ICS33.050

CCSM30

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHEAA0030-2024T/CCSA525-2024

智能家居系統(tǒng)基于NFC的WLAN終端快速

配網(wǎng)技術(shù)要求

SmarthomesystemspecificationforWLANdevicefastprovisioningbasedonNFC

2024-04-01發(fā)布2024-06-01實施

中國家用電器協(xié)會中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會發(fā)布

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目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4縮略語.............................................................................1

5系統(tǒng)架構(gòu)...........................................................................2

6配網(wǎng)流程...........................................................................2

7技術(shù)要求...........................................................................3

NFC數(shù)據(jù)格式要求................................................................3

性能要求.......................................................................5

附錄A（資料性）自定義HAP類型Record................................................6

附錄B（資料性）接口參考定義.........................................................7

B.1讀取接口.......................................................................7

B.2寫入接口.......................................................................7

B.3離場通知.......................................................................7

B.4近場通知.......................................................................7

I

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智能家居系統(tǒng)基于NFC的WLAN終端快速配網(wǎng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了基于NFC完成WLAN智能家居應(yīng)用終端的配網(wǎng)，包括系統(tǒng)架構(gòu)、NFC數(shù)據(jù)格式和配網(wǎng)流程

等技術(shù)要求以及性能要求等內(nèi)容，安全性不在本文件中規(guī)定。

本文件適用于搭載雙界面標(biāo)簽的WLAN智能家居應(yīng)用終端，可為終端配置入網(wǎng)提供必要參考。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

NFCForum[NDEF]NFC數(shù)據(jù)交互格式技術(shù)要求（NFCDataExchangeFormatTechnical

Specification）

NFCForum[RTD]NFC記錄類型定義技術(shù)要求（NFCRecordTypeDefinitionTechnical

Specification）

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

標(biāo)簽tag

NFC標(biāo)簽或單界面標(biāo)簽，帶芯片的實體標(biāo)簽，可記錄信息，可通過支持NFC功能的手機（或其他NFC

主設(shè)備）靠近感應(yīng)后讀取標(biāo)簽中記錄的信息。

雙界面標(biāo)簽dualinterfacetag

雙界面標(biāo)簽一方面可以通過支持NFC功能的手機（或其他NFC主設(shè)備）靠近感應(yīng)后讀寫標(biāo)簽中記錄的

信息；另一方面可以通過和自身接口相連的設(shè)備讀寫標(biāo)簽數(shù)據(jù)，一般有I2C接口和SPI兩種接口規(guī)格。

應(yīng)用終端terminal

在智能家居系統(tǒng)中，連接到家庭網(wǎng)絡(luò)中，可以執(zhí)行控制類終端的交互指令，并滿足人們對居住環(huán)境

的智能化應(yīng)用需求的電子化、信息化產(chǎn)品。

[來源：YDB199-2018，3.7]

控制類終端mastercontrolterminal

在智能家居環(huán)境中，以本地或者遠程方式綜合管理或控制各家居應(yīng)用終端，主要實現(xiàn)將使用者的操

作或控制行為轉(zhuǎn)換成實際指令信號，并協(xié)調(diào)云服務(wù)平臺的智能化應(yīng)用服務(wù)資源，下發(fā)至應(yīng)用終端以供其

執(zhí)行具體操作。

[來源：YDB199-2018，3.6]

4縮略語

以下縮略語適用于本文件：

AP：接入點（AccessPoint）

BCC：信息組校驗碼（BlockCheckCharacter）

1

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HAP：快應(yīng)用手機聯(lián)盟平臺（handsetallianceplatform）

I2C：內(nèi)部集成電路（Inter-IntegratedCircuit）

MAC：媒體訪問控制地址（MediaAccessControl）

NFC：近場通信（NearFieldCommunication）

NDEF：NFC數(shù)據(jù)交換格式（NFCDataExchangeFormat）

SPI：串行外設(shè)接口（SerialPeripheralInterface）

SSID：服務(wù)標(biāo)識集（ServiceSetIdentifier）

TLV：類型、長度、值（TypeLengthValue）

UART：通用異步收發(fā)傳輸器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）

UID：用戶身份證明（UserIdentification）

WEP：有線等效保密協(xié)議（WiredEquivalentPrivacy）

WPA：Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)保護訪問協(xié)議（Wi-FiProtectedAccess）

WLAN：無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork）

5系統(tǒng)架構(gòu)

智能家居應(yīng)用終端硬件系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖1所示，智能家居應(yīng)用終端搭載的WLAN模塊植入NFC芯

片，可實現(xiàn)控制類終端應(yīng)用快速設(shè)置WLAN聯(lián)網(wǎng)。此WLAN模塊集成了WLAN芯片和NFC芯片，并通過兩者之

