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  • Android 设备通过WIFI传输数据 - 点对点传输
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    2020-11-30 12:12:17

    点对点传输(P2P)又是WLAN直连,他可以在没有中间接入点的情况下,通过 WLAN 进行直接互联。他有用户介入操作少,比蓝牙传输速度高等特点,对设备的要求仅仅为14,同时他又不占用wlan0网卡。

    WLAN P2P 需要使用到 WifiP2pManager ,同时需要以下权限,这里面有一些是运行时权限,需要用户同意后才能使用。

    <uses-sdk android:minSdkVersion="14" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
    

    点对点传输(P2P)至少有两个有Wifi的设备,其中一个是Android,首先确定Android设备和另外一个设备是否支持P2P连接。把手机连接电脑运行 adb shell ip addr|grep p2p0 -A2有输出就带边可以使用,一般来说都可以使用。

    29: p2p0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc mq state DOWN group default qlen 1000
        link/ether 02:00:2d:63:a5:6b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    

    注意看上面的输出,link/ether 02:00:2d:63:a5:6 为p2p的Mac地址,不同的设备之间使用Mac地址连接,所以首先要知道P2P(p2p0)的Mac地址,这个和wifi(wlan0)的地址不是同一个,在代码中需要使用下面方法获取。

    public static String getLocalMacAddress() {
        try {
            List<NetworkInterface> interfaces = Collections.list(NetworkInterface.getNetworkInterfaces());
            for (NetworkInterface ntwInterface : interfaces) {
    
                if (ntwInterface.getName().equalsIgnoreCase("p2p0")) {
                    byte[] byteMac = ntwInterface.getHardwareAddress();
                    if (byteMac == null) {
                        return null;
                    }
                    StringBuilder strBuilder = new StringBuilder();
                    for (int i = 0; i < byteMac.length; i++) {
                        strBuilder.append(String.format("%02X:", byteMac[i]));
                    }
    
                    if (strBuilder.length() > 0) {
                        strBuilder.deleteCharAt(strBuilder.length() - 1);
                    }
    
                    return strBuilder.toString();
                }
    
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.d("Lecon", e.getMessage());
        }
        return null;
    }
    

    接下来看一下如何主动连接到p2p设备。

    使用方法

    首先通过 WifiP2pManager 的initialize初始化。

    val manager: WifiP2pManager? by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
        getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager?
    }
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        mChannel = manager?.initialize(this, mainLooper, null)
    }
    

    同时使用广播来接受各种P2P连接的状态变化。

    var mChannel: WifiP2pManager.Channel? = null
    var mReceiver: WiFiDirectBroadcastReceiver? = null
    
    private val mWifiP2pManager: WifiP2pManager by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
        getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
    }
    
    private val mIntentFilter: IntentFilter by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
        IntentFilter().apply {
            addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)
            addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)
            addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)
            addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
        }
    }
    
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        mChannel = mWifiP2pManager.initialize(this, mainLooper, null)
        mReceiver = WiFiDirectBroadcastReceiver(mWifiP2pManager, mChannel, this)
    
    class WiFiDirectBroadcastReceiver(
            private val mManager: WifiP2pManager?,
            private val mChannel: WifiP2pManager.Channel?,
            private val mActivity: MainActivity
    ) : BroadcastReceiver() {
    		override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
    		    val action = intent.action
    		    if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION == action) {
    				// 当 WLAN P2P 在设备上启用或停用时广播
    				} else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION == action) {
    				// 调用 requestPeers() 方法,以获得当前所发现对等设备的列表。
    				// 同时 在这里调用 connect 方法连接对方机器
    				} else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION == action) {
    				// 当设备的 WLAN 连接状态更改时广播。
    				// 连接对方机器成功或者失败都会在这里回调
    				} else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION == action) {
    				// 当设备的详细信息(例如设备名称)更改时广播
    				}
    }
    

    上边哪一些代码可以当成主动发起扫描之后的回调,使用广播进行回调说起来真的是挺复杂的,但是仔细想想,操作硬件设备本来就是跨进程的,而且这个还是长时间耗时操作,系统通过广播回调也是合理的。

    到现在位置,可以把以上代码运行到Android上,他就可以最为P2P连接的被连接端。

    连接到设备

    连接到设备的时候,首先要确定对方设备的mac地址,上面的两种方法是针对于Android设备的。一种是adb方式,一种是代码获取。

    接下来要发现设备:

    mWifiP2pManager.discoverPeers(mChannel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
        override fun onSuccess() {
            Toast.makeText(this@MainActivity, "已发现设备,准备连接", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        }
    
        override fun onFailure(reasonCode: Int) {
    
        }
    })
    

    返现设备之后,通过广播回调的 WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 事件获取设备列表。找到列表中的设备与被连接设备mac地址一致的,确保我们被连接机器已经就绪。

    mManager?.requestPeers(mChannel) { peers ->
        for (device in peers.deviceList) {
            if (mac != null && mac.equals(device.deviceAddress, ignoreCase = true)) {
                connectToDevice(device)
            }
        }
    }
    

    接下来就可以连接设备了!

    val config = WifiP2pConfig()
    config.deviceAddress = "被连接设备的Mac地址"
    mManager?.connect(mChannel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {
        override fun onSuccess() {
            Toast.makeText(mActivity, "连接成功", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        }
    
        override fun onFailure(reason: Int) {}
    })
    

