Erstellen Sie eine WiFi-Heatmap mit ESP8266 und Arduino - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

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Überblick

In diesem Tutorial werden wir mit Arduino und ESP8266 eine Heatmap der umgebenden Wi-Fi-Signale erstellen.

Was du lernen wirst

• Einführung in WiFi-Signale
• So erkennen Sie bestimmte Signale mit ESP8266
• Erstellen Sie eine Heatmap mit Arduino und TFT-Display

Schritt 1: Was ist WLAN?

Heutzutage nutzen viele Menschen WiFi-Dienste auf ihren Smartphones, Tablets und PCs. WiFi ist ein Protokoll, das von der Wi-Fi Alliance registriert ist, um das IEEE802.11-Standard-Wireless-LAN aufzubauen.

Wi-Fi ist leistungsfähiger als Bluetooth. Wi-Fi wird normalerweise verwendet, um eine Verbindung zum drahtlosen Internet herzustellen, was dieses Protokoll viel beliebter gemacht hat. Mit dieser Technologie können Sie sich überall problemlos mit dem Internet verbinden. Der WLAN-Standard unterstützt eine maximale Geschwindigkeit von 11 Mps bei 2,4 GHz. Um die Geschwindigkeit dieses Standards zu erhöhen, wurde eine weitere Version namens IEEE802.11n entwickelt, deren Geschwindigkeit auf bis zu 200 Mps erhöht wurde. Diese Geschwindigkeitssteigerung ist auf den Einsatz der Mehrkanalantenne (MIMO), die Nutzung von zwei 2,4 GHz und 5 GHz Frequenzbereichen und Medium Access Control (MAC) zurückzuführen. Die Wi-Fi-Platine ist etwa 20 Meter lang. In diesem Projekt möchten wir eine WiFi-Heatmap mit dem ESP8266, Arduino und 3,5-Zoll-TFT-LCD erstellen. ESP8266 kann das Wi-Fi-Signal einer angegebenen SSID (RSSI) erkennen. Wir haben das ESP-01-Modul für dieses Projekt verwendet. Platzieren Sie 4 dieser Module in vier Ecken des Raumes mit einem rechteckigen Muster. Nachdem wir Informationen von den ESP-Modulen erhalten haben, senden wir sie zur Analyse und Anzeige an Arduino.

Schritt 2: Was ist eine Heatmap?

Bei der Heatmap handelt es sich um grafische Daten, die die Informationen in einem ansprechenden Erscheinungsbild darstellen. Die Heatmap verwendet normalerweise ein Farbspektrum, um Informationen zu analysieren, dieses Farbspektrum beginnt bei warmen Farben und endet in kalten Farben. Jeder Teil der Karte mit der höchsten Stärke und Abdeckung der spezifischen Daten (z. B. WLAN-Signalstärke) hat die heißeste Farbe, und so nähert sich das Farbspektrum mit abnehmender Stärke der Daten den kalten Farben an.

Schritt 3: Erforderliche Materialien

Hardware-Komponenten

Arduino UNO R3 *1

3,5 TFT-Farbdisplay-Bildschirmmodul *1

ESP8266 WLAN-Modul * 1

Software-Apps

Arduino-IDE

Schritt 4: Erstellen Sie eine WiFi-Heatmap

Schaltkreis

Verbinden Sie die ESP-Module wie im Bild gezeigt mit dem Arduino-Board.

Setzen Sie nach dem Anschließen der ESP-Module das TFT-Shield auf den Arduino.

Code

Zuerst schreiben wir einen Code für die ESP-Module, um die Signalstärke zu überprüfen und an Arduino zu senden. Dann schreiben wir einen weiteren Code für Arduino, um die Informationen zu erhalten und anzuzeigen. Laden Sie den Code 1 auf jedes Ihrer ESP-Module hoch. In diesem Tutorial finden Sie weitere Informationen zum ESP8266-Modul und zum Hochladen des Codes über die Arduino IDE.

In diesem Code zeigt das Zeichen „1“die ESP-Modulkennung an, für die nachfolgenden Module ändern Sie diese Kennung. Ändern Sie beispielsweise für das zweite Modul die Kennung in „2“. Geben Sie Ihren gewünschten SSID-Namen anstelle von "specific SSID" ein. Laden Sie nun den Code 2 auf Ihrem Arduino hoch.

In diesem Code haben wir die Bibliotheken Adafruit_GFX und MCUFRIEND_kbv verwendet, um Informationen auf dem LCD anzuzeigen, die Sie unter den folgenden Links herunterladen können.

Adafruit_GFX-Bibliothek

MCUFRIEND_kbv-Bibliothek

Nachdem Arduino die RSSI von allen Modulen empfangen hat, berechnet Arduino die Stärke des WiFi-Signals entsprechend dem Standort. Sie können Ihre eigenen Farben erstellen, indem Sie die Variablen r, g und b ändern.

Schritt 5: Was kommt als nächstes?

• Versuchen Sie, mehr SSIDs zu analysieren.
• Versuchen Sie, weitere Module hinzuzufügen und das 3D-Signal zu analysieren.