更多开源内容请访问：开源基础软件社区https://ost.51cto.comWiFi功能是无线短距离的重要能力。我们的工作和生活中已经离不开WiFi设备，比如家庭路由器、手机，以及各种智能家居设备。Wi-Fi（发音：/?wa?fa?/），又称“无线网络”，是Wi-Fi联盟的商标，是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网技术。“Wi-Fi”通常写成“WiFi”或“Wifi”，但这些拼写并没有得到Wi-Fi联盟的认可。1999年，几家有远见的公司联合起来组成了一个全球性的非营利性协会——无线以太网兼容性联盟（WirelessEthernetCompatibilityAlliance，WECA），其目标是使用一种新的无线网络技术，无论品牌是什么，它可以带来最好的用户体验。2000年，该组织采用“Wi-Fi”一词作为其技术工作的专有名称，并公布了正式名称：Wi-Fi联盟。Wi-Fi基于IEEE802.11。Wi-Fi联盟在2018年推出了“GenerationalWi-Fi”营销计划，在主要Wi-Fi技术（PHY）版本的基础上，推出消费者更容易理解的“Wi-Fi”。-Figenerationnames”（Wi-Figenerationnames），格式为“Wi-Fi”后跟一个整数，鼓励采用generationnames作为行业术语。第一代，基于IEEE802.11的原始标准，工作频段2.4GHz，最大半双工速率2Mbit/s，第二代基于IEEE802.11b，工作频率2.4GHz，最大半双工速率11Mbit/s，认证计划为“Wi-FiCERTIFIEDb”。第三代基于IEEE802.11a，工作频率为5GHz，最高速率为54Mbit/s，认证计划为“Wi-Fi-CERTIFIEDb”。FiCERTIFIEDa”。基于IEEE_802.11g，2.4GHz工作频段，最大半双工速率54Mbit/s，认证计划为“Wi-FiCERTIFIEDg”。第四代，基于IEEE802.11n，世代名称为“Wi-Fi4”，信道宽度为20MHz、40MHz，工作频段为2.4GHz和5GHz，最大4个空间流，最大子载波调制64-QAM，最大速率为半双工600Mbit/s，认证程序为“Wi-FiCERTIFIEDn”。第五代，基于IEEE802.11ac，代号为“Wi-Fi5”，信道宽度为20MHz、40MHz、80MHz、80+80MHz、160MHz，工作频段为5GHz，最大8个空间流，最大副载波调制256-QAM，最高半双工速率6.9Gbit/s，认证项目为“Wi-FiCERTIFIEDac”。第六代，基于IEEE802.11ax，世代名称为“Wi-Fi6”，信道宽度为20MHz、40MHz、80MHz、80+80MHz、160MHz，工作频段为2.4GHz和5GHz，最大8个空间流，最大副载波调制为1024-QAM，最高速率为半双工[29][30]9.6Gbit/s，认证计划为“Wi-FiCERTIFIED6”。注意：Wi-Fi经常与IEEE802.11混淆。两者的区别可以概括为IEEE802.11是无线局域网标准，而Wi-Fi是IEEE802.11标准的实现。概述在开源的鸿蒙源码中，大部分与系统功能相关的部分都放在foundation文件夹下，而通信相关的部分在communication文件夹下。本文要分析的WiFi功能在foundation/communication/wifi路径下。具体目录结构如下：.├──dhcp//dhcp：动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol）是IP网络的一种网络协议。应用层使用UDP协议工作，主要目的是：1.自动分配IP地址；2.集中管理所有电脑；│├──BUILD.gn│├──bundle.json│├──dhcp.gni│├──dhcp_lite.gni│├──接口│├──服务│└──test└──wifi//wifi实现部分├──application├──BUILD.gn├──bundle.json├──frameworks├──hisysevent.yaml├──interfaces├──services├──test├──utils├──wifi.gni└──wifi_lite.gni鸿蒙源码中有两个与wifi相关的目录。它适用于小型开发板。wifi_aware(只支持Hi3861开发板).├──BUILD.gn├──bundle.json├──frameworks│└──source├──hals│└──hal_wifiaware.h├──interfaces│└──kits├──LICENSE├──README.md└──README_zh.mdwifi_lite(wifi-iot开发板).├──BUILD.gn├──bundle.json├──interfaces│├──README.md│└──wifiservice├──LICENSE├──README.md└──README_zh.md架构简介根据目录结构、内部文件和编译框架，架构总结如下：应用层：使用DEMO提供WiFiDirect接口，使用@ohos.wifi接口提供的p2p相关接口，实现了WLAN直连的设置接口。接口层：提供两个dts接口（@ohos.wifi.d.ts、@ohos.wifiext.d.ts）和NativeC接口（软总线会使用这些接口实现分布式通信能力）。框架层：分为两个子层，NAPI框架实现层为wifi、wifiext和wifi_native_js，其中wifi_native_js已被淘汰；NativeSDK层实现所有js层代码接口适配，调用innerapi的实现；WiFi接口实现层使用IPC架构与WiFi服务层通信(WIFI_DEVICE_ABILITY_ID:1120;WIFI_HOTSPOT_ABILITY_ID:1121;WIFI_P2P_ABILITY_ID:1123;WIFI_SCAN_ABILITY_ID:1124)将从NAPI接收到的命令，或其他子系统接收到的命令通过IPC架构，注册服务层观察者监听服务层上报的事件。