Provisioning режима WiFi AP для читающей ручки: внеполосная доставка учётных данных через Smart Config

Аудитория: Менеджеры по продукту со стороны бренда, школьные ИТ-администраторы и инженеры встроенного Wi-Fi-прошивки, которым необходимо решить, какой способ Wi-Fi-провижининга должна поддерживать читалка-ручка, какие компромиссы по безопасности даёт каждый способ, и как прошивка обрабатывает неизбежные сбои, когда родитель или шестилетний ребёнок пытается ввести 16-символьный пароль WPA2 на устройстве с одной кнопкой.

Читалки-ручки L5, T2 и Y6 оснащены модулем 802.11 b/g/n наряду с радиомодулем BLE. Wi-Fi используется для школьной телеметрии, обновления контента и новой функции «синхронизации словаря», которая подгружает следующие 24 часа книг OID напрямую на ручку без участия планшета учителя. Однако ни один из этих сценариев не работает, пока ручка не узнает SSID и PSK школьной сети. Именно эту задачу провижининга решает данная статья.

У читалки-ручки одна-две кнопки, нет клавиатуры, а на T2/Y6 установлен OLED-экран 1,5 дюйма (у L5 OLED нет, только трёхцветный светодиод). Конечный пользователь — это либо восьмилетний ученик, либо 80-летний бабушка или дедушка. Процесс провижининга должен быть однонажатым, занимать одну минуту и выдерживать школьный Wi-Fi с 802.1X и PEAP. За всё время поставки более 47 000 устройств с 2023 года Wi-Fi-провижининг был главным источником обращений в техподдержку в течение 1–3 месяцев после начала любого развёртывания, при этом число обращений резко падает после того, как школьная ИТ-команда переходит на единый SSID, а ручка проходит однократную регистрацию.

В этой статье сравниваются три способа провижининга, которые мы поставляем — SoftAP, BLE-assisted Smart Config и QR-метод вне полосы частот, — описано, когда какой использовать, и показан поток восстановления в прошивке при ошибке пользователя.

1. Три модели в нашем каталоге

L5 — школьная ручка со светодиодным индикатором; она не может отображать QR-код. T2 и Y6 — премиальные ручки с экраном OLED; они умеют выводить QR-код на экран для сканирования телефоном.

2. Режим SoftAP

В режиме SoftAP ручка выступает точкой доступа Wi-Fi. Пользователь подключает свой телефон к SSID ручки (например, «SRP-L5-Setup-9F4D»), открывает Captive-портал по адресу 192.168.4.1 и вводит учётные данные школьного Wi-Fi в веб-форме. Ручка сохраняет учётные данные, отключает свой SoftAP, подключается к школьному Wi-Fi и заново включает BLE для сопряжения с приложением.

Медианное время провижининга на L5 составляет 42 секунды. 95-й перцентиль — 78 секунд. 99-й перцентиль — 130 секунд (из-за пользователей, которые трижды ошибаются при вводе PSK).

3. Пользовательский опыт Captive Portal

Captive-портал представляет собой HTML-страницу размером 12 КБ, отдаваемую HTTP-сервером ручки. Она содержит:

1. Выпадающий список ближайших SSID (сканирование выполняется при удержании кнопки в течение 5 секунд).
2. Поле для ручного ввода SSID скрытых сетей.
3. Поле ввода PSK с переключателем показать/скрыть.
4. Переключатель режима безопасности (WPA2-Personal, WPA2-Enterprise, WPA3-Personal, Open).
5. Поле для ввода имени пользователя/пароля для WPA2-Enterprise.
6. Кнопка "Тест и сохранить".

Портал защищён по протоколу HTTPS самоподписанным сертификатом, который создаётся индивидуально для каждой ручки на этапе заводской конфигурации. Сертификат уникален для каждого устройства и закреплён в Captive Portal. На Captive Portal пока не включён HSTS, так как соединение работает только в локальной сети.

4. Режим Smart Config (T2/Y6)

Smart Config — это протокол ESP-Touch от компании Espressif, изначально разработанный для ESP8266/ESP32 и впоследствии портированный на других производителей. Он использует Length-Varying Encoding в управляющих кадрах Wi-Fi для трансляции SSID и PSK с телефона на ручку. Радиомодуль ручки перехватывает эти кадры и восстанавливает учётные данные.

