Wi-Fi 프로비저닝(Provisioning)이란 디스플레이나 입력 버튼이 없는 스마트 홈 기기(IoT)가 인터넷에 연결될 수 있도록 Wi-Fi 네트워크 정보(SSID, 비밀번호)를 기기에 전달하고 설정하는 초기화 과정을 말합니다.
프로비저닝이 필요한 이유는 스마트 전구, 로봇 청소기, 스마트 플러그 같은 기기들은 화면이나 키보드가 없어 사용자가 직접 와이파이 비밀번호를 입력할 수 없습니다. 따라서 스마트폰 앱을 통해 기기를 임시로 네트워크에 연결하고, 구동에 필요한 Wi-Fi 환경을 '준비'시켜 주는 과정이 반드시 필요합니다.
프로비저닝 작동 방식 (주요 3단계)
- 기기 모드 전환: 기기가 스스로 일시적인 임시 무선 공유기(AP, Access Point) 모드로 작동합니다.
- 연결 및 정보 전송: 사용자가 스마트폰을 해당 기기의 임시 Wi-Fi에 연결한 후, 전용 앱을 통해 실제 사용할 집의 Wi-Fi 이름과 비밀번호를 기기에 전송합니다.
- 네트워크 적용: 기기가 임시 모드를 종료하고 전달받은 일반 Wi-Fi 네트워크에 정상적으로 접속합니다.
사용되는 대표적인 방법
- SoftAP 방식: 위에서 설명한 방식으로, 기기를 직접 임시 무선 네트워크(AP)로 만들어 정보를 수신합니다.
- BLE(저전력 블루투스) 방식: 스마트폰과 기기가 블루투스로 먼저 통신하여 Wi-Fi 정보를 넘겨주는 방식입니다. 연결이 더 안정적이고 빠릅니다.
- WPS (Wi-Fi Protected Setup): 공유기의 WPS 버튼과 기기의 버튼을 동시에 눌러 간단하게 연결하는 방식입니다.
여기에서는 SoftAP 프로비저닝을 설명한다.
BLE 프로비저닝은 다음 포스팅을 참고합니다.
동작 방식
처음 부팅 시 (저장된 Wi-Fi 없음)
1. ESP32_Provisioning 이름의 AP가 뜸 (비번: 12345678)
2. 스마트폰/PC로 해당 AP에 접속
3. 브라우저가 자동으로 캡티브 포털 페이지를 열거나, 192.168.4.1 직접 접속
4. SSID + 비밀번호 입력 → "저장 및 연결" 클릭
5. ESP32가 NVS(플래시)에 저장 후 재부팅
이후 부팅 시 (저장된 자격증명 있음)
- 저장된 Wi-Fi로 자동 연결 시도 (10초 대기)
- 성공 → STA 모드로 계속 동작
- 실패 → 다시 AP 모드 진입해서 재설정 가능
사용 방법
1. Arduino IDE에서 ESP32 보드 선택 후 업로드
2. 시리얼 모니터 열기 (115200 baud)
3. ESP32_Provisioning AP에 접속
4. 브라우저에서 192.168.4.1 접속
5. 연결할 Wi-Fi 정보 입력
시리얼 모니터 출력은 아래와 같다.
시리얼 출력 전체
처음 부팅 (저장 없음)
--- SoftAP 프로비저닝 시작 ---
AP IP 주소: 192.168.4.1
AP SSID: ESP32_Provisioning / PW: 12345678
웹 서버 시작됨
사용자가 SSID/PW 입력 후 제출
입력된 SSID: MyHomeWiFi
재부팅...
재부팅 후 — 연결 성공
저장된 자격증명으로 연결 시도: MyHomeWiFi
..........
Wi-Fi 연결 성공!
IP 주소: 192.168.1.42
재부팅 후 — 연결 실패
저장된 자격증명으로 연결 시도: MyHomeWiFi
..........
