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Harmony OS WiFi编程——连接热点、创建热点

网友: 文档中心 2023-04-24 15:22:06

本节主要介绍如何在HiSpark WiFi IoT套件上使用Hamony OS的WiFi相关编程接口。

相关知识点

  • WiFi的工作模式
    • AP模式：热点模式，提供无线接入服务，允许其它无线设备接入，提供数据访问，一般的无线路由/网桥工作在该模式。
    • STA模式：类似于无线终端，本身并不接受其他设备的接入，它可以连接到AP，一般无线网卡即工作在该模式。
  • Harmony OS的WiFi相关API头文件位于foundation\communication\interfaces\kits\wifi_lite\wifiservice目录，该目录下有9个文件；
    • wifi_device.h中定义的是STA模式的主要接口，例如扫描其他热点、添加热点配置（热点名称、密码等）、连接其他热点；
    • wifi_hotspot.h中定义的是AP模式的主要接口，例如设置热点信息（热点名称、密码等）、查询连接的设备列表；
    • wifi_hotspot_config.h中定义了设置和获取当前工作在2.4G或者5G频段的接口SetBand和GetBand；
    • 另外6个文件中定义了上述接口相关的类型，例如扫描结果、热点配置、热点连接状态等；

鸿蒙WiFi API参考：https://gitee.com/openharmony/docs/blob/master/api/api-LinkIoT/Wifiservice.md

想要简单易用WiFi接口，可以使用我们封装的：easy_wifi: 让WiFi IoT套件的WiFi功能更容易使用

STA模式编程指南

STA模式API

API 功能说明
WifiErrorCode EnableWifi(void); 开启STA
WifiErrorCode DisableWifi(void); 关闭STA
int IsWifiActive(void); 查询STA是否已开启
WifiErrorCode Scan(void); 触发扫描
WifiErrorCode GetScanInfoList(WifiScanInfo* result, unsigned int* size); 获取扫描结果
WifiErrorCode AddDeviceConfig(const WifiDeviceConfig* config, int* result); 添加热点配置，成功会通过result传出netId
WifiErrorCode GetDeviceConfigs(WifiDeviceConfig* result, unsigned int* size); 获取本机所有热点配置
WifiErrorCode RemoveDevice(int networkId); 删除热点配置
WifiErrorCode ConnectTo(int networkId); 连接到热点
WifiErrorCode Disconnect(void); 断开热点连接
WifiErrorCode GetLinkedInfo(WifiLinkedInfo* result); 获取当前连接热点信息
WifiErrorCode RegisterWifiEvent(WifiEvent* event); 注册事件监听
WifiErrorCode UnRegisterWifiEvent(const WifiEvent* event); 解除事件监听
WifiErrorCode GetDeviceMacAddress(unsigned char* result); 获取Mac地址
WifiErrorCode AdvanceScan(WifiScanParams *params); 高级搜索

扫描WiFi热点

在Harmony OS上STA模式扫描其他WiFi热点，需要注意以下事项

  1. 功能相关接口都有WifiErrorCode类型的返回值：

    • 需要接收并判断返回值是否为WIFI_SUCCESS，用于确认是否调用成功；
    • 不为WIFI_SUCCESS表示失败，通过枚举值查找错误原因；

  2. EnableWifi接口使能STA模式之前：

    • 需要使用RegisterWifiEvent接口，向系统注册状态监听函数，用于接收状态通知，STA模式需要绑定如下两个回调函数；
      • OnWifiScanStateChanged用于绑定扫描状态监听函数，该回调函数有两个参数state和size；
        • state表示扫描状态，取值为0和1，1表示扫描动作完成；编程时可以与WifiEventState枚举值的WIFI_STATE_NOT_AVALIABLE，WIFI_STATE_AVALIABLE进行比较，避免魔法数字；
    • size表示扫描到的热点个数；
    • OnWifiConnectionChanged用于绑定WiFi连接状态监听函数，该回调函数有两个参数state和info；
      • state表示WiFi连接状态，连接成功是WIFI_STATE_AVALIABLE值为1，连接失败时WIFI_STATE_NOT_AVALIABLE值为0；
      • info类型为WifiLinkedInfo*，WifiLinkedInfo有多个成员，包括ssid，bssid，rssi，connState，disconnectedReason；

  3. Scan接口只是触发扫描动作，并不会等到扫描完成才返回；

  4. 调用Scan接口进行扫描之前，

    • 需要确保已经调用EnableWifi接口，并成功使能了STA模式；

  5. 扫描状态监听回调函数内，不能直接调用GetScanInfoList函数（否则会有运行时异常报错），正确用法：

    • 可以在状态更新回调函数中更新全局状态变量，另外一个线程中轮训状态变量，这种方式实现起来比较简单；但需要保证更新和查询操作的原子性（可以使用gcc内置原子操作函数），逻辑才是严格正确的；
    • 或者使用信号量进行通知，这种方式更好一些，更优雅；

