WiFi无线网络适配器及其控制方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域中的WiFi无线网络适配器技术领域，尤其涉及一种WiFi无线网络适配器及其控制方法。

背景技术

目前，WiFi已经成为家庭、商业、工业等领域最广泛的无线联网技术。通常，一些需要联网的装置自身没有WiFi功能，因此需要通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口外接WiFi无线网络适配器才能连接WiFi网络。然而，由于设计上的限制，一些需要联网的装置虽然有USB接口，但只支持USB有线网络适配器，并不包括对应的WiFi无线网络适配器驱动程序。要使此类装置连上WiFi网络，需要设计一种特殊的无线网络适配器。同时，由于无线网络适配器由外部供电，在电能受限的场景下需要尽量能够节约能源。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明提出一种无线网络适配器，该无线网络适配器对外通过USB接口连接上级装置，在上级装置仅支持USB有线网口适配器的情况下，仍然能够实现WiFi无线网络连接的功能，另外，同时基于工作场景可以灵活的选择工作模式，尽量工作在省电状态。

本发明第一方面实施例提出了一种WiFi无线网络适配器，包括：USB通用串行总线接口、USB转以太网接口模块、以太网接口转MII媒体独立接口模块和WiFi模块组成；

所述USB接口分别与外部待联网装置和所述USB转以太网接口模块连接；

所述USB转以太网接口模块，用于将USB协议转换成以太网协议，并通过以太网接口与所述以太网接口转MII模块连接；

所述以太网接口转MII模块，用于对以太网物理层数据和介质访问控制层数据进行相互转换；

所述WiFi模块分别与所述USB转以太网接口模块和所述以太网接口转MII模块连接，用于通过WiFi信号收发数据。

本发明实施例的WiFi无线网络适配器，通过USB接口分别与外部待联网装置和USB转以太网接口模块连接；USB转以太网接口模块，用于将USB协议转换成以太网协议，并通过以太网接口与以太网接口转MII模块连接；以太网接口转MII模块，用于对以太网物理层数据和介质访问控制层数据进行相互转换；WiFi模块分别与USB转以太网接口模块和以太网接口转MII模块连接，用于通过WiFi信号收发数据。由此，在外部待联网装置仅支持USB有线网口适配器的情况下，仍然能够实现WiFi无线网络连接功能，同时基于工作场景可以灵活选择工作模式。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述USB接口的设置多种接口形态以支持多种标准USB协议。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述以太网接口为物理接口收发器或以太网连接器，以及所述以太网接口支持不同以太网速率。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述WIFI模块，用于通过目标连接对所述USB转以太网接口模块和所述以太网接口转MII模块进行工作模式设置；其中，设置所述USB转以太网接口模块工作在指定USB模式以及指定以太网接口模式、设置所述以太网转MII接口模块工作在指定以太网接口模式。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述USB转以太网接口模块工作的指定以太网接口模式和所述以太网转MII接口模块工作的指定以太网接口模式相同。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述WIFI模块的工作模块包括但不限于无线接入点模式、WiFi客户端模式和中继模式中的一种或多种。

可选地，在本发明的一个实施例中，包括上述实施例的WiFi无线网络适配器的控制方法，包括：

通过所述USB接口将所述WiFi无线适配器连接所述外部待联网装置；

控制所述WiFi无线适配器中的所述WiFi模块进入中继模式；

智能终端接入所述WiFi无线适配器，通过所述智能终端控制软件控制所述WiFi无线适配器扫描WiFi网络并输入密码加入目标无线接入点热点。

可选地，在本发明的一个实施例中，所述智能终端获取所述WiFi无线适配器的工作状态，并对所述WiFi无线适配器的工作参数进行调整。

可选地，在本发明的一个实施例中，包括上述实施例的WiFi无线网络适配器的控制方法，包括：

所述WiFi无线适配器的WiFi模块连接到外部WiFi接入点，获取WiFi连接的协商速率N；

根据协商速率系数M，若N*M>＝T1，则所述WiFi无线适配器的以太网接口速率设置为E1，所述USB接口的工作模式设置为U1；其中，T1为速率门限1，E1为以太网工作模式1，U1为USB接口模式1；

若T2<＝N*M

若T2>N*M，则所述WiFi无线适配器的以太网接口速率设置为E3，所述USB接口的工作模式设置为U3；其中，E3为以太网工作模式3，U3为USB接口模式3。

可选地，在本发明的一个实施例中，智能终端通过控制软件控制所述WiFi无线适配器的以太网工作模式以及所述USB接口的工作模式。

本发明第二方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本发明前述实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

本发明第三方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如本发明前述实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

