STA模式、AP模式、体验天气时钟
上一篇文章主要展示的是无线终端模式的应用(两个开发板都作为终端设备,连接外部网络);为了了解开发板作为无线接入点(AP)的功能,前几天购置了一个天气时钟成品(无源码),本篇文章一起来看看相关的知识和天气时钟的配置过程
一、无线终端模式
概念
无线终端模式(STA 模式)是指设备作为无线网络的客户端,去搜索并连接到已有的无线网络。这个无线网络通常是由无线路由器或其他工作在接入点模式(AP)的设备创建的。在这种模式下,设备从所连接的网络获取 IP 地址,从而能够与同一网络中的其他设备进行通信,并且可以通过该网络访问互联网。
特点
① 它依赖于已存在的无线网络环境,如家庭、办公室或公共场所的 WiFi 路由器。设备自身不能创建网络,需要寻找并连接到其他设备提供的网络。
② 当连接到一个网络时,需要遵循该网络的配置,包括认证方式 和 IP 分配方式。例如,在大多数家庭网络中,设备通过 DHCP 自动获取 IP 地址,以融入网络环境。
③ 一旦连接成功,设备可以使用常见的网络协议与网络中的其他设备进行通信。这使得它能够与各种不同类型的设备进行数据交互,包括网页浏览、文件传输、实时数据推送等多种通信方式。
优点
① 接入便捷:在有 WiFi 覆盖的区域,设备能够很方便地接入互联网,这对于需要远程数据传输和接收的应用场景非常重要。
② 与现有网络设备兼容性好:工作在 STA 模式的设备可以很容易地与大多数网络设备进行通信和交互。这使得设备的部署和集成到现有网络环境中变得简单,不需要对现有网络进行大规模的改造。
③ 通信范围广(取决于接入点):设备的通信范围主要取决于它所连接的接入点(如路由器)的覆盖范围。在大型的商业路由器或多个路由器组网的环境下,设备可以在较广的范围内保持网络连接,实现远距离的数据传输。
缺点
① 依赖性强:如果所连接的无线网络出现故障,设备将无法正常通信。这种对外部网络的高度依赖可能会导致设备在网络不稳定的环境下无法正常工作。
② 安全性受接入点影响:设备的网络安全很大程度上依赖于所连接的接入点的安全性。如果接入点被黑客攻击或存在安全漏洞,连接到该接入点的设备也可能会受到安全威胁。
③ 与 AP 模式相比,配置灵活性相对较低:在 STA 模式下,设备需要按照接入点的网络设置进行配置,如网络名称(SSID)、密码、IP 分配方式等。与 AP 模式相比,它在网络配置方面的灵活性较低,不能自己决定网络参数,如创建自定义的网络名称和密码。
二、接入点模式
概念
接入点模式(AP 模式)是指设备(如带有 WiFi 功能的开发板、路由器等)自身能够创建一个无线网络。在这种模式下,设备就像一个小型的无线路由器,它会广播自身的网络名称(SSID),其他设备可以搜索并连接到这个由它创建的网络。一旦其他设备连接成功,它们就和这个 AP 模式的设备处于同一个局域网中,能够进行数据传输和通信。
特点
① 网络创建者:AP 设备是网络的核心,负责创建和管理无线网络。它决定了网络的名称(SSID)、密码、频段、信道等参数,其他连接的设备需要按照这些设置进行连接。
② 独立局域网:能够独立构建一个局域网,不需要依赖外部的 WiFi 路由器或其他网络基础设施。这使得在没有现成网络环境的情况下,可以快速建立起一个本地的网络环境。
③ 管理连接的设备:可以对连接到该网络的设备进行一定的管理,从而保障网络的安全性和稳定性。
优点
① 自主性高:在 AP 模式下创建的网络具有很高的自主性,不受外部网络的干扰和限制。可以根据实际需求灵活设置网络参数,如选择合适的频段来避免干扰,设置网络速度和安全级别等。这对于需要在本地进行设备控制和数据交互的场景非常有利。
② 适合本地设备组网通信:非常适合用于本地设备之间的通信和组网。例如,在智能家居系统中,可以将各种智能设备连接到一个工作在 AP 模式的网关设备上,实现本地设备之间的互联互通,控制设备和共享数据。
③ 方便设备配置与调试:在设备开发和调试阶段,开发人员可以将开发设备(如带有 WiFi 功能的开发板)设置为 AP 模式,然后通过手机或电脑连接到这个开发设备创建的网络,方便地对开发设备进行配置、固件更新、测试等操作,而不需要连接到复杂的外部网络环境。
缺点
① 信号覆盖范围有限:一般情况下,AP 模式设备的信号覆盖范围相对较小,在室内环境中,其有效覆盖范围可能只有几十米,这限制了能够连接到该网络的设备的物理范围。
② 配置相对复杂:需要对 AP 模式设备进行一系列的网络参数配置,如设置网络名称(SSID)、密码、安全模式、IP 分配方式等。对于非专业用户来说,这些配置可能会比较复杂,容易出现配置错误导致设备无法正常连接或通信的情况。
③ 网络功能相对简单:与专业的路由器相比,AP 模式设备的网络功能可能相对简单。它们可能缺少一些高级的网络管理功能(如动态域名解析、虚拟专用网络支持等),在一些需要复杂网络服务的场景下可能无法满足需求。
三、天气时钟的实现
① 将天气时钟连接上电源,屏幕上显示出了192.168.4.1,这是它的IP地址,想要配置天气时钟的信息,必须连接它放出的WiFi,并在浏览器中访问其IP地址
访问192.168.4.1,进入配置界面
② 点击“配置WiFi”,选择天气时钟获取信息所需要连接的WiFi
③ 配置城市ID和天气KEY
首先登录和风天气,在搜索栏里面搜索广州,成功跳转后找到地址栏中的参数,这是所需要的城市ID
找到和风天气的控制台,点击“创建项目”
创建凭据的时候,点击API KEY,并且自行填写一个凭据名称,系统会自动生成一个KEY,复制填写到前面的配置框中即可
检查用户信息
效果展示
注意:天气时钟的体验只是为了更好理解开发板的接入点功能,虽然没能获取到源代码,但这次尝试也让我们了解到了开发板能够作为无线网络的中心节点,并且为连接它的终端设备提供配置等功能,同时自身作为一个终端,连接了外部网络,从而采集信息并显示。这涉及了开发板的很多功能,也为我们未来开发提供了思路。