Преимущество Smart Config в том, что пользователю не нужно переключать Wi-Fi сеть на телефоне. Он остаётся в школьной Wi-Fi сети, один раз вводит учётные данные в приложении, а ручка прослушивает закодированную трансляцию. Недостаток — школьная Wi-Fi сеть должна разрешать широковещательные кадры, которые блокируются некоторыми корпоративными точками доступа 802.11ac\/ax.

На более чем 47 000 устройств мы наблюдали успешное срабатывание Smart Config в 96% случаев в домашних Wi-Fi сетях и в 78% случаев в корпоративных Wi-Fi сетях. 22% сбоев в корпоративных сетях почти полностью связаны с точками доступа, которые отключают широковещательные кадры в режиме 802.11k\/v\/r. Для таких сред мы рекомендуем SoftAP.

5. Провижининг Wi-Fi с помощью BLE

Провижининг Wi-Fi с помощью BLE использует BLE-соединение (уже установленное в TC-059) для передачи учётных данных Wi-Fi через запись характеристики GATT. Ручка подключается к Wi-Fi сети, используя учётные данные, полученные по BLE.

Провижининг с помощью BLE — самый быстрый способ на T2\/Y6. Это наиболее безопасный метод, так как BLE-соединение зашифровано по AES-CCM (см. TC-045). Недостаток — телефон уже должен быть сопряжён с ручкой, что не всегда бывает при первом распаковывании. Мы вкладываем в руководство пользователя инструкцию «BLE при первом включении».

6. Провижининг через QR-код (только Y6)

Y6 оснащён OLED-дисплеем 1,5 дюйма, способным отображать QR-код. В процессе провижининга используется QR-код на экране ручки, который сканирует телефон пользователя. QR-код содержит текущее состояние провижининга ручки (SSID, уровень сигнала, код ошибки).

QR-провижионинг — самый быстрый и удобный способ. Мы поставляем его только в модели Y6, так как OLED-дисплей увеличивает BOM на $1,80.

7. Конечный автомат провижионинга

Прошивка ручки реализует следующий конечный автомат:

IDLE -> [5s button hold] -> SCAN -> SOFTAP_ACTIVE | SMART_CONFIG_ACTIVE | BLE_WAIT | QR_ACTIVE SCAN -> [SSIDs found] -> SELECT_MODE SOFTAP_ACTIVE -> [credentials received] -> JOIN_WIFI SMART_CONFIG_ACTIVE -> [ESP-Touch decoded] -> JOIN_WIFI BLE_WAIT -> [BLE credentials written] -> JOIN_WIFI QR_ACTIVE -> [QR scanned] -> JOIN_WIFI JOIN_WIFI -> [DHCP success] -> CONNECTED JOIN_WIFI -> [timeout 30 s] -> RECOVERY RECOVERY -> [3 retries] -> FAIL FAIL -> [reset] -> IDLE

Для каждого состояния установлен таймаут 30 секунд. Ручка логирует каждый переход в QA-телеметрический буфер (TC-077). Когда ручка возвращается в состояние FAIL, пользователь должен удерживать кнопку 5 секунд для повторной попытки.

## 8. Провижионинг 802.1X Enterprise

Для школьных развёртываний Wi-Fi обычно использует WPA2-Enterprise с PEAP или EAP-TLS. Ручка поддерживает оба варианта:

| EAP-метод | Формат имени пользователя | Сертификат | Где используется |
|---|---|---|---|
| PEAP-MSCHAPv2 | username@realm | Нет | Большинство школ K-12 |
| EAP-TLS | N/A (аутентификация по сертификату) | На устройство | Развёртывания с повышенной безопасностью |
| EAP-TTLS | username@realm | Опционально | Университеты |
| EAP-FAST | username@realm | PAC | Среды Cisco |

TLS-стек ручки использует ту же библиотеку mbedTLS 3.4.0, что и остальная прошивка. Клиентские сертификаты на устройство прошиваются на заводе или устанавливаются школьным IT-администратором через брендовое админ-приложение. Сертификат хранится в защищённом элементе (TC-100) и не подлежит экспорту.

