(e: Exception) {// 扫描过程中出现错误}
    })
    

• 连接到BLE设备

  • BLE设备连接需要提供以下信息：

    • 设备POP码（Proof of Possession）- 设备的验证密码

    • 设备的服务名称

    • 连接监听器

  • // 连接到选定的BLE设备
    val pop = "abcd1234" // 设备的POP码
    val serviceName = "PROV_123" // 设备的服务名称espDevice.connectBLEDevice(bluetoothDevice, primaryServiceUuid, pop, serviceName, object : ProvisionListener {override fun createSessionFailed(e: Exception) {// 创建会话失败}override fun onProvisioningFailed(e: Exception) {// 配网过程失败}override fun onProvisioningSuccess() {// 连接成功（注意：这里仅表示连接成功，还未配置WiFi）}// 其他回调...
    })
    

• 设置安全参数

  • 对于安全版本2，需要设置用户名：

  • // 设置POP（如果之前未设置）
    espDevice.setProofOfPossession(pop)// 安全版本2需要设置用户名
    espDevice.setUserName("espressif")
    

• 扫码可用的wifi网络

  • // 扫描设备可见的WiFi网络
    espDevice.scanNetworks(object : WiFiScanListener {override fun onWifiListReceived(wifiList: ArrayList<WiFiAccessPoint>) {// 接收到WiFi列表// wifiList包含SSID、信号强度等信息}override fun onWiFiScanFailed(e: Exception) {// WiFi扫描失败}
    })
    

• 配置设备WIFI连接

  • // 配置设备连接到指定WiFi
    val ssid = "YourWiFiName"
    val password = "YourWiFiPassword"espDevice.provision(ssid, password, object : ProvisionListener {override fun wifiConfigSent() {// WiFi配置已发送到设备}override fun wifiConfigFailed(e: Exception?) {// 发送WiFi配置失败}override fun wifiConfigApplied() {// 设备已应用WiFi配置}override fun wifiConfigApplyFailed(e: Exception?) {// 设备应用WiFi配置失败}override fun deviceProvisioningSuccess() {// 整个配网过程成功完成}override fun onProvisioningFailed(e: Exception) {// 整个配网过程失败}// 其他回调...
    })
    

• 检测wifi连接状态

  • 通过自定义数据交换可以检查WiFi连接状态：

  • // 创建自定义端点
    val customEndpoint = ESPConstants.ESPCustomEndpoint("wifi-status",  // 名称"GET",          // HTTP方法"/wifi-status", // 路径null            // 数据类型
    )// 发送请求并接收响应
    espDevice.sendDataToCustomEndPoint(customEndpoint, null, object : ResponseListener {override fun onSuccess(response: ByteArray) {// 解析响应数据val jsonResponse = JSONObject(String(response))val isConnected = jsonResponse.optBoolean("connected", false)// 处理连接状态}override fun onFailure(e: Exception) {// 请求失败}
    })
    

• 断开连接

  • // 操作完成后断开设备连接
    espDevice.disconnectDevice()
    

3.3 进一步思考

他可以实现我们期望的功能吗？

• 这是我们所期望的：

  • 

• 他能否实现？

  • 

  • 

04.底层原理

4.1 蓝牙中的状态位

蓝牙连接的过程是什么样的？

首先是蓝牙连接过程中的状态位：

• 

• 

4.2 蓝牙设备的连接过程

好，蓝牙连接过程是什么样的？

• 如图：

• 

• 首先是连接状态

  • 

  • GATT是协议，这个代表协议码。

• 然后是发现当前蓝牙设备可以提供的服务

  • 

  • 

• 接着是读取蓝牙设备的实际能力，这是读取其协议版本，对应上面的021aff53

  • 

蓝牙的连接过程有些意思，尤其是他的服务发现的过程 和 获取实际能力的过程是不一样的

• 蓝牙的读取分为两种不同情况

  • 

• 首先是描述符的读取

  • 

• 然后是特征值的读取

  • 

4.3 蓝牙设备的配网过程

好，接着是他的配网过程，这是什么样的？

• 如图：

  • 

• 初始阶段，调用SDK发送WIFI凭据

  • 

• 接着是配网过程

  • 

  • 

• 最后是配网完成阶段

  • 

4.4 如何确认蓝牙设备成功连接上WIFI

现在存在下面的问题：

• 配置过程分为：配网，联网两个过程。
• 现在配网成功的迹象是：设备断连接。 但是我们无法判断联网状态了。 因为设备联网后我们无法通过蓝牙和他连接。

设备断开连接表示进入联网尝试阶段

• 

有哪些解决方案？

• mDNS

  • 

• 云端代理确认

  • 

05.深度思考

5.1 关键问题探究

5.2 设计对比

06.实践验证

6.1 行为验证代码

6.2 性能测试

07.应用场景

7.1 最佳实践

7.2 使用禁忌

08.总结提炼

8.1 核心收获

8.2 知识图谱

8.3 延伸思考

09.参考资料

其他介绍

01.关于我的博客

• csdn：http://my.csdn.net/qq_35829566

• 掘金：https://juejin.im/user/499639464759898

• github：https://github.com/jjjjjjava

• 邮箱：[934137388@qq.com]