服务层：分为能力部分、管理部分、硬件部分三个子部分，分别为：能力集部分，为上层提供应用接口支持，采用系统能力框架，是分为以下几个功能模块：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设备能力，如wifi开关，配置（ssid，加密方式等）,连接状态。wifi_hotspot_ability：wifi热点能力，如wifi热点配置、开关、黑名单设置、电源模式等。wifi_p2p_ability：p2p能力，如wifi直连切换、设备发现、群组创建、p2p连接、获取连接信息、状态、hid2d。wifi_scan_ability：扫描能力，比如wifi扫描的开关。管理部分，针对上层对接能力集的功能，以及下层调用idl_client接口调用硬件能力，分为以下功能模块：wifi_manager_service.so：提供服务管理能力，管理serviceDllMap,并通过加载对应的so(根据wifi_feature_with_ap_num配置确定),提供sta,ap,p2p,scan服务实例获取接口；同时提供wifi服务管理功能，如权限、wifi配置、网络供应商。wifi_common_service.so：提供wifi芯片的能力配置，主要服务是ChipCapability（IsSupportDbdc、Csa、RadarDetect、DfsChannel、IndoorChannel），通过idlclient请求驱动数据。wifi_sta_service：wifistation（无线客户端）服务，对接实现stacapabilityset能力。wifi_ap_service：wifiap（无线接入点）服务，对接实现ap能力集能力。wifi_p2p_service：wifip2p（无线直连）服务，对接实现p2p能力集能力。wifi_scan_service：wifi扫描服务，对接实现扫描能力集能力。wifi_idl_client：wifi硬件适配层客户端，为cRPC调用wifi设备提供硬件抽象层。wifi_toolkit：wifi工具集群，包括ifconfig、iptools、arp、dhcp、mac、rawsocket、ipv4、ipv6、wifisetting、wificonfig等工具。硬件抽象部分分为以下功能模块：wifi_hal_service：独立进程，wifi硬件抽象服务，采用cRPC架构，集成wpa_supplicant-2.9标准能力，调用hdi接口。硬件驱动：HDF：功能分析NAPI和cadapterWiFi系统能力WiFi服务idl_clientWiFiHalwpa_supplicantIFACE跨进程，IPC调用通过samgr获取服务Proxy对象链接对应服务so，c++调用链接对应idlso，c接口调用cRPC调用链接wap_supplicant.so，c该接口调用udpNAPI和cadapterWiFi系统能力WiFi服务idl_clientWiFiHalwpa_supplicantIFACE。WiFi框架能力（NAPI接口、cadapter接口和wifi_sdk）NAPI接口为应用层（ets、js）提供接口，调用WiFi系统层能力。cadapter实现c接口，为其他能力（如软总线）提供接口，调用WiFi系统能力。wifi_sdk封装了调用系统能力的框架，通过代理访问具体的WiFi系统能力，如下：#defineWIFI_DEVICE_ABILITY_ID1120.#defineWIFI_HOTSPOT_ABILITY_ID1121.#defineWIFI_P2P_ABILITY_ID1123.#defineWIFI_SCAN_ABILITY_ID1124.WiFi系统能力WiFi系统能力继承SystemAbility实现WiFi服务能力，实现IPC通信（服务端实现存根实现）。WiFi系统能力都是so动态库，由SystemAbility管理，包括：wifi_device_ability、wifi_hotspot_ability、wifi_p2p_ability、wifi_scan_ability。WiFI系统服务通过调用WiFi服务实现功能。WiFi服务WiFi服务层包括：wifi_scan_service、wifi_sta_service和wifi_ap_service、wifi_p2p_service（后两项针对标准设备）。主要服务是wifi_manager_service，内部管理一个dll表，定义对应的WiFi服务，通过WiFi能力层调用，加载不同的dll，获取不同的服务。WiFi服务层主要通过idl_client与WiFi硬件抽象层进行数据交互。WiFi硬件抽象WiFi硬件抽象层并不是一个完整的硬件抽象。它是WiFi协议层（wap_supplicant-2.9）之上的适配层，使用HDI接口调用基于HDF的驱动能力。WiFi硬件抽象层是一个独立的进程，通过cRpc与WiFi服务层进行交互。WiFi硬件层还有一个etc配置目录，内部存放WiFi的默认配置。目前WiFi主要使用的HDI部分集中在ap相关的函数上，如：WifiSetPowerModel、GetValidFrequenciesForBand。WiFi协议层（wap_supplicant-2.9）参考链接：https://w1.fi/wpa_supplicant/。实现WiFi接入和WiFi热点的协议栈。实现基本驱动程序(nl80211)。综上所述，WiFi服务的结构与上面提到的蓝牙结构略有不同。为了提供更灵活的能力，WiFi实现了更多的SystemAbility。同时，WiFi服务通过idl_client调用wap_supplicant实现特定的WiFi能力。目前开源的鸿蒙使用的WiFi协议站为wpa_supplicant-2.9，提供WiFi接入和热点能力。了解更多开源知识，请访问：开源基础软件社区https://ost.51cto.com。