## 9. Реальные сбои провижионинга, с которыми мы сталкивались

На выборке более 47 000 устройств топ-10 причин сбоев по убыванию:

| Сбой | % тикетов на провижионинг | Решение |
|---|---|---|
| Неверный PSK | 32% | Добавить переключатель «показать PSK» и сообщение об ошибке |
| Сеть 5 ГГц | 18% | Ручка поддерживает только 2,4 ГГц; предупреждение в приложении |
| Скрытый SSID | 12% | Добавить поле скрытого SSID в captive portal |
| AP блокирует broadcast | 9% | Автоматическое переключение в режим SoftAP |
| Неверный пароль 802.1X | 8% | Добавить сообщение об ошибке имени пользователя/пароля |
| Таймаут DHCP | 7% | Увеличить таймаут DHCP, логировать MAC AP |
| SSL-предупреждение captive portal | 6% | Документировать самоподписанный сертификат в руководстве |
| Телефон подключился к SSID ручки, но портал не открывается | 4% | Добавить подсказку с URL в captive portal |
| AP требует PMF | 3% | Поддержка 802.11w PMF добавлена в прошивке 4.2.0 |
| Устаревшая прошивка ручки | 1% | Добавить проверку прошивки при провижионинге |

Самым значительным улучшением в прошивке 2026 года стал переключатель «показать PSK». Одно это изменение сократило число тикетов на провижионинг на 24%.

## 10. Брендовая кастомизация провижионинга

Заказчик ODM может запросить:

1. Кастомный префикс SSID (по умолчанию: «SRP-<model>-Setup-XXXX»).
2. Кастомный брендинг captive portal (логотип, цвет, язык).
3. Кастомный таймаут провижионинга (по умолчанию: 30 с).
4. Кастомный URL после провижионинга для отображения статуса.

Кастомизация применяется на этапе сборки Python-скриптом, который читает брендовый манифест. MOQ — 3 000 устройств.

## 11. Соображения безопасности

| Канал | Риск MITM | Утечка учётных данных | Примечания |
|---|---|---|---|
| SoftAP | Низкий (только локально) | Низкая (HTTPS) | Самоподписанный сертификат |
| Smart Config | Средний (broadcast) | Средняя (можно перехватить) | Использовать только в доверенной Wi-Fi |
| BLE-assisted | Низкий (AES-CCM) | Низкая | Лучший вариант |
| QR-based | Низкий | Низкая | Телефон считывает QR, broadcast отсутствует |

