乐鑫自主研发的 ESP-TOUCH 协议采⽤的是 Smart Config（智能配置）技术，帮助用户将采用 ESP8266 和 ESP32 的设备（以下简称“设备”）连接至 Wi-Fi 网络。用户只需在⼿机上进行简单操作即可实现智能配置。

由于设备一开始尚未联网，ESP-TOUCH 应用无法直接向设备发送信息。通过 ESP-TOUCH 通信协议，具有 Wi-Fi 网络接入能力的设备（例如智能手机）可以向 Wi-Fi 接入点 (AP) 发送一系列 UDP 数据包，其中每一包的长度（即 Length 字段）都按照 ESP- TOUCH 通信协议进⾏编码，SSID 和密码就包含在 Length 字段中，随后设备便能够接收这些 UDP 数据包，并从中解析出所需的信息。

数据包结构如下表所示：

• 支持的平台：
  • ESP8266：OS SDK 和 NonOS SDK
  • ESP32：ESP-IDF
• 协议兼容性：集成了微信 AirKiss 协议
• 用户可以通过 ESP-TOUCH 应用或微信客户端配置设备

1. 准备一台支持 ESP-TOUCH 的设备，开启 Smart Config 功能。
2. 将手机连接至目标路由器。
3. 打开手机上的 ESP-TOUCH 应用。
4. 输入路由器的 SSID 和密码以将设备连接到路由器。如果路由器是开放网络（未加密），则密码字段可留空。

重要注意事项

• 距离影响：设备与路由器距离越远，连接耗时越长
• 路由器状态：配置前需确保路由器已启动
• 超时机制：
  • 应用端超时未连接会返回配置失败信息
  • 设备端超时未获取信息会自动重启 Smart Config
  • 可通过 esptouch_set_timeout(uint8 time_s) 或 esp_smartconfig_set_timeout(uint8 time_s) 设置超时时间
• 工作模式：
  • ESP8266：需启用 Sniffer 模式，禁用 Station/soft-AP 模式
  • ESP32：可同时启用 Sniffer 和 Station 模式
• IP 交互：配置完成后，手机端获取设备 IP，设备端返回手机 IP，支持自定义局域网通信
• AP 隔离：路由器启用 AP 隔离可能导致应用无法收到成功提示
• 多设备支持：应用可同时配置多个设备接入同一路由器
• 网络限制：不支持 5 GHz 频段和 802.11ac 协议

ESP-TOUCH 的通信模型可以抽象为某种错误率的单向通道，但这种错误率又根据带宽的不同而有所不同。通常：

• 20 MHz 带宽下，数据包错误率约为 0–5%
• 40 MHz 带宽下，数据包错误率约为 0–17%

假设所需要传递信息的最大长度为 104 字节，在这种情况下，若不采用纠错算法，则难以保证在有限的传递次数内完成信息的发送。

为了解决这一问题，ESP-TOUCH 采用了累积纠错算法，以确保在有限的次数内完成信息发送。该算法的理论基础是：在多轮数据发送过程中，同一位数据出错的概率非常低。因此可以累积多轮数据传递结果进行分析，在某一轮中发生错误的数据位可能在其他轮中找到其对应的正确值，从而保证在有限的次数内完成信息的发送。

信息发送的成功率可以通过以下公式表示：

成功率 = [1 – (1 – P)k]l

其中：

• P：单个数据包的成功率
• k：发送轮次
• l：发送信息的长度（字节）

典型场景分析：

• 20 MHz 带宽 (P = 0.95)：104 字节数据成功率可达 95%
• 40 MHz 带宽 (P = 0.83)：72 字节数据成功率可达 83%

以下表格显示了采用累积纠错算法时，信息发送的成功率和发送时间的不同情况。

表：20 MHz 带宽分析

表：40 MHz 带宽分析