間的硬件接口完成數(shù)據(jù)交互。

圖1智能家居應(yīng)用終端硬件系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

標(biāo)引序號說明：

1.支持NFC的控制類終端；

2.智能家居應(yīng)用終端控制模塊和WLAN模塊之間的硬件接口，比如UART串口；

3.NFC天線，可貼片，也可外置；

4.WLAN芯片和NFC芯片之間的硬件接口，比如I2C、SPI接口；

5.WLAN天線：可貼片，也可外置。

6配網(wǎng)流程

基于NFC完成WLAN智能家居應(yīng)用終端配網(wǎng)流程如圖2所示。

2

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圖2智能家居應(yīng)用終端配網(wǎng)流程

智能家居應(yīng)用終端配網(wǎng)流程描述如下：

步驟1-3：用戶啟動控制類終端App，選擇需要配網(wǎng)的應(yīng)用終端（控制類終端需支持NFC能力并開啟

NFC功能）；

步驟4：控制類終端App提示用戶選擇、輸入將要連接的WLAN配網(wǎng)信息；

步驟5：執(zhí)行NFC配網(wǎng)，控制類終端App提示用戶將控制類終端的NFC位置靠近感應(yīng)應(yīng)用終端的NFC位

置；

步驟6：控制類終端NFC靠近感應(yīng)應(yīng)用終端NFC，應(yīng)用終端NFC芯片發(fā)送近場通知信號（定義見附錄B.4）

給WLAN芯片，同時控制類終端App讀取應(yīng)用終端NFC標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)（讀取接口定義見附錄B.1），并驗證

步驟1選擇的設(shè)備類型；

步驟7-8：控制類終端App向應(yīng)用終端NFC配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)寫入配網(wǎng)信息（寫入接口定義見附錄B.2），寫

入完畢后，控制類終端App提示用戶將控制類終端移開應(yīng)用終端NFC位置，結(jié)束靠近感應(yīng)，此時應(yīng)用終端

NFC芯片發(fā)送離場通知信號（定義見附錄B.3）給WLAN芯片；

步驟9：WLAN芯片收到離場通知信號后，讀取應(yīng)用終端NFC配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)中的配網(wǎng)信息（此過程應(yīng)用終

端處于STA模式,無需進入AP配網(wǎng)模式）；

步驟10：應(yīng)用終端利用配網(wǎng)信息，定向連接AP。

7技術(shù)要求

NFC數(shù)據(jù)格式要求

7.1.1概述

為確保控制類終端對智能家居應(yīng)用終端的識別和校驗，智能家居應(yīng)用終端NFC數(shù)據(jù)格式定義見表1。

表1智能家居應(yīng)用終端NFC數(shù)據(jù)格式

頭數(shù)據(jù)區(qū)Record數(shù)據(jù)區(qū)配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)

uid等芯片參數(shù)NDEFRecord#1…NDEFRecord#N000….000

0-3block4-5Fblock60-E1block

智能家居應(yīng)用終端的NFC數(shù)據(jù)，按照順序分區(qū)劃分為以下三個分區(qū)：

——第一部分：頭數(shù)據(jù)區(qū)；

——第二部分：Record數(shù)據(jù)區(qū)；

——第三部分：配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)。

3

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7.1.2頭數(shù)據(jù)區(qū)

頭數(shù)據(jù)區(qū)，屬于NFC數(shù)據(jù)格式的第一部分，NFC芯片的0-3block為頭數(shù)據(jù)區(qū)，每個block固定長度4字

節(jié)，頭數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)格式見表2。

表2頭數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)格式

0block1block2block3block

1

1

111字

字

字字字節(jié)

7字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)節(jié)

節(jié)節(jié)節(jié)讀

uidbcc校驗鎖定設(shè)置固

預(yù)版容寫

定

留本量標(biāo)

值

識

7.1.3Record數(shù)據(jù)區(qū)

Record數(shù)據(jù)區(qū)，屬于NFC數(shù)據(jù)格式的第二部分，由多個NFC標(biāo)準(zhǔn)NDEF格式的Record組成，長度為變長。

其中Record#1為URI類型，遵循NFCForum-TS-RTD_URI_1.0格式，Record#2為PKG類型，遵循NFCForum-TS-

NDEF_1.0格式。

Record#1用于控制類終端觸發(fā)響應(yīng)以及參數(shù)提供，由URI前綴和URI參數(shù)兩部分組成。

URI參數(shù)格式標(biāo)準(zhǔn)：{appSchema}/nfc?pid={PID}&mac={WLANMAC}&idx={配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)的起始block

