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WiFi功能是無線短距的重要能力，在工作、生活中我們已經(jīng)離不開WiFi設備了，比如家里的路由，手機，各種智能家居設備。Wi-Fi（發(fā)音： /?wa?fa?/），又稱“無線網(wǎng)路”，是Wi-Fi聯(lián)盟的商標，一個基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)技術。“Wi-Fi”常被寫成“WiFi”或“Wifi”，但是這些寫法并沒有被Wi-Fi聯(lián)盟認可。1999年，幾家富有遠見的公司聯(lián)合起來組成了一個全球性非營利性協(xié)會——無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA），其目標是使用一種新的無線網(wǎng)絡技術，無論品牌如何，都能帶來最佳的用戶體驗。在2000年，該小組采用術語“Wi-Fi”作為其技術工作的專有名稱，并宣布了正式名稱：Wi-Fi Alliance。Wi-Fi以IEEE 802.11為標準，Wi-Fi聯(lián)盟在2018年發(fā)起“Generational Wi-Fi”行銷計畫，基于主要的Wi-Fi技術（PHY）版本，引入了更容易讓消費者了解的“Wi-Fi世代名稱”（Wi-Fi generation names），格式為“Wi-Fi”后跟一個整數(shù)，并鼓勵采用世代名稱作為行業(yè)術語。

• 第一代，以IEEE 802.11原始標準為準，工作頻段為2.4GHz，最高速率半雙工2 Mbit/s。
• 第二代，以IEEE 802.11b為準，工作頻段為2.4GHz，最高速率半雙工11 Mbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED b”。
• 第三代，以IEEE 802.11a為準，工作頻段為5GHz，最高速率54 Mbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED a”。基于IEEE_802.11g、2.4GHz工作頻段、最高速率半雙工54 Mbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED g”。
• 第四代，以IEEE 802.11n為準，世代名稱為“Wi-Fi 4”，信道寬度20MHz、40MHz，工作頻段為2.4GHz和5GHz，最高4條空間流，最大副載波調制64-QAM，最高速率半雙工600 Mbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED n”。
• 第五代，以IEEE 802.11ac為準，世代名稱為“Wi-Fi 5”，信道寬度20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz，工作頻段為5GHz，最高8條空間流，最大副載波調制256-QAM，最高速率半雙工6.9 Gbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED ac”。
• 第六代，以IEEE 802.11ax為準，世代名稱為“Wi-Fi 6”，信道寬度20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz，工作頻段為2.4GHz和5GHz，最高8條空間流，最大副載波調制1024-QAM，最高速率半雙工[29][30]9.6 Gbit/s，認證計畫為“Wi-Fi CERTIFIED 6”。

注意：Wi-Fi與??IEEE 802.11??常常被混淆，兩者的區(qū)別可以概述為IEEE 802.11是一種無線局域網(wǎng)標準，而Wi-Fi是IEEE 802.11標準的一種實現(xiàn)。

概述

在開源鴻蒙的源碼里和系統(tǒng)功能相關的部分大多都放在foundation這個文件夾里，而通訊相關的部分則是在communication這個文件夾內。我們本篇要分析的WiFi功能就是在foundation/communication/wifi路徑下，具體目錄結構如下：

.
├── dhcp                        //dhcp: 動態(tài)主機設置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol)是IP網(wǎng)絡的網(wǎng)絡協(xié)議，在應用層使用UDP協(xié)議工作，主要用途為：1，自動分配IP地址；2，對所有電腦做中央管理；
│   ├── BUILD.gn
│   ├── bundle.json
│   ├── dhcp.gni
│   ├── dhcp_lite.gni
│   ├── interfaces
│   ├── services
│   └── test
└── wifi                        //wifi實現(xiàn)部分
    ├── application
    ├── BUILD.gn
    ├── bundle.json
    ├── frameworks
    ├── hisysevent.yaml
    ├── interfaces
    ├── services
    ├── test
    ├── utils
    ├── wifi.gni
    └── wifi_lite.gni

