隨著智能家居，物聯網產業的快速發展，傳統網絡攝像機廠家的目光不約而同地聚焦到家庭視頻監控領域，并且為之增加云存儲，大數據，智能控制等新新概念。聯想、佳能、?？?、大華等巨頭的加入，家庭視頻監控即將爆發。

　　傳統網絡攝像機產品形態已經趨于成熟，百萬高清級已經基本普及，低照度，智能分析，P2P功能也基本進入主流規格清單中。這些規格都被移植到家庭視頻監控產品。從發展的趨勢看，家庭視頻監控產品的也有其獨特發展方向，結合目前的產品看，主要有2點：接入網絡都采用無線WiFi而非傳統有線連接;追求用戶體驗，簡單易用。

　　家庭視頻監控簡單易用的一個重要內容是：如何連接網絡攝像機產品加入網絡。現有的產品，聯想看家寶仍然采用傳統通過有線網絡配置無線WiFi;?？低暤腃2和大華KW12W則通用都采用了WPS技術;視頻監控新貴Dropcam則選擇了不惜成本的增加了藍牙輔助實現;也有廠家采取AP/STA切換工作狀態的方法;

　　本文將討論一個更加簡便的方法：ZeroLink技術。無須額外增加設備，無須切換WiFi工作狀態，利用網絡攝像機本身自帶的WiFi，結合ios或者android客戶端軟件，直接連接網絡。ZeroLink技術可以支持一次性配置一臺或者多臺網絡攝像機。

　　一、 ZeroLink技術背景

　　傳統網絡攝像機產品連接網絡的主要是通過有線連接，如圖一。在家庭視頻監控領域，更多的產品是帶無線WiFi連接功能。要促使無線WiFi連接到家庭路由器無線局域網絡，需要輸入WiFi的SSID，密碼，加密模式。如何向網絡攝像機產品輸入這些信息呢，摘要部分提到了聯想，海康，Dropcam采用的技術。但是這些技術仍然不夠簡潔完美，要么用戶操作復雜，要么增加了硬件成本。

　　如果能在WiFi連接路由器之前，通過某些管道，網絡攝像機的WiFi就能獲取到待連接的路由器SSID，密碼等信息，然后自行連接到路由器。這樣就能既不增加硬件成本支出，又能使用戶操作簡單化，兩全其美。

　　作者在經過對802.11網絡協議深入分析后，找到了這種管道，在網絡攝像機的WiFi未連接路由器之前，就能接收到待連接的路由器SSID，密碼等信息，我們將這種技術稱為ZeroLink技術。

　　通過ZeroLink技術實現網絡攝像機連接的系統構成如圖二。將支持一臺或者多臺ZeroLink網絡攝像機通電，置于待連接的WiFi路由器信號覆蓋范圍內，同時在一臺已經連接到該WiFi路由器的智能手機或者電腦上運行ZeroLink客戶端，客戶端程序會促使WiFi信號覆蓋范圍內的所有ZeroLink網絡攝像機連自動接該路由器網絡。用戶只需要刷新搜索列表，查看接入網絡的網絡攝像機具體信息，包括IP地址等。

　　ZeroLink技術給用戶提供了一種簡潔的配置網絡攝像機的方式。使用ZeroLink技術網絡攝像機的用戶不需要首先連接到無線局域網絡，即可實現對攝像機的控制。

　　圖1 傳統網絡攝像機網絡組成(來源聯想官方網站)

圖2 ZeroLink技術完整系統構成

　　二、 ZeroLink技術簡介

　　ZeroLink技術網絡攝像機要求網絡攝像機必須帶WiFi功能。因為其具體的實現依賴WiFi無線廣播功能和WiFi偵聽功能。

　　由于網絡攝像機事先對待連接的用戶路由器的名稱(SSID)、加密類型、秘鑰、信道等等情況一無所知，實現連接路由器的操作的前必然需要通過某些渠道內獲取到這些信息，然后再實現連接路由器。

　　這里就要用到WiFi偵聽功能，WiFi的工作模式除了一般經常接觸到作為AP(路由器)和作為STA(客戶端)之外，還有一種偵聽模式，在該模式下，WIFI內接收到其信號范圍內所有無線數據信號。比如在某無線環境下，有路由器AP1,AP2..AP13，且AP1—AP13分別工作在WiFi的1-13頻道。有一個帶WiFi的網絡攝像機 L0工作在偵聽模式，L0分別循環工作在1-13信道。

　　在偵聽狀態下，工作在某個信道時，L0將能偵聽到該信道下AP的所有無線數據幀。802.11協議族將無線數據分為數據幀，管理幀，控制幀。其中數據幀的作用是用來攜帶高層次的數據(如IP數據包，ISO7層協議)，它負責傳輸業務數據。在WiFi通訊環境中，偵聽到的這些數據是被加密的，直接破解并不現實。但是我們仍然能從這些加密過的數據幀找出很多可以利用的信息，比如源和目的MAC地址，還有一種信息就是數據幀的長度。WiFi的具體加密方法將影響數據幀的長度，但是加密后的數據幀長度和原始數據長度的關系是恒定線性關系，比如原始數據長度是n，加密后數據幀長度是n+x，這個x是個恒定值。所以我們可以將WiFi的SSID，密碼等信息編碼成長度相關的數據包，則有可能避免需要解密數據，結合其他一些特征，從而從加密數據幀長度信息中提取WiFi的SSID和密碼。