연결 실패 — 프로비저닝 AP 시작
--- SoftAP 프로비저닝 시작 ---
AP IP 주소: 192.168.4.1
AP SSID: ESP32_Provisioning / PW: 12345678
웹 서버 시작됨
코드
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <DNSServer.h>
#include <Preferences.h>
// AP 설정
const char* apSSID = "ESP32_Provisioning";
const char* apPassword = "12345678"; // 오픈 AP 방지
WebServer server(80);
DNSServer dnsServer;
Preferences preferences;
// 재부팅 예약 플래그 (응답 전송 완료 후 재부팅)
bool shouldRestart = false;
unsigned long restartTime = 0;
// 프로비저닝 HTML 페이지
String SendHTML() {
String ptr = "<!DOCTYPE html><html>\n";
ptr += "<head><meta charset=\"UTF-8\">\n";
ptr += "<meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width, initial-scale=1.0\">\n";
ptr += "<title>ESP32 Wi-Fi Provisioning</title>\n";
ptr += "<style>\n";
ptr += "body { font-family: Arial; text-align: center; margin: 0px auto; padding-top: 30px;}\n";
ptr += "input { padding: 10px; margin: 10px; width: 80%; }\n";
ptr += "button { padding: 10px; width: 85%; background-color: #4CAF50; color: white; border: none; font-size: 16px; }\n";
ptr += "</style>\n";
ptr += "</head>\n";
ptr += "<body>\n";
ptr += "<h1>Wi-Fi 설정</h1>\n";
ptr += "<form action=\"/connect\" method=\"POST\">\n";
ptr += "<label>SSID:</label><br><input type=\"text\" name=\"ssid\" maxlength=\"32\" placeholder=\"Wi-Fi 이름 입력\"><br>\n";
ptr += "<label>비밀번호:</label><br><input type=\"password\" name=\"pass\" maxlength=\"63\" placeholder=\"비밀번호 입력\"><br>\n";
ptr += "<button type=\"submit\">저장 및 연결</button>\n";
ptr += "</form>\n";
ptr += "</body>\n";
ptr += "</html>\n";
return ptr;
}
void handleRoot() {
server.send(200, "text/html", SendHTML());
}
// 캡티브 포털: 알 수 없는 경로 → 루트로 리디렉션
void handleNotFound() {
server.sendHeader("Location", "/", true);
server.send(302, "text/plain", "");
}
void handleConnect() {
String ssid = server.arg("ssid");
String pass = server.arg("pass");
// 입력값 검증
if (ssid.length() == 0 || ssid.length() > 32) {
server.send(400, "text/html; charset=utf-8",
"<h2>오류: SSID가 비어 있거나 너무 깁니다. (최대 32자)</h2>"
"<a href=\"/\">돌아가기</a>");
return;
}
if (pass.length() > 63) {
server.send(400, "text/html; charset=utf-8",
"<h2>오류: 비밀번호가 너무 깁니다. (최대 63자)</h2>"
"<a href=\"/\">돌아가기</a>");
return;
}
Serial.println("입력된 SSID: " + ssid);
// 비밀번호는 시리얼 출력 생략 (보안)
// NVS에 자격증명 저장
preferences.begin("wifi-creds", false);
preferences.putString("ssid", ssid);
preferences.putString("pass", pass);
preferences.end();
server.send(200, "text/html; charset=utf-8",
"<!DOCTYPE html><html><head><meta charset=\"UTF-8\"></head><body>"
"<h2>Wi-Fi 정보가 저장되었습니다.</h2>"
"<p>잠시 후 기기가 재부팅됩니다...</p>"
"</body></html>");
// 응답 전송 완료 후 재부팅 예약 (1초 후)
shouldRestart = true;
restartTime = millis() + 1000;
}
void startProvisioningAP() {
Serial.println("\n--- SoftAP 프로비저닝 시작 ---");
// AP+STA 모드 명시적 설정
WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
WiFi.softAP(apSSID, apPassword);
IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
Serial.print("AP IP 주소: ");
Serial.println(IP);
Serial.print("AP SSID: ");
Serial.print(apSSID);
Serial.print(" / PW: ");
Serial.println(apPassword);
// 캡티브 포털 DNS
dnsServer.start(53, "*", IP);
// 웹 서버 라우팅
server.on("/", handleRoot);
server.on("/connect", HTTP_POST, handleConnect);
server.onNotFound(handleNotFound);
server.begin();
Serial.println("웹 서버 시작됨");
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(100);
// 저장된 자격증명 로드
preferences.begin("wifi-creds", true);
String savedSSID = preferences.getString("ssid", "");
String savedPass = preferences.getString("pass", "");
preferences.end();
// 저장된 자격증명이 있으면 STA 연결 먼저 시도
if (savedSSID.length() > 0) {
Serial.println("\n저장된 자격증명으로 연결 시도: " + savedSSID);
WiFi.mode(WIFI_STA);
WiFi.begin(savedSSID.c_str(), savedPass.c_str());
unsigned long start = millis();
while (millis() - start < 10000) {
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) break;
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println();
if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
Serial.println("Wi-Fi 연결 성공!");
Serial.print("IP 주소: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
return; // 연결 성공: AP 모드 진입 불필요
}
Serial.println("연결 실패 — 프로비저닝 AP 시작");
}
startProvisioningAP();
}
void loop() {
// STA 연결 상태면 루프에서 처리 없음
if (WiFi.getMode() == WIFI_STA && WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
return;
}
server.handleClient();
dnsServer.processNextRequest();
// 재부팅 예약 처리 (응답 전송 완료 보장)
if (shouldRestart && millis() >= restartTime) {
Serial.println("재부팅...");
ESP.restart();
}
}
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