本发明第四方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如本发明前述实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例一所提供的WiFi无线网络适配器的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的WiFi无线网络适配器的控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例二所提供的WiFi无线网络适配器的控制方法的流程示意图；

图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备或服务器的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

针对上述描述技术问题，本发明提出一种WiFi无线网络适配器，其对外通过USB接口连接上级装置，在上级装置仅支持USB有线网口适配器的情况下，仍然能够实现WiFi无线网络连接的功能，同时基于工作场景可以灵活的选择工作模式，尽量工作在省电状态。具体描述如下：

下面参考附图描述本发明实施例的WiFi无线网络适配器及其控制方法。

图1为本发明实施例一所提供的WiFi无线网络适配器的结构示意图。

如图1所示，WiFi无线网络适配器包括：USB通用串行总线接口100、USB转以太网接口模块200、以太网接口转MII媒体独立接口模块300和WiFi模块400组成。

其中，USB接口100分别与外部待联网装置和USB转以太网接口模块200连接；USB转以太网接口模块200，用于将USB协议转换成以太网协议，并通过以太网接口与以太网接口转MII模块300连接；以太网接口转MII模块300，用于对以太网物理层数据和介质访问控制层数据进行相互转换；WiFi模块400分别与USB转以太网接口模块200和以太网接口转MII模块300连接，用于通过WiFi信号收发数据。

本发明实施例中，USB接口100用于与外部需要进行WiFI联网的装置相连接，传输数据的同时也从外部待联网装置获取电量。其中，USB接口100的形态可以是USBTypeA、USBType B、USBTypeC、MicroUSB和MiniUSB等。根据应用场景需要可以支持USB 1.0，USB2.0，USB 3.0，USB 3.1等标准USB协议。

本发明实施例中，以太网接口为物理接口收发器或以太网连接器，以及所述以太网接口支持不同以太网速率。

具体地，USB转以太网接口模块200能够将USB协议转成以太网协议，并以以太网接口的形式与下一级连接，以太网接口可以是物理接口收发器形式，也可以是以太网连接器，以及根据应用场景需要，以太网接口可支持不同以太网速率，比如10MBps、100MBps或1000MBps速率等。

在本发明实施例中，以太网接口转MII(Media Independent Interface，媒体独立接口)接口模块300是一个以太网收发器，能够对以太网物理层数据和MAC(Media AccessControl Address，媒体存取控制位址)层数据进行相互转换。以太网接口转MII模块300可以根据需要支持10MBps、100MBps或1000MBps以太网速率，MII接口支持多种标准可选，可以是标准MII，GMII(Gigabit MII)、RMII(Reduced MII)、SGMII(Serial Gigabit MII)或者RGMII(Reduced Gigabit Media)等。

本发明实施例中，WIFI模块400，用于通过目标连接对USB转以太网接口模块和以太网接口转MII模块进行工作模式设置；其中，设置USB转以太网接口模块工作在指定USB模式以及指定以太网接口模式、设置以太网转MII接口模块工作在指定以太网接口模式。

本发明实施例中，USB转以太网接口模块工作的指定以太网接口模式和以太网转MII接口模块工作的指定以太网接口模式相同。

具体地，WiFi模块400通过MII与上一级相连，对外可以通过WiFi信号收发数据，WiFi模块400根据需要可以支持不同规格的网络制式，如802.11b/g/n/ac/ax等。

具体地，WiFi模块400还分别与USB转以太网接口模块200以及以太网接口转MII模块300连接，用虚线标识，WiFi模块400可以通过虚线的连接对上述两个模块进行工作模式设置：设置USB转以太网接口模块200工作指定的USB模式(USB1.0、USB2.0、USB3.0、USB3.1其中之一)以及指定的以太网接口模式(10MBps、100MBps或1000MBps其中之一)；设置以太网转MII模块300工作在制定的以太网接口模式(10MBps、100MBps或1000MBps其中之一)，以及USB转以太网接口模块工作的指定以太网接口模式和以太网转MII接口模块工作的指定以太网接口模式相同。

本发明实施例中，WIFI模块400的工作模块包括但不限于无线接入点模式、WiFi客户端模式和中继模式中的一种或多种。

具体地，本发明提出的的无线网络适配器，通过USB接口100从外部取电，进而给其它部分供电工作。上电后，WiFi模块400可工作在AP(Access Point，无线接入点)模式、Client(客户端)模式、Repeater(中继)模式。

其中，AP模式可以理解为对外作为无线WiFi热点，其它的WiFi客户端能够连接此热点，进而能够与上级装置通过以太网进行通信。

其中，Client模式可以理解为作为WiFi客户端，可以连接外部WiFi接入点，并在连接接入点之后，上级装置就加入了外部WiFi的局域网中，进而可以实现更多网络功能。比如外部WiFi连接了广域互联网，那么上级装置就能够访问广域互联网。