　　WiFi的SSID和密碼還需要一個發送方，ZeroLink客戶端完成這一工作，可以運行在ios/android手機，平板，或者電腦上，只要該設備帶有WiFi功能即可。ZeroLink客戶端將需要傳輸的WiFi的SSID，密碼等信息通過UDP WIFI無線廣播包傳輸出去，無須關注接收端是否存在，并且是否正常接收到該數據。處于偵聽狀態下的WiFi就能偵聽到這些無線廣播包。

　　這就是ZeroLink的基本技術原理，涉及一些原因，在此文就不展開說明了。

　　三、 ZeroLink技術在網絡攝像機上的應用

　　將支持ZeroLink技術網絡攝像機的分為2種工作模式，未連接任何網絡或者連接網絡重復失敗后，進入偵聽狀態，將此模式稱為ZeroLink模式。成功連接網絡時，稱為正常工作模式。

　　ZeroLink技術網絡攝像機出廠默認為ZeroLink模式，首次使用時，用ZeroLink客戶端對其進行網絡配置;假如用戶需要將網絡攝像機重新連接到其他路由器下，則先關閉連接中的路由器，使網絡攝像機斷開當前網絡連接，一段時間不能成功連接到網絡后，自動切入ZeroLink工作模式，再次用ZeroLink客戶端對其進行網絡配置。

　　對于已經安裝固定好網絡攝像機，無須拆卸，便可以輕松為其修改網絡連接。而且也不用擔心傳統方法的誤操作導致必須恢復出廠設置再配置的尷尬，輸入了錯誤的WiFi密碼等也不礙事，重新正確操作即可。

　　四、 ZeroLink技術客戶端

　　將網絡攝像機接上電源，ZeroLink技術客戶端可以在android，ios，linux等各種帶WiFi的平臺上實現。圖三是在android上實現的一個客戶端界面截圖。具體的操作步驟簡單介紹如下：

　　預裝ZeroLink客戶端的Android手機已經連接到路由器。

　　打開ZeroLink客戶端程序，默認進入ZeroLink配置界面，界面上會自動顯示出已連上的路由器的SSID，當前路由器的加密認證模式。

　　圖3 Android平臺客戶端界面

　　如果路由器的加密認證模式為非Open的，則手動的輸入路由器的密碼。

　　點擊Start按鈕，程序自動重復廣播發送編碼后的路由器SSID，密碼，認證模式。

　　點擊Stop按鈕，停止發送。

　　點擊Scan按鈕，可以列表顯示被成功連接入網的網絡攝像機，可以顯示IP地址，信號強度等基礎信息。Start與Scan，可以同時操作。

　　五、 ZeroLink技術與其他技術對比

　　本節介紹采用ZeroLink技術和其他配置技術的詳細比較。從各種技術實現需要依賴的硬件，軟件，連接設備能力，誤操作后恢復能力，整機成本影響，用戶體驗，這幾個角度，進行了詳細對比分析。

　　表1 各種連接方式特性對比

　　對比分析之后，我們不難得出結論:采用ZeroLink技術的網絡攝像機，創造出完美用戶體驗的同時，操作極為簡單方便，且并不帶來整機成本的增加，甚至還可以擯棄一些網絡攝像機傳統部件，比如有線網口，物理按鍵，為產品小型化創造更好的條件。一次性配置多臺設備的能力更是獨一無二。

　　六、 ZeroLink技術展望

　　為了突破網絡攝像機連接網絡不便這一一直以來的桎楛，行業從業者付出了諸多努力，特別是Dropcam，為了突破這一桎楛，不惜采用增加硬件部件的措施，先后設計出通過USB和藍牙模塊，幫助用戶快速為Dropcam連接網絡，創造出出色的用戶體驗。

　　ZeroLink技術基于同樣的理念：簡化連接網絡操作，創造更好卓越的用戶體驗。作者致力于推廣ZeroLink技術的應用，特別是家用視頻監控應用，推動網絡攝像機產品發展。

　　目前ZeroLink技術已經申請了專利。作者對期望在產品中應用這一技術的合作廠家持開放態度，獲取具體的信息，可以聯系本文作者。

　七、 附錄：作者簡介與聯絡方式

　　作者 江 勇

　　聯系電話： 13322923113

　　郵箱：1556631285@qq.com

　　作者 江勇

簡介：2006年本科畢業于湖南吉首大學電子信息工程專業，隨后在深圳大學取得集成電路設計專業碩士學位。先后工作于深圳同為，深圳數字電視國家工程實驗室，專注于IPCAM，DVR等產品主控芯片研究和驅動開發?，F任深圳靈卡技術有限公司研發經理。