值}&length={長度}&version={協(xié)議版本號}，具體定義見表3。

表3URI參數(shù)格式定義

參數(shù)名稱參數(shù)類型描述必選/可選

appSchemastring廠商自定義必選

pidstring智能家居應(yīng)用終端設(shè)備類型編碼。必選

macstringWLAN模塊的MAC地址必選

idxint配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)的起始block值必選

lengthint智能家居應(yīng)用終端NFC數(shù)據(jù)的容量值，即支持block的數(shù)量必選

當(dāng)前NFC數(shù)據(jù)格式的協(xié)議版本。

versionstring必選

格式為：主版本號.子版本號。

其中appSchema、pid、mac、idx、length、version在WLAN模塊首次上電時由應(yīng)用終端調(diào)用WLAN

固件接口完成初始化賦值。

示例1：/nfc?pid=a001&mac=000000000000&idx=60&length=E1&version=1.1

Record#2用于Android控制類終端觸發(fā)響應(yīng)，值是應(yīng)用包名。

示例2：com.xxx

除此之外，廠商可以自定義Record類型，比如HAP類型Record，用于靠近感應(yīng)拉起快應(yīng)用實現(xiàn)快捷

配網(wǎng)體驗，具體數(shù)據(jù)格式可參考附錄A。

7.1.4配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)

配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)，屬于NFC數(shù)據(jù)格式的第三部分，長度為變長，主要用于緩存控制類終端下發(fā)給智能家

居應(yīng)用終端的配網(wǎng)信息，讀寫數(shù)據(jù)采用TLV方式，配網(wǎng)信息具體定義見表4。

表4配網(wǎng)信息定義

必選/

序號名稱參數(shù)類型T參數(shù)長度L參數(shù)值V

可選

寫入數(shù)據(jù)到NFC的狀態(tài)鎖定標(biāo)志位，控制

類終端App寫入數(shù)據(jù)時置1，WLAN固件讀

1flagf1取后置0；避免App寫入數(shù)據(jù)時，WLAN必選

固件讀取導(dǎo)致App寫入失敗。應(yīng)用終端上

電后檢查并初始化該標(biāo)志位。

2ssids1ssid取值，類型為string必選

3passwordp2psssword取值，類型為string必選

4

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表4（續(xù)）

必選/

序號名稱參數(shù)類型T參數(shù)長度L參數(shù)值V

可選

ssid編碼方式：

0——ASCII編碼。

4encodee1可選

1——GBK編碼。

2——UTF-8編碼。

加密類型：

0——未知。

encrypti1——無加密。

5x1可選

onType2——WEP加密。

3——WPA/WPA2加密。

4——WPA3加密。

預(yù)留字段，默認傳WLAN的MAC地址（不

6bssidb6帶“:”字符），提高雙頻路由器聯(lián)網(wǎng)兼可選

容性

示例：

以Android平臺，TLV寫入flag和ssid示例：

stream.writeByte(“f”);

stream.writeByte(1);

stream.writeByte(1);

stream.write(“s”.getBytes());

stream.writeByte(ssid.length());

stream.writeBytes(ssid);

…

writeNfcA(intent,stream.toByteArray());

性能要求

為了保證配網(wǎng)的便捷、安全與高效，提升用戶體驗，應(yīng)用終端和控制類終端之間應(yīng)保證基本的NFC

通信性能，基于NFC的WLAN終端快速配網(wǎng)還應(yīng)符合以下性能要求：

——通信距離宜大于等于1cm；

——配網(wǎng)成功率宜大于97%。

5

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附錄A

（資料性）

自定義HAP類型Record

NFC第二部分Record數(shù)據(jù)區(qū)除了可以采用NFCForum規(guī)定的格式觸發(fā)響應(yīng)外，還可以自定義Record

類型，比如基于快應(yīng)用聯(lián)盟HAP協(xié)議定義的HAP類型Record可以用于智能手機靠近感應(yīng)智能家居應(yīng)用終

端拉起快應(yīng)用實現(xiàn)快捷配網(wǎng)的體驗，HAP類型Recode數(shù)據(jù)格式見表A.1。

表A.1HAP類型Record數(shù)據(jù)格式

bits76543210

headerMB=xME=xCF=0SR=xIL=0TNF=0x02（MIME）

typelen0x03

payloadlen一個字節(jié)（表示0-255的長度）

typehap

格式：package/nfc?pid=xxx&did=xxx&idx=xx&len=x&others

字段是否必須備注

包名是

nfc是路由標(biāo)識

pid否產(chǎn)品id

設(shè)備id(WLAN類產(chǎn)品，值為mac

did否

payload地址)

需要攜帶的NFC配網(wǎng)數(shù)據(jù)區(qū)

idx是

block起始值