在開源鴻蒙的源碼里還有兩個和wifi相關的目錄，都是針對小型開發(fā)板的。

• wifi_aware (僅支持Hi3861開發(fā)板)

.
├── BUILD.gn
├── bundle.json
├── frameworks
│   └── source
├── hals
│   └── hal_wifiaware.h
├── interfaces
│   └── kits
├── LICENSE
├── README.md
└── README_zh.md

• wifi_lite (wifi-iot開發(fā)板)

.
├── BUILD.gn
├── bundle.json
├── interfaces
│   ├── README.md
│   └── wifiservice
├── LICENSE
├── README.md
└── README_zh.md

架構簡析

• 根據(jù)目錄結構和內部文件及編譯框架總結架構如下：

• 應用層：提供WiFi Direct接口使用DEMO，使用@ohos.wifi接口提供的p2p相關接口，實現(xiàn)一個WLAN直連的Setting界面。
• 接口層：提供兩個dts接口(@ohos.wifi.d.ts, @ohos.wifiext.d.ts)和NativeC接口(軟總線會使用這些接口實現(xiàn)分布式通信能力)。
• 框架層：分兩個子層，NAPI框架實現(xiàn)層，為wifi，wifiext和wifi_native_js，其中wifi_native_js已經(jīng)被淘汰；Native SDK層，實現(xiàn)所有js層代碼接口適配并調用innerapi的實現(xiàn)；WiFi接口實現(xiàn)層，使用IPC架構同WiFi服務層通信（WIFI_DEVICE_ABILITY_ID:1120;WIFI_HOTSPOT_ABILITY_ID:1121;WIFI_P2P_ABILITY_ID:1123;WIFI_SCAN_ABILITY_ID:1124)將從NAPI收到的命令，或者別的子系統(tǒng)收到的命令經(jīng)由IPC架構發(fā)送給服務層，并注冊服務層observer，收聽由服務層上報的事件。
• 服務層：分三個子部分，能力部分，管理部分，硬件部分，分別如下：

• 能力集部分，對上提供應用接口支持，采用systemability能力框架，分以下幾個功能模塊：

• wifi_standard_sa_profile: wifi能力配置(1120:wifi_device_ability;1121:wifi_hotspot_ability;1123:wifi_p2p_ability;1124:wifi_scan_ability)
• wifi_device_ability: wifi設備能力，如開關wifi，配置（ssid，加密方式等），連接情況。
• wifi_hotspot_ability: wifi熱點能力，如wifi熱點配置，開關，設置黑名單，電源模式。
• wifi_p2p_ability: p2p能力，如wifi直連的開關，設備發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)建群組，p2p連接，獲取連接信息，狀態(tài)，hid2d。
• wifi_scan_ability: 掃描能力，如wifi掃描的開關。

• 管理部分，對上對接能力集的功能，對下調用idl_client接口調用硬件能力，分以下幾個功能模塊:

• wifi_manager_service.so: 提供service的管理能力，管理serviceDllMap，通過load對應的so提供sta，ap（根據(jù)wifi_feature_with_ap_num配置決定），p2p，scan服務實例獲取接口; 同時提供wifi服務的管理能力，比如權限，wifi的配置，network supplier。
• wifi_common_service.so: 提供wifi芯片的能力配置，主要服務是ChipCapability(IsSupportDbdc, Csa, RadarDetect, DfsChannel, IndoorChannel)，通過idlclient請求驅動數(shù)據(jù)。
• wifi_sta_service: wifi station(無線客戶端)服務，對接實現(xiàn)sta能力集能力。
• wifi_ap_service: wifi ap(無線接入點)服務，對接實現(xiàn)ap能力集能力。
• wifi_p2p_service: wifi p2p(無線直連)服務，對接實現(xiàn)p2p能力集能力。
• wifi_scan_service: wifi掃描服務，對接實現(xiàn)掃描能力集能力。
• wifi_idl_client: wifi硬件適配層客戶端，提供cRPC調用wifi設備的硬件抽象層。
• wifi_toolkit: wifi工具簇，包括ifconfig,iptools,arp,dhcp,mac,rawsocket,ipv4,ipv6,wifisetting,wificonfig等工具。

