2. WiFi基础协议回顾：802.11标准、2.4G与5G频段、Beacon帧与Probe帧、Station与AP角色

做WiFi配网，说白了就是让一个还没联网的设备，知道你家路由器的SSID和密码。但这事背后，牵扯到一堆WiFi底层的通信机制。如果不懂这些基础，配网出问题了你会一头雾水。

我个人习惯，在讲具体配网技术之前，先把这些基础协议过一遍。这样后面讲到SmartConfig、AirKiss、WPS这些具体方案时，你才能理解它们为什么这么设计。

2.1 802.11标准家族

WiFi的底层标准叫IEEE 802.11。从1997年诞生到现在，经历了多个版本迭代。我整理了一个表格，把最常见的几个版本列出来：

嗯，这里要注意：虽然现在WiFi 6已经普及了，但物联网设备为了成本和功耗，大量还在用802.11b/g/n。我做过一个智能插座项目，芯片只支持802.11b，配网时那个慢啊……后来换了支持n的模组，体验才上来。

2.2 2.4G与5G频段之争

做配网开发，频段选择是个大问题。2.4G和5G各有优劣，我直接说结论：

• 2.4G频段：穿透力强，覆盖范围大，但干扰严重。蓝牙、Zigbee、微波炉都在这个频段。你想想看，一个智能家居环境里，2.4G信道有多拥挤。
• 5G频段：速率高，干扰少，但穿墙能力差。隔一堵墙信号就掉一半。

我曾经遇到一个坑：客户说配网成功率只有60%。排查了半天，发现是手机连了5G WiFi，但设备只支持2.4G。手机发配网包在5G信道上，设备在2.4G上根本收不到。后来我们在App里加了频段检测，强制让手机切到2.4G再配网，成功率直接拉到95%以上。

2.3 Beacon帧与Probe帧

这两个帧是WiFi网络发现的核心机制。说白了，就是设备怎么找到网络、网络怎么宣告自己的存在。

Beacon帧——路由器的广播

路由器每隔100ms左右会发一次Beacon帧，就像在喊："我在这里！我叫TP-LINK_XXX，我支持802.11n，我的信道是6……"

Beacon帧里包含的关键信息：

• SSID（网络名称）
• 支持的速率集
• 信道信息
• 加密方式（WPA2/WPA3等）
• Beacon间隔（通常100 TU，约102.4ms）

设备扫描时，可以被动扫描——就是蹲在信道上等Beacon帧。但这样慢，因为要等完所有信道。

Probe帧——设备的主动询问

更快的办法是主动扫描：设备主动发Probe Request帧，问："附近有叫SmartHome的网络吗？"或者干脆问："附近有哪些网络？"

路由器收到后，回复Probe Response帧，内容和Beacon差不多。

我记得调试一个配网模块时，发现设备扫描网络特别慢。抓包一看，设备在被动扫描，每个信道要等100ms以上。后来改成主动扫描，发送Probe Request，扫描时间从3秒降到了0.5秒。

2.4 Station与AP角色

WiFi网络里就两种角色，搞清楚这个，配网逻辑就清晰了。

配网的本质就是：让一个Station设备，知道目标AP的SSID和密码，然后连上去。

但这里有个鸡生蛋蛋生鸡的问题：设备还没联网，怎么把配网信息告诉它？

常见的做法是让设备先自己当AP（叫SoftAP模式），手机连上这个临时AP，然后把路由器的SSID和密码发过去。或者设备在混杂模式下监听，手机通过编码方式把信息发出来。

这些具体方案，后面章节会详细讲。这里你只要记住：配网就是Station找AP的过程。

2.5 本章知识体系

下面这张图，把本章的核心概念串起来了。我建议你仔细看看，理解各个概念之间的关系。