Для развёртываний со строгой политикой безопасности (например, оборона, здравоохранение) рекомендуем только BLE-assisted. Для домашнего использования подходит любой канал.

``` ## 12. Связь с другими статьями TC-062 входит в кластер провижионинга Wi-Fi. TC-059/060/061 охватывают сторону BLE. TC-063 объясняет, как ручка анонсирует себя в локальной сети после провижионинга Wi-Fi. TC-064 описывает CoAP — протокол, который работает поверх LAN-подключения. TC-020 объясняет решение по двухдиапазонному Wi-Fi 2,4 ГГц против 5 ГГц, влияющее на выбор канала пользователем. ## 13. Часто задаваемые вопросы ## 14. Связанные материалы - [Reading Pen USB HID and HID over GATT](/TECHNICAL/TC-057-reading-pen-usb-hid-and-hid-over-gatt) - [Reading Pen Bluetooth Pairing SSP Secure Simple Pairing](/TECHNICAL/TC-059-reading-pen-bluetooth-pairing-ssp-secure-simple-pairing) - [Reading Pen BLE Service Characteristic UUID Design](/TECHNICAL/TC-060-reading-pen-ble-service-characteristic-uuid-design) - [Reading Pen GATT Server and Notification Mechanism](/TECHNICAL/TC-061-reading-pen-gatt-server-and-notification-mechanism) - [Reading Pen WiFi 2.4G vs Dual Band IoT](/TECHNICAL/TC-020-reading-pen-wifi-2-4g-vs-dual-band-iot) - [Reading Pen WiFi Roaming and Reconnect](/TECHNICAL/TC-043-reading-pen-wifi-roaming-and-reconnect) - [Reading Pen mDNS and DNS-SD Service Discovery](/TECHNICAL/TC-063-reading-pen-mdns-and-dns-sd-service-discovery) - [Reading Pen IoT MQTT vs HTTP vs CoAP](/TECHNICAL/TC-044-reading-pen-iot-mqtt-vs-http-vs-coap) --- **Ответьте на любое письмо от нашей команды со словом «PROVISION», и мы вышлем HTML-шаблон captive portal, справочник по BLE-assisted WiFi delivery SDK и 38-страничное руководство по развёртыванию в школах K-12, охватывающее 802.1X, PEAP и EAP-TLS. Заказчики OEM/ODM также могут запросить бренд-кастомизированный captive portal при MOQ 3 000 со сроком 4 недели.** ## 15. Полевые данные развёртывания, покрытие каналов и чек-лист закупки На более чем 47 000 поставленных устройств в 47 странах процесс провижионинга Wi-Fi на линейках B1, B2, F8, K7, KF1, L5, P2, Q6, Q8, T2 и Y6 прошёл проверку на 18 корпоративных маршрутизаторах и 6 шлюзах с captive portal. HTML captive portal занимает 42 КБ в сжатом виде, работает в разделе внутренней флеш-памяти 4 МБ и при блокировке JavaScript в браузере родителя откатывается на статический QR-код. Учётные данные Wi-Fi передаются через BLE write characteristic, защищённую индивидуальным ECDH-ключом, генерируемым при первом включении, а бортовой TLS-стек — это тот же mbedTLS, что используется во всей линейке прошивок (B1/B2 2.4.7, F8 3.1.2, K7/KF1 1.9.5, L5 4.2.0, P2 2.0.3, Q6/Q8 3.3.1, T2/Y6 2.6.4). ### 15.1 Успешность провижионинга по каналам График ниже отслеживает успешность провижионинга с первой попытки по трём поставляемым каналам: BLE-assisted (смартфон передаёт SSID по BLE), SmartConfig (UDP-broadcast в стиле TI) и резервный AP-режим (ручка открывает собственный SSID). Данные собраны по 2 400 сеансам онбординга родителей с Q3 2025 по Q1 2026 в 11 рынках.

15.2 Матрица поддерживаемых маршрутизаторов и Captive Portal

Процесс провижионинга проходит наш регрессионный набор на перечисленном ниже оборудовании. Если ваш школьный округ использует оборудование за пределами этой матрицы, запросите у нас 5-дневную лабораторную валидацию — обычно мы выполняем её за 72 часа с фиксированной оплатой $480 за модель маршрутизатора и одностраничным актом приёмки.

15.3 Правила принятия решения покупателем

Совет покупателю: Всегда указывайте режим AP в качестве резервного варианта в инструкциях по подключению. Разрыв в 8% между режимом AP (84%) и BLE-сопровождением (92%) выглядит небольшим, пока вы не умножите его на 10 000 конечных пользователей — это на 800 обращений в поддержку меньше в первом квартале и ощутимый рост рейтинга в магазине приложений.

15.4 Сертификационный охват радиоблока Wi-Fi

Радиомодуль 2,4 ГГц, обеспечивающий эти возможности, сертифицирован по CE-RED (EN 300 328 v2.2.2, EN 301 489-1/-17), FCC Part 15.247, UKCA-RER, RCM (AS/NZS 4268), KC (KN 301 489-1/-17, MSIP), MIC (Япония, статья 38-24) и ISED RSS-247. Корпус, магнит и чернила сертифицированы по EN 71-1/-2/-3, ASTM F963-17, CPSIA, RoHS 2.0, REACH и PROP 65. GCC (SFDA, Саудовская Аравия), ESMA (MoIAT, ОАЭ), SNI (Индонезия), NOM (Мексика) и INMETRO (Бразилия) расширяют доступ к рынкам. Каждая поставка сопровождается соответствующим комплектом DoC и серийным номером на каждое устройство с привязкой к карте контроля качества на наших двух производственных площадках.

15.5 Внутренние перекрёстные ссылки и пути чтения

Об OTA-канале, используемом для отправки новых строк интерфейса captive-портала после обновления бренда, см. Механизм OTA-обновления прошивки читающей ручки. О компромиссе между 2,4 ГГц и двухдиапазонным режимом, определяющем выбор канала в плотной классной среде, см. WiFi 2.4G против двухдиапазонного IoT в читающей ручке. О поведении роуминга при перемещении ребёнка между точками доступа см. WiFi-роуминг и переподключение читающей ручки. Об уровне обнаружения в локальной сети, работающем после настройки, см. mDNS и обнаружение служб DNS-SD в читающей ручке. Со стороны производителя по этой программе см. Читающие ручки оптом и Читающие ручки под частной торговой маркой.

Призыв к действию: Нужен captive-портал с брендингом вашего школьного округа или розничной сети? Запросить коммерческое предложение со словом "CAPTIVE", и мы вернём 4-страничный брендинг-бриф (логотип, цветовая палитра, локаль, тексты) и фиксированную цену на интеграцию прошивки в течение 24 часов. Нейтральные ручки со склада отгружаются при MOQ 500 со сроком поставки 5 дней, кастомные captive-порталы — при MOQ 3 000 с 4-недельным сроком интеграции прошивки.```