• 硬件抽象部分，分以下功能模塊：

• wifi_hal_service: 獨立進程，wifi硬件抽象服務，采用cRPC架構，集成wpa_supplicant-2.9的標準能力，調用hdi接口。

• 硬件驅動：HDF：

功能簡析

NAPI和cadapterWiFi系統(tǒng)能力WiFi服務idl_clientWiFiHalwpa_supplicantIFACE跨進程，IPC調用通過samgr獲取服務Proxy對象鏈接對應服務so，c++調用鏈接對應的idlso，c接口調用cRPC調用鏈接wap_supplicant.so, c接口調用udpNAPI和cadapterWiFi系統(tǒng)能力WiFi服務idl_clientWiFiHalwpa_supplicantIFACE。

1. WiFi框架能力（NAPI接口，cadapter接口及wifi_sdk）

• NAPI接口為應用層（ets，js）提供接口，調用WiFi系統(tǒng)層能力。
• cadapter實現(xiàn)c接口，為其他能力提供接口（比如軟總線），調用WiFi系統(tǒng)能力。
• wifi_sdk封裝了系統(tǒng)能力調用的框架，通過proxy方式訪問具體的WiFi系統(tǒng)能力，具體如下：

• #define WIFI_DEVICE_ABILITY_ID 1120。
• #define WIFI_HOTSPOT_ABILITY_ID 1121。
• #define WIFI_P2P_ABILITY_ID 1123。
• #define WIFI_SCAN_ABILITY_ID 1124。

2. WiFi系統(tǒng)能力

• WiFi系統(tǒng)能力通過繼承SystemAbility，實現(xiàn)WiFi服務能力并實現(xiàn)IPC進行通信（服務端實現(xiàn)stub實現(xiàn)）。
• WiFi系統(tǒng)能力均為so動態(tài)庫，被SystemAbility同一管理，包括：wifi_device_ability，wifi_hotspot_ability，wifi_p2p_ability，wifi_scan_ability。
• WiFI系統(tǒng)服務通過調用WiFi服務實現(xiàn)功能。

3. WiFi服務

• WiFi服務層包括：wifi_scan_service，wifi_sta_service 和 wifi_ap_service，wifi_p2p_service（后兩個針對標準設備）。
• 主服務為wifi_manager_service，內部管理一張dll表，定義對應的WiFi服務，通過WiFi能力層調用，加載不同dll，獲得不同服務。
• WiFi服務層主要通過idl_client同WiFi硬件抽象層進行數(shù)據(jù)交互。

4. WiFi硬件抽象

• WiFi硬件抽象層并不是完全意義的硬件抽象，即是WiFi協(xié)議層（wap_supplicant-2.9）之上的適配層，又基于HDF之上使用HDI接口調用驅動能力。
• WiFi硬件抽象層是獨立的進程，通過cRpc和WiFi服務層交互。
• 在WiFi硬件層還有etc配置目錄，內部存儲WiFi的默認配置。
• 目前WiFi主要用的HDI部分集中在ap相關功能，如：WifiSetPowerModel，GetValidFrequenciesForBand。

5. WiFi協(xié)議層（wap_supplicant-2.9）

• 參考鏈接：??https://w1.fi/wpa_supplicant/??。
• 實現(xiàn)WiFi接入和WiFi熱點的協(xié)議棧。
• 實現(xiàn)基礎的驅動（nl80211）。

總結

1. WiFi服務的結構和之前講的藍牙結構略有不同，為了提供更靈活的能力，WiFi實現(xiàn)了更多的SystemAbility，同時通過idl_client，WiFi服務通過調用wap_supplicant實現(xiàn)具體的WiFi能力。
2. 目前開源鴻蒙用的WiFi協(xié)議站為wpa_supplicant-2.9，提供WiFi的接入和熱點能力。

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