  6. 扫描完成后要及时调用GetScanInfoList函数获取扫描结果；

    • 如果间隔时间太长（例如5秒以上），可能会无法获得上次扫描结果；

  7. GetScanResult函数有两个参数：

    • 第一个参数result指向用于存放结果的数组，需要大于等于WIFI_SCAN_HOTSPOT_LIMIT，
    • 第二个参数size类型为指针是为了内部能够修改它的值，返回后size指向的值是实际搜索到的热点个数；
  • 调用GetScanResult函数前，第二个参数size指向的实际值不能为0，否则会包参数错误；
  1. DisableWifi关闭STA模式；

连接WiFi热点

在Harmony OS上STA模式连接其他WiFi热点，需要注意的事项和扫描WiFi热点类似，一下介绍差异的部分：

  1. 首先，需要使用RegisterWifiEvent接口，向系统注册状态监听函数，STA模式需要绑定两个回调；
  2. 然后，通过AddDeviceConfig接口，向系统添加热点配置，它有两个参数；
    • 第一个参数config，类型为const WifiDeviceConfig*，用于指定热点配置；
    • 第二个参数result，类型为int*，用于操作成功时返回netId；
  3. 连接热点使用ConnectTo接口，他有一个参数；
    • netId，类型为int，应该使用AddDeviceConfig接口调用成功之后result参数得到值填充；
  4. ConnectTo是同步的，连接成功失败会通过返回值体现；
    • 同时，系统也会通过回调函数通知应用代码；
  5. 连接成功后，需要调用DHCP客户端，从热点获取IP地址；
    • struct netif* iface = netifapi_netif_find("wlan0"); 获取STA模式的网络接口
    • err_t netifapi_dhcp_start(struct netif*)接口，启动DHCP客户端；
  6. 断开热点使用Disconnect接口，无需参数，端口之前需要：
    • err_t netifapi_dhcp_stop(struct netif*)接口，停止DHCP客户端；
  7. 删除热点配置使用RemoveDevice，参数和ConnectTo类似，
    • 需要使用AddDeviceConfig接口调用成功之后result参数得到值填充；

AP模式编程指南

AP模式API接口

API 说明
WifiErrorCode EnableHotspot(void); 打开AP模式
WifiErrorCode DisableHotspot(void); 关闭AP模式
WifiErrorCode SetHotspotConfig(const HotspotConfig* config); 设置当前热点配置参数
WifiErrorCode GetHotspotConfig(HotspotConfig* result); 获取当前热点配置参数
int IsHotspotActive(void); 查询AP是否已开启
WifiErrorCode GetStationList(StationInfo* result, unsigned int* size); 获取接入的设备列表
int GetSignalLevel(int rssi, int band); 获取信号强度等级
WifiErrorCode SetBand(int band); 设置当前频段
WifiErrorCode GetBand(int* result); 获取当前频段

创建WiFi热点

在Harmony OS上创建WiFi热点，通用有一些事项需要注意：

  1. 首先，需要使用RegisterWifiEvent接口，向系统注册扫描状态监听函数，用于接收扫描状态通知，AP模式需要绑定三个函数；
    • OnHotspotStaJoin回调函数，其他设备连上当前热点时会被调用，参数StationInfo* info，其中包含macAddress和disconnectedReason；
    • OnHotspotStaLeave回调函数，其他设备断开当前热点时会被调用，参数StationInfo* info；
    • OnHotspotStateChanged回调函数，当热点本身状态变化时会被调用，参数int state表示热点状态；
  2. 然后，通过SetHotspotConfig接口，向系统设置当前热点配置信息；
  3. 是用EnableHotspot接口，开启热点，无需参数；
  4. 热点开启成功之后，需要启动DHCP服务端，Hi3861上使用如下SDK接口；
    • g_iface = netifapi_netif_find("ap0");，获取AP模式的网口
    • 使用netifapi_netif_set_addr接口设置热点本身的IP地址、网关、子网掩码；
    • 使用netifapi_dhcps_start接口启动DHCP服务端；
    • 使用netifapi_dhcps_stop接口停止DHCP服务端；
  5. 使用DisableHotspot接口关闭热点；
  6. 使用UnRegisterWifiEvent接口解除事件监听；

如何编译

有两种方法可以编译此目录下的样例程序：

  1. 前两章中的方法——将当前目录下的*.c文件和BUILD.gn拷贝到openharmony源码的applications\sample\wifi-iot\app\iothardware目录下；

    1. 再修改openharmony源码的applications\sample\wifi-iot\app\BUILD.gn文件，将其中的 features 改为：iothardware:wifi_demo；
    2. 再修改applications\sample\wifi-iot\app\iothardware\BUILD.gn文件，决定需要编译哪个.c文件；
    3. 在openharmony源码顶层目录执行：python build.py wifiiot

  2. 可以将本仓整体拷贝到openharmony源码树下，和applications同级；

    1. 修改openharmony源码的build\lite\product\wifiiot.json文件，将其中的:

      //applications/sample/wifi-iot/app替换为：//HarmonyOS-IoT-Application-Development:app

    2. 在openharmony源码顶层目录执行：python build.py wifiiot

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