    如果被连接设备是Android,你应该能看到一个连接提示,点击接受这样两台设备之间就连接成功了,通过WIFI两个设备可以实现近场通讯。

    通信

    通信之前需要知道被连接设备的ip地址。如果是android设备,在被连接设备执行adb shell ip addr|grep p2p0 -A4 就可以看到,这也是检测是否连接成功的方法。代码获取仍然要获取p2p0网卡的,wlan0获取的ip地址不能用于这里。

    public static String getLocalIp() {
        try {
            List<NetworkInterface> interfaces = Collections
                    .list(NetworkInterface.getNetworkInterfaces());
    
            for (NetworkInterface intf : interfaces) {
                if (!intf.getName().contains("p2p0"))
                    continue;
    
                List<InetAddress> addrs = Collections.list(intf
                        .getInetAddresses());
                for (InetAddress addr : addrs) {
                    if (!addr.isLoopbackAddress()) {
                        return addr.getHostAddress().toUpperCase();
                    }
                }
            }
    
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return "";
    }
    

    如果被连接设备是一台服务器(在Android里面搭建一台服务器也是可以的),在这台设备上可以用okhttp等框架进行网络访问,或者使用socket进行传输。
    现在两个手机(P2P)设备之间就可以同过WLAN直接通信了。

    下面是源代码:https://github.com/leconio/WifiDircetP2PDemo

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    在干扰条件下,实现多跳端到端的数据传输,具备很强的环境适应能力,能够快速搭建单兵、车辆、无人机等机动点和固定点之间的无线宽带专用通信网络,保障视频、语音和数据等业务的顺畅传输。

    云望物联cv5200是一款卓越的双向无线通信系统。该产品基于802.11无线通信标准,采用自身开发的LR-WiFi(远距离WiFi)私有协议,具备ML,MRC,LDPC,MIMO-OFDM等高级无线技术。

    具有传输距离远、可组网、抗干扰性强、超高灵敏度的特点。特别适用于远距离,高速率的场合,比如无人机 ,安防监控,智慧建筑,智慧农业,机器人等。该产品采用SOC实现,性能与成本俱佳,并能即贴即用。

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    自组网设备具备分布式组网功能和较强的抗干扰能力,采用双天线分集技术,支持单双天线自适应通信;具备自组织、自恢复和分布式组网功能;可以实现频率自适应和速率自适应;支持无需守时与外部授时的网络自同步功能。

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    基于2.4G WiFi无线通信协议,设计出一种可用于救灾搜寻、应急通信、远程监控等领域的无线音视频传输方案。

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    具有传输距离远、可组网、抗干扰性强、超高灵敏度的特点。特别适用于远距离,高速率的场合,比如无人机 ,安防监控,智慧建筑,智慧农业,机器人等。该产品采用SOC实现,性能与成本俱佳,并能即贴即用,减少开发量。

    远距离WiFi传输模块进行系统搭建,采用TCP/IP传输协议,可实现视频图像实时显示和语音对讲,无线传输中提升信号传输稳定性及无线通信距离。延迟时间极短、便携性好,具有重要的实际应用价值。

    伴随无线传输和音视频编解码等技术的日渐成熟,无线通信成为了当今通信领域的一个热点,被广泛用在了各种各样的场合中,例如近些年自然地质灾害频繁发生,基于移动基站的传统通信作用甚微,通过建立音视频无线传输就很好地解决了这一通讯难题。

    CV5200具有超长的传输距离,实测视距情况下超过 6 公里(固定2Mbps,2dB天线)。CV5200独有的LR-WiFi技术,保证在此距离下的实时传输。

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    CV5200具有的窄带宽MIMO无线通信技术,拥有超强的抗干扰能力,并支持自动信道选择。

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    结构简单、成本低、传输快速稳定、环境适应性强,可用作搜寻救援、应急通信、远程监控,为远距离的音视频信号传输提供了一种可靠的通信方案。

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    可实现图像信号流畅,无明显卡顿现象,语音信号清晰稳定。基于WiFi的音视频传输系统,实现了中远距离内音视频信号的稳定传输,性能良好,工作可靠。

    无线远距离WiFi音视频传输,充分利用了WiFi传输的普适性、高效性,实现了远距离图传应用。结构简单、成本较低、传输稳定,对于提高大范围内信息独立传输能力具有重要意义。

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    应急现场可能没有基础通信设施或者基础设施受到破坏,导致应急现场变为信息孤岛。实时将现场情况以语音、数据、图像等形式传送到指挥中心,有利于领导了解现场情况,及时有效地做出相应决策。

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    无线远距离WiFi自组网传输系统,在非视距、快速移动条件下,采用分布式网络构架,可实现多路语音、数据、图像等多媒体信息的实时交互。

    面对突发事件及时、准确、快速、深入地掌握事件现场实时动态信息,对各级指挥员做出正确的判断起着至关重要的作用。

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    无线远距离WiFi传输系统,具备编组加密(载波带宽、组网模式、MESHID等)、信道加密和信源加密等多种加密方式,专网专用,可有效防止非法设备入侵和传输信息被截获破解,确保网络和信息高度安全。

    云望物联专注于物联技术,其创新的LR-WiFi技术(远距离WiFi)解决了低成本,高性能,高速率,远距离的无线通信难题,为物联网重塑WiFi传输边界。坚持以市场为导向、以技术为核心,为客户提供优质远距离WiFi产品技术方案。

    远距离低功耗WiFi产品方案,适用于无人机图传、突发事件、智能抄表、智能家居、安防监控、智能门锁、智能电网、物流机器人等众多领域。

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  • WiFi总共有14个信道,如下图所示:         1)IEEE 802.11b/g标准工作在2.4G频段,频率范围为2.400—2.4835GHz,共83.5M带宽          2)划分为14个子信道          3)每个...

空空如也

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