其中，Repeater模式可以理解为WiFi模块400进入Repeater模式，这种模式下WiFI模块400一方面提供AP功能，外部WiFi客户端可以连接，另外也能以Client模式接入其它的WiFi接入点。

本发明实施例的WiFi无线网络适配器，通过USB接口分别与外部待联网装置和USB转以太网接口模块连接；USB转以太网接口模块，用于将USB协议转换成以太网协议，并通过以太网接口与以太网接口转MII模块连接；以太网接口转MII模块，用于对以太网物理层数据和介质访问控制层数据进行相互转换；WiFi模块分别与USB转以太网接口模块和以太网接口转MII模块连接，用于通过WiFi信号收发数据。由此，在外部待联网装置仅支持USB有线网口适配器的情况下，仍然能够实现WiFi无线网络连接功能，同时基于工作场景可以灵活选择工作模式。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，包括上述实施例的WiFi无线网络适配器的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤101，通过USB接口将WiFi无线适配器连接外部待联网装置。

步骤102，控制WiFi无线适配器中的WiFi模块进入中继模式。

步骤103，智能终端接入WiFi无线适配器，通过智能终端控制软件控制WiFi无线适配器扫描WiFi网络并输入密码加入目标无线接入点热点。

在本发明实施例中，智能终端获取WiFi无线适配器的工作状态，并对WiFi无线适配器的工作参数进行调整。

在本发明实施例中，从上级装置即外部待联网装置的角度看，本发明的无线网络适配器是一个USB有线网络适配器，因此上级装置无法对无线网络适配器进行控制，比如选择连接wifi热点、输入密码、参数配置等。因此需要其它的手段对无线网络适配器进行控制，实现外部设备可以通过WiFi对无线网络适配器进行控制。

具体地，无线适配器通过USB连接上级装置，无线适配器的WiFi模块400进入Repeater模式，通过第三方WiFi Client(如智能手机)接入无线适配器，通过控制软件(如应用程序)控制无线适配器扫描WiFi网络并输入密码加入其它WiFiAP热点，第三方WiFiClient(如智能手机)接入后还能够实时获取适配器工作状态，并对其工作参数进行调整。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，包括上述实施例的WiFi无线网络适配器的控制方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤201，WiFi无线适配器的WiFi模块连接到外部WiFi接入点，获取WiFi连接的协商速率N。

步骤202，根据协商速率系数M，若N*M>＝T1，则WiFi无线适配器的以太网接口速率设置为E1，USB接口的工作模式设置为U1。

步骤203，若T2<＝N*M

步骤204，若T2>N*M，则WiFi无线适配器的以太网接口速率设置为E3，USB接口的工作模式设置为U3。

本发明提出的的无线网络适配器，通过USB接口从外部取电，进而给其它部分供电工作。在电源受限的环境下，通常需要尽可能的省电。而若无线网络适配器内部工作在高速模式，如USB3.0以及1000MBps，那么会显著的比工作在USB2.0及100Mbps的模式下更加耗电。因此上述控制方法能够自适应省电。

具体地，无线适配器的WiFi模块连接到外部WiFi接入点后，获取WiFi连接的协商速率，用N标识，根据协商速率系数M，若N*M>＝T1，则无线适配器内部的以太网接口设置为E1速率，USB接口模式设置为U1，若T2<＝N*MN*M，则无线适配器内部的以太网接口速率设置为E3，USB接口模式设置为U3。

需要说明的是，以上参数可以根据实际情况进行调整，其中T1、T2的等级不限于2个。

举例而言，如下表1所示的参数设置。

在本发明实施例中，智能终端通过控制软件控制WiFi无线适配器的以太网工作模式以及USB接口的工作模式。

具体地，通过第三方WiFiClient(如智能手机)接入无线适配器，通过控制软件(如APP)控制无线适配器的以太网工作模式以及USB接口工作模式。

由此，能够解决在上级装置仅支持USB有线网口适配器的情况下，仍然能够实现WiFi无线网络连接的功能，以及通过以太网转MII模块与WiFi模块进行连接，不需要通过以太网交换机进行连接，可以降低系统复杂度、降低功耗以及成本。与此同时仍然保证了连接速率，最后能够根据实际网络情况有效降低功耗。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本发明前述任一实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现如本发明前述任一实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如本发明前述任一实施例提出的WiFi无线网络适配器的控制方法。

图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备或服务器的框图。图4显示的电子设备或服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备或服务器12以通用计算设备的形式表现。电子设备或服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。

电子设备或服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备或服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备或服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc ReadOnly Memory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备或服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备或服务器12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备或服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备或服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LocalArea Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备